光动微流液体的应用研究

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1、硕无厮究生学位论文＇．心记．啤巧＾；＊（？光动微流液体Ｉ的应用硏究学生姓名万雪翔￣￣＾＇＼学ｔ３３ｉ２０９０ｉ０４Ｉ学科／（专业学位）电子科学与投术｜＇＂［＇■＂－＇？＾，■，？＇７‘研究方向物理电子学－‘．导师＿＿＿崔為邀ｙ＿＿＿＾’’龜襲觀電：，；＾Ｍ圓，！嗎＾１２０１６５２７Ｂ？ＩＨＨＢＨｉ年月１—’？Ｍ北方工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明，，：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果，

2、本论文不含任何其。除文中己经注明引用的内容外他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期；月曰＞／知矣兴学位论文使用授权书学位论文作者完全了解北方工业大学有关保留和使用学位论文的规定，巨Ｐ；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北方工业大学。学校有权保留并向国家有关部鬥或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位，可＾论文被查阅和借阅＾允许采；学校可１＾公布学位论文的全部或部分内容用影印、汇编学

3、位论文（保密的学位论文在解密、缩印或其它复制手段保存后适用于本授权书）。□保密论文注释，：经本人申请，学校批准，本学位论文定为保密论文密级：：年，期限，自年月日起至年月日止，解密后适用本授权书。＼＾非保密论文注释，适：本学位论文不属于保密范围用本授权书。？本人签名；日期：八心丈為侵乃奇鄉）导师签名日期：坊３ｉ呼光动微流液体的应用研究摘要随着光学理论的不断丰富和完善，光在人类生活和工作中的应用也越来越广泛一。特别是由于激光具备的系列的优点和特性，所Ｗ人类对其的研究更加深入。我们使用红外激光照射漂浮在一种

4、液体上的另一种不相溶液体薄膜产生了定向流动。本次课题利用粒子图像测速（ＰａｒｔｉｃｌｅＩｍａｇｅＶｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ）技术对液膜的形态巧行为规律进行了系统研究。相比传统的粒子测速技术，ＰＩＶ具备无扰动、精度高、非接触、测量范围宽等特性。通过光源照明系统和ＣＣＤ摄像机来获得均匀散布在被测流场介质中的示踪粒子的清晰的运动图像。利用ＰＩＶｖｉｅｗ２Ｃ软件进对获得的运动图像进行数据分析并获得流场的速度分布。ＰＩＶ技术的主要有优点：（１）可有效地巧蔽传统的粒子速度测量系统中仪器所带来的干扰；（２）整个流场介质的速度分布可Ｗ利用ＰＩＶ技术直接

5、获得。随着激光器、ＣＣＤ摄像机Ｗ及数字图像处理等软硬件技术的不断发展，粒子图像测量已经从二维平面发展到了Ｈ维立体空间。ＰＩＶ技术已经成为流体速度测量主要技术手段。－实验中采用了两种相反几何结构的癸院水层状液体系统。结果发现在漂浮，的癸烧膜中红外激光推动液流方向总是指向液膜变薄的方向。我们对上述微型液流的形态和行为规律进行了系统的研究，通过实验我们发现液膜流速会随着激光功率的増加而增加－８０，并且随着液膜厚度的增加而减慢。当我们水层中加入吐温一（种离子表面活性剂）时－，在常湿下癸烧水层之间的界面张为会减小，液膜的流动速率会随着界面张

6、力的减小而减小。液流形态和巧为规律无法用ｏｎ一Ｍａｒａｎｇｉ机制解释。因此认为，液流由另种截然不同的热力学机制所推动。一理论上得到的液流结构和方向与实验结果一这新的机制为基础，致，理论预测的液流流速与实验结果数量级相同。本次课题的研巧的液膜的定向运动可Ｗ广，。泛地应用于微流控微机械领域，对于探索新型微动力具有重要的现实意义关键词：红外激光，粒子图像测速，換形液膜，热力学机制Ｉ－Ａｌｉｃａｔｉｏｎ巧ｕｄｙｏｆｔｈｅｌｉｈｄｒｉｖｅｎｍｉｃｒｏｆｌｏｗｓｐｐｇＡｂｄｕｃｔＷｉＨｉｏｐｔｉｃａｌｔｈｅｏｒｙｃｏｎｔ

7、ｉｎｕｏｕｓｌｙｅｎｒｉｃｈｅｄａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｌｉｇｈｔｉｎｈｕｍａｎｌｉｆｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｂｅｉｎｇｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｄｕｅｔｏａｓｅｒｉｅｓｏｆａｄｖａｎｔａｅｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｌａｓｅｒｓｔｕｄｉｅｓｏｆｌａｓｅｒｉｎｂｏｔｈｆｌｍｄａｍｅｎｔａｌｇ，ｐｈｙｓｉｃｓａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｒｅａｔｒａｃｔｉｎｇｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅ

8、ｉｎｔｅｒｅｓｔｓｆｒ