現(xiàn)代社會生活中,對無接觸式納米級微粒子的操控和捕獲技術(shù)在各個方面都有需求,尤其在醫(yī)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域。聲鑷子以聲波對其聲場中的微粒子的輻射壓力作用受到廣泛關(guān)注,各方學(xué)者對常用的聲波產(chǎn)生的聲輻射力特性已有較深入的研究,比如平面行波,貝塞爾波,聚焦波等,艾利波是新近由光學(xué)引入的聲波形式之一,本文就艾利波的特殊性質(zhì)研究其對圓柱形微粒子的聲輻射力。第一章中簡要介紹了聲輻射力的定義,研究方法以及發(fā)展歷史等,然后介紹了近期艾利波在聲鑷子上的發(fā)展以及本文的主要內(nèi)容。第二章研究兩束艾利高斯波對圓柱形微粒子的聲輻射力特性,本章中詳細(xì)推導(dǎo)了兩束艾利高斯波的入射速度勢,根據(jù)邊界條件求得散射系數(shù)以及聲輻射力表達(dá)式。研究了兩束艾利高斯波中不同相位差和波束寬度對應(yīng)的聲輻射力,探討了微粒子尺寸半徑變化對聲輻射力的影響,著重分析了微粒子運(yùn)動過程中相位差變化對粒子運(yùn)動狀態(tài)的影響。結(jié)果表明,兩束艾利高斯波的相位差對控制微粒子的運(yùn)動起著重要作用。第三章中探討聲場中一對微粒子的聲輻射力,本章給出一束艾利波的速度勢,根據(jù)粒子之間的相互作用推導(dǎo)出聲場中所有的速度勢,根據(jù)兩粒子的邊界條件求得散射系數(shù)以及聲輻射力公式。研究入射波的入射角變化對應(yīng)的聲輻射力,著重探討了粒子間距和粒子尺寸比例改變對聲輻射力的影響。結(jié)果表明,粒子間相關(guān)參數(shù)的合適選擇能夠達(dá)到操控微粒子的目的。第四章中在一對微粒子的基礎(chǔ)上將入射波改為一對艾利波,根據(jù)第二第三章內(nèi)容可以獲得兩束艾利波的入射速度勢以及聲場中所有可能存在的速度勢,根據(jù)兩粒子邊界條件求得散射系數(shù)進(jìn)而推出聲輻射力函數(shù)。研究分析兩束艾利波的相位差,波束間距,入射角對兩粒子的聲輻射力特性,探討隨兩粒子尺寸變化的聲輻射力。結(jié)果進(jìn)一步證實了第二第三章中的結(jié)論。第五章對全文做一個總結(jié)以及展望后期工作可能的結(jié)果。
【學(xué)位單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O429
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 概述
    1.2 聲輻射力的發(fā)展歷史
    1.3 本文的主要內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 兩束艾利高斯波對圓柱形粒子的聲輻射力
    2.1 模型與計算
    2.2 仿真與分析
        2.2.1 相位差對粒子聲輻射力的影響
        2.2.2 波束間距對粒子聲輻射力的影響
        2.2.3 振幅對粒子聲輻射力的影響
    2.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 艾利波對一對圓柱形粒子的聲輻射力
    3.1 模型與計算
    3.2 仿真分析與討論
    3.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 兩束艾利波對一對圓柱形粒子的聲輻射力
    4.1 模型與計算
    4.2 仿真與分析
    4.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 未來展望
致謝
碩士研究生期間的主要成果

【參考文獻(xiàn)】

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