Name: fabrication and characterization of thickness mode piezoelectric devices for atomization and acoustofluidics
Uploaded: 2020-08-05T12:30:00
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Gli autori sono grati alla struttura dell'Università della California e alla struttura NANO3 dell'UNIVERSITÀ di San Diego per la fornitura di fondi e strutture a sostegno di questo lavoro. Questo lavoro è stato eseguito in parte presso la San Diego Nanotechnology Infrastructure (SDNI) dell'UCSD, un membro della National Nanotechnology Coordinated Infrastructure, che è supportata dalla National Science Foundation (Grant ECC-1542148). Il lavoro qui presentato è stato generosamente sostenuto da una sovvenzione di ricerca della W.M. Keck Foundation. Gli autori sono anche grati per il sostegno di questo lavoro da parte dell'Ufficio di Ricerca Navale (tramite Grant 12368098).

1. Fabbricazione del trasduttore in modalità spessore tramite DC sputtering
<ol><li>Preparazione Wafer<ol>
<li>Mettere un wafer LN da 100 mm 128YX in un piatto di vetro pulito di almeno 125 mm di diametro. Sonicare il wafer in almeno 200 mL di acetone per 5 min.</li>
		<li>Ripetere la sonicazione con alcool isopropile e di nuovo con acqua deionizzata per 5 min ciascuno.</li>
		<li>Rimuovere l'acqua visibile dalla superficie utilizzando l'azoto secco.</li>
		<li>Rimuovere completamente l'acqua dalla superficie posizion...

<ol>
	<li>Wood, R. W., Loomis, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=XXXVIII.physical+and+biological+effects+of+high-frequency+sound-waves+of+great+intensity.">XXXVIII.physical and biological effects of high-frequency sound-waves of great intensity.</a> The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 4 (22), 417-436 (1927).</li><li>Dalmoro, A., Barba, A. 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D., Gouesbet, G., Gr&#233;han, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+of+multiple+scattering+effects+in+Fraunhofer+diffraction+particle+size+analysis.">Modeling of multiple scattering effects in Fraunhofer diffraction particle size analysis.</a> Optical Particle Sizing. , 159-175 (1988).</li></ol>

Le dimensioni e le proporzioni di un trasduttore influiscono sulle modalità di vibrazione che produce. Poiché le quote laterali sono finite, esistono sempre modalità laterali oltre alle modalità di spessore desiderate. I metodi LDV di cui sopra possono essere utilizzati per determinare le modalità dominanti nell'intervallo di frequenza desiderato per un determinato trasduttore. Un quadrato con dimensioni inferiori a 10 mm fornisce in genere una stretta approssimazione a una modalità di spessore. Anche i rettangoli ...

L'atomizzazione ad ultrasuoni è stata studiata per quasi un secolo e anche se ci sono molte applicazioni, ci sono limitazioni nella comprensione della fisica sottostante. La prima descrizione del fenomeno è stata fatta da Wood e Loomis nel 19271, e da allora ci sono stati sviluppi nel campo per applicazioni che vanno dalla fornitura di fluidi farmaceutici aerosolizzati2 all'iniezione di carburante3. Anche se il fenomeno funziona bene in queste applicazioni, la fisica sottostante non è ben compresa4,5,6.
Una limitazione fondamentale nel campo dell'atomizzazione ad ultrasuoni è la scelta del materiale utilizzato, piombo zirconaate titanate (P -T), un materiale isterico incline al riscaldamento7 e contaminazione del piombo con piombo elementare disponibile dai confini inter-grano8,9. La dimensione del grano e le proprietà meccaniche ed elettroniche dei confini dei grani limitano anche la frequenza con cui la P-T può operare10. Al contrario, il litio niobate è privo di piombo e non presenta isteresi11e può essere utilizzato per atomizzare i fluidi in modo più efficiente rispetto agli atomizzatori commerciali12. Il taglio tradizionale del niobate al litio utilizzato per il funzionamento in modalità spessore è il taglio ruotato a Y a 36 gradi, ma il taglio a 127,86 gradi lungo-Y ruotato, X-propagazione (128YX), tipicamente utilizzato per la generazione di onde acustiche superficiali, è stato dimostrato di avere un'ampiezza di spostamento della superficie più alta rispetto al taglio13 di 36 gradi quando azionato in risonanza e perdita bassa. È stato anche dimostrato che il funzionamento della modalità spessore offre un miglioramento dell'ordine di grandezza nell'efficienza dell'atomizzatore rispetto ad altre modalità divibrazione 13, anche quando si utilizza LN.
La frequenza di risonanza di un dispositivo piezoelettrico che opera in modalità spessore è regolata dal suo spessore t: la lunghezza d'onda è 2t/n dove n s 1, 2,... è il numero di anti-nodi. Per un substrato spesso 500 m, questo corrisponde a una lunghezza d'onda di 1 mm per la modalità fondamentale, che può vquindi essere utilizzata per calcolare la frequenza di risonanza fondamentale, f .λ La velocità del suono attraverso lo spessore di 128YX LN è di circa 7.000 m/s, e quindi f 7 MHz. A differenza di altre forme di vibrazione, in particolare le modalità legate alla superficie, è semplice eccitare le armoniche della modalità di spessore di ordine superiore a frequenze molto più alte, qui a 250 MHz o più, anche se solo le modalità dispari possono essere eccitate da campi elettrici uniformi14. Di conseguenza, la seconda armonica(n n - 2) vicino a 14 MHz non può essere eccitata, ma la terza armonica a 21 MHz(n - 3) può. La fabbricazione di dispositivi efficienti in modalità spessore richiede il deposito di elettrodi sulle facce opposte del trasduttore. Usiamo la corrente diretta (DC) sputtering per raggiungere questo obiettivo, ma la deposizione del fascio di elettroni e altri metodi potrebbero essere utilizzati. L'analisi impedibile è utile per caratterizzare i dispositivi, in particolare nel trovare le frequenze di risonanza e l'accoppiamento elettromeccanico a queste frequenze. La vibrometria di Doppler laser (LDV) è utile per determinare l'ampiezza e la velocità della vibrazione in uscita senza contatto o calibrazione15e, tramite scansione, l'LDV fornisce la distribuzione spaziale della deformazione superficiale, rivelando la modalità di vibrazione associata a una determinata frequenza. Infine, ai fini dello studio dell'atomizzazione e della fluidodinamica, l'imaging ad alta velocità può essere impiegato come tecnica per studiare lo sviluppo di onde capillari sulla superficie di una goccia sessile16,17. Nell'atomizzazione, come molti altri fenomeni acoustofluidici, piccole goccioline vengono prodotte ad una velocità rapida, oltre 1 kHz in una determinata posizione, troppo rapidamente per i videocamere ad alta velocità per osservare con sufficiente fedeltà e campo visivo per fornire informazioni utili su una dimensione del campione di goccioline sufficientemente grande. La dispersione laser può essere utilizzata a questo scopo, passando le goccioline attraverso un raggio laser espanso per (Mie) disperdere parte della luce in riflessione e rifrazione per produrre un segnale caratteristico che può essere utilizzato per stimare statisticamente la distribuzione delle dimensioni delle goccioline.
È semplice fabbricare trasduttori in modalità di spessore piezoelettrico, ma le tecniche richieste nella caratterizzazione dei dispositivi e dell'atomizzazione non sono state chiaramente indicate nella letteratura fino ad oggi, ostacolando i progressi nella disciplina. Affinché un trasduttore in modalità spessore sia efficace in un dispositivo di atomizzazione, deve essere isolato meccanicamente in modo che la sua vibrazione non sia smorzata e debba avere una fornitura di fluidi continua con una portata pari al tasso di atomizzazione in modo che non si verifichino né disidratazione né inondazioni. Queste due considerazioni pratiche non sono state trattate a fondo nella letteratura perché le loro soluzioni sono il risultato di tecniche ingegneristiche piuttosto che di pura novità scientifica, ma sono comunque fondamentali per studiare il fenomeno. Presentiamo un supporto per trasduttori e un sistema di stoppinità liquida come soluzioni. Questo protocollo offre un approccio sistematico alla fabbricazione e alla caratterizzazione degli atomizzatori per facilitare ulteriori ricerche nella fisica fondamentale e nella miriade di applicazioni.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1452px;" width="1452">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">Amplifier</td>
			<td style="width:345px;">Amplifier Research, Souderton, PA, USA</td>
			<td style="width:412px;">5U1000</td>
			<td style="width:483px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">Articulating arm</td>
			<td style="width:345px;">Fisso, Zurich, Switzerland</td>
			<td style="width:412px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">CF4 Objective</td>
			<td style="width:345px;">Edmund Optics, Barrington, NJ, USA</td>
			<td></td>
			<td>Objective used for high speed imaging</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">Dicing saw</td>
			<td style="width:345px;">Disco, Tokyo, Japan</td>
			<td>Disco Automatic Dicing Saw 3220</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">Fiber Fragrance Diffuser Wick</td>
			<td style="width:345px;">Weihai Industry Co., Ltd., Weihai, Shandong, China</td>
			<td colspan="2">https://www.weihaisz.com/Fiber-Fragrance-Diffuser-Wick_p216.html</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">High Speed Camera</td>
			<td style="width:345px;">Photron, San Diego, USA</td>
			<td style="width:412px;">Fastcam Mini</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">Laser Doppler Vibrometer</td>
			<td style="width:345px;">Polytec, Waldbronn, Germany</td>
			<td style="width:412px;">UHF120</td>
			<td>Non-contact laser doppler vibrometer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:212px;">Laser Scattering Droplet size measurement system</td>
			<td style="width:345px;">Malvern Panalytical, Malvern, UK</td>
			<td style="width:412px;">STP5315</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">Lithium niobate substrate</td>
			<td style="width:345px;">PMOptics,Burlington, MA, USA</td>
			<td style="width:412px;">PWLN-431232</td>
			<td style="width:483px;">4&#8221; double-side polished 0.5 mm thick 128&#176;Y-rotated cut lithium niobate</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">Luer-lock syringes</td>
			<td style="width:345px;">Becton Dickingson, New Jersey, USA</td>
			<td style="width:412px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">Nano3 cleanroom facility</td>
			<td style="width:345px;">UCSD, La Jolla, CA, USA</td>
			<td style="width:412px;"></td>
			<td>Fabrication process is performed in it.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">Network Analyzer</td>
			<td style="width:345px;">Keysight Technologies, Santa Rosa, CA, USA</td>
			<td style="width:412px;">5061B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">Oscilloscope</td>
			<td style="width:345px;">Keysight Technologies, Santa Rosa, CA, USA</td>
			<td style="width:412px;">InfiniiVision 2000 X-Series</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">PSV Acquistion Software</td>
			<td style="width:345px;">Polytec, Waldbronn, Germany</td>
			<td style="width:412px;">Version 9.4</td>
			<td>LDV Software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">PSV Presentation Software</td>
			<td style="width:345px;">Polytec, Waldbronn, Germany</td>
			<td style="width:412px;">Version 9.4</td>
			<td>LDV Software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">Signal generator</td>
			<td style="width:345px;">NF Corporation, Yokohama, Japan</td>
			<td style="width:412px;">WF1967 multifunction generator</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">Single Post Connector</td>
			<td style="width:345px;">DigiKey, Thief River Falls, MN</td>
			<td>ED1179-ND</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">Sputter deposition</td>
			<td style="width:345px;">Denton Vacuum, NJ, USA</td>
			<td style="width:412px;">Denton 18</td>
			<td>Denton Discovery 18 Sputter System</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">Surface Mount Spring Contacts</td>
			<td style="width:345px;">DigiKey, Thief River Falls, MN</td>
			<td style="width:412px;">70AAJ-2-M0GCT-ND</td>
			<td style="width:483px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">Teflon wafer dipper</td>
			<td style="width:345px;">ShapeMaster, Ogden, IL, USA</td>
			<td style="width:412px;">SM4WD1</td>
			<td>Wafer Dipper 4&#34;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:212px;">XYZ Stage</td>
			<td style="width:345px;">Thor Labs, Newton, New Jersey, USA</td>
			<td style="width:412px;">MT3</td>
			<td>Optical table stages</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication and characterization of thickness mode piezoelectric devices for atomization and acoustofluidics

Vi presentiamo una tecnica per fabbricare dispositivi piezoelettrici in modalità spessore semplice utilizzando il litio niobate (LN). Tali dispositivi hanno dimostrato di atomizzare il liquido in modo più efficiente, in termini di portata per ingresso di potenza, rispetto a quelli che si basano sulle onde di Rayleigh e altre modalità di vibrazione in LN o piombo zirconato titanate (P-T). Il dispositivo completo è composto da un trasduttore, un supportoere e un sistema di alimentazione dei fluidi. I fondamenti dell'atomizzazione acustica dei liquidi non sono ben noti, quindi vengono descritte anche le tecniche per caratterizzare i dispositivi e studiare i fenomeni. La vibrometria laser Doppler (LDV) fornisce informazioni sulle vibrazioni essenziali per confrontare i trasduttori acustici e, in questo caso, indica se un dispositivo funzionerà bene nelle vibrazioni dello spessore. Può anche essere utilizzato per trovare la frequenza di risonanza del dispositivo, anche se queste informazioni si ottengono più rapidamente tramite l'analisi impedibile. L'atomizzazione fluida continua, come esempio di applicazione, richiede un attento controllo del flusso fluido, e presentiamo un tale metodo con misurazioni di imaging ad alta velocità e distribuzione delle dimensioni delle goccioline tramite la dispersione laser.

I dispositivi piezoelettrici in modalità Spessore sono stati fabbricati a partire da 128YX litio niobate. La figura 1 mostra un assieme completo per tenere il trasduttore in posizione con un supportore personalizzato utilizzato con il sistema di distribuzione passiva dei fluidi sviluppato per l'atomizzazione continua. I passaggi di caratterizzazione per questi dispositivi includono la determinazione della frequenza di risonanza e armoniche utilizzando un analizzatore di impedimento (<strong...

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Fabrication and Characterization of Thickness Mode Piezoelectric Devices for Atomization and Acoustofluidics

Viene descritta la fabbricazione di trasduttori in modalità spessore piezoelettrico tramite sputtering a corrente diretta di elettrodi a piastre su niobate al litio. Inoltre, un funzionamento affidabile è ottenuto con un supporto trasduttore e un sistema di alimentazione dei fluidi e la caratterizzazione è dimostrato tramite l'analisi dell'impedimento, la vibrometria del doppler laser, l'imaging ad alta velocità e la distribuzione delle dimensioni delle goccioline utilizzando la dispersione laser.

Fabbricazione e caratterizzazione dei dispositivi piezoelettrici della modalità Thickness per atomizzazione e acoustofluidica

We present a technique to fabricate simple thickness mode piezoelectric devices using lithium niobate (LN). Such devices have been shown to atomize liquid ...

Queste tecniche possono essere utilizzate per rispondere a domande sulla frequenza di risonanza, l'eccitazione della modalità vibrazionale, l'ampiezza delle vibrazioni e il modo in cui i trasduttori con queste caratteristiche si vengono comportati come atomizzatori. Con le informazioni fornite da queste analisi, è possibile quantificare rigorosamente gli effetti di variabili indipendenti ed esperimenti che coinvolgono trasduttori in modalità spessore. Questa tecnica consente lo sviluppo di dispositivi che possono essere utilizzati per atomizzare farmaci per il trattamento di malattie respiratorie come la polmonite.Questi metodi sono utili per caratterizzare i fenomeni di atomizzazione e possono essere applicati allo studio delle onde capillari sulla superficie di una goccia. Poiché molti fattori concorrenti devono essere bilanciati, può essere difficile ottenere un'atomizzazione continua. Regolare l'ingresso di potenza, la posizione dello stoppino e l'orientamento dello stoppino e osservare come cambia il comportamento.Molte di queste tecniche sono semplici da eseguire dopo la dimostrazione, ma richiedono una certa destrezza e consapevolezza spaziale che non si imbattono nel testo. Per assemblare un supporto trasduttore personalizzato, saldare due contatti a molla di montaggio superficiale a ciascuno dei due circuiti stampati personalizzati e ritagliare i contatti esterni in modo che non cortocircuitno il circuito. Premere inserire le punte nei fori placcati sulle schede personalizzate in modo che le punte puntino l'una dall'altra.Utilizzare distanziale e viti per collegare i due circuiti stampati personalizzati in modo che i contatti siano solo a contatto tra loro. Regolare la spaziatura con rondelle di plastica in base alle esigenze. Quindi far scorrere un trasduttore di 3 x 10 millimetri tra la coppia interna di contatti.Per identificare la frequenza di risonanza mediante analisi di impedenza, collegare un trasduttore alla porta aperta dell'analizzatore di rete e selezionare il parametro del coefficiente di riflessione S11 tramite l'interfaccia utente dell'analizzatore di rete. Selezionare l'intervallo di frequenza di interesse ed eseguire lo sweep di frequenza. Quindi selezionare Salva richiamo e salva i dati di traccia per esportare i dati in un programma software di elaborazione dati appropriato per identificare le posizioni minime precise.Per caratterizzare la vibrazione da parte di LDV, posizionare un trasduttore nel contatto della piastra pogo sullo stadio LDV e collegare la sonda pogo conduce al generatore di segnale. Assicurarsi che l'obiettivo corretto sia selezionato nel software di acquisizione e focalizzare il microscopio sulla superficie del trasduttore. Selezionare definisci punti e impostazioni di scansione.Una scansione a un singolo punto conferisce all'utente ampiezza delle vibrazioni in un singolo punto. Per determinare la modalità di vibrazione e la risonanza, è necessario eseguire una scansione dell'area. Nella scheda generale selezionare l'opzione FFT o ora a seconda che l'analisi venga eseguita nel dominio della frequenza o del tempo e impostare il numero di medie.Nella scheda canale, assicurarsi che le caselle attive siano selezionate e regolare i canali di riferimento e incidente per selezionare la potenza massima del segnale dal substrato. Nella scheda generatore, se la misurazione viene eseguita sotto un singolo segnale di frequenza, selezionare Seno dall'elenco a discesa della forma d'onda. Se si tratta di una singola banda, selezionare MultiCarrierCW.Quindi, nella scheda frequenza, modificare la larghezza di banda e le linee FFT per regolare la risoluzione di scansione per una scansione del dominio di frequenza. Se vengono eseguite le misurazioni del dominio del tempo, modificare la frequenza del campione nella scheda ora. Per creare il sistema di alimentazione dei fluidi, selezionare uno stoppino lungo 25 millimetri di diametro di 2 millimetri composto da un fascio di fibre di un polimero idrofilo progettato per trasportare liquido acquiesce.Tagliare un'estremità dello stoppino in modo che formi una punta asimmetrica e quindi inserirla in una siringa di blocco Luer con la capacità desiderata, consentendo allo stoppino di estendersi a 15 millimetri oltre la fine. Bloccare una punta della siringa sulla siringa fornendo una vestibilità aderente intorno allo stoppino e montare l'assieme in modo che lo stoppino sia da 10 a 90 gradi dall'orizzontale e la punta dello stoppino sia appena a contatto con il bordo del trasduttore. Quindi riempire la siringa con acqua.Impostare la tensione su zero e applicare un segnale di tensione continua alla frequenza di risonanza determinata utilizzando l'analizzatore di impedenza. Aumentare la tensione fino a quando il liquido non viene atomizzato continuamente senza che il dispositivo si allaga o si asciughi. Se le regolazioni suggerite falliscono, irrogitare completamente la superficie dorata del trasduttore vicino al punto di contatto dello stoppino con carta vetrata fine senza rimuovere completamente l'oro.Per osservare la dinamica del dispositivo tramite l'imaging ad alta velocità, montare rigidamente una telecamera ad alta velocità orizzontalmente su un tavolo ottico e posizionare un trasduttore in contatto con la piastra pogo su uno stadio XYZ vicino alla lunghezza focale della fotocamera. Posizionare una sorgente luminosa diffusa di almeno una lunghezza focale sul lato opposto del trasduttore dalla fotocamera e utilizzare una pipetta per posizionare una caduta di sessile sulla superficie del trasduttore. Regola la messa a fuoco della fotocamera e la posizione XYZ per portare il campione di fluido a fuoco nitido e selezionare una frequenza fotogrammi che sia almeno il doppio di questa frequenza in base alla frequenza nyquist per evitare l'aliasing.Regolare l'intensità della luce, l'otturatore della fotocamera o entrambi per ottimizzare il contrasto tra il fluido e lo sfondo. Quindi collegare clip di alligatore dal generatore di segnale amplificato ai cavi della sonda pogo e catturare il fenomeno attivando contemporaneamente il video nel software della fotocamera e applicando il segnale di tensione. Per l'analisi dello scattering laser delle dimensioni delle goccioline, regolare i moduli di trasmissione laser e ricezione laser lungo la rotaia del sistema di scattering laser con uno spazio da 20 a 25 centimetri tra i due moduli.Montare rigidamente una piattaforma in questo spazio in modo tale che quando il trasduttore e gli assiemi di alimentazione del fluido sono posizionati su di essa, la nebbia atomizzata verrà espulsa nel percorso del raggio laser. Per facilitare questo allineamento, accendere il raggio laser e selezionare gli strumenti, il controllo laser e il laser. Fissare il foro del trasduttore alla piattaforma.Fissare l'assieme di alimentazione del fluido a un braccio articolato. Posizionare l'assieme di alimentazione del fluido in modo che la punta dello stoppino sia appena a contatto con il bordo del trasduttore e utilizzare clip di alligatore per collegare la sorgente del segnale ai terminali di picco sul supporto del trasduttore e fare clic su una nuova procedura operativa standard nel software del sistema di scattering laser. Impostare il modello su continuo predefinito e il periodo di campionamento su 1.In Gestione dati fare clic sul profilo di spruzzatura per impostare la lunghezza del tracciato su 20 millimetri. Fare clic su allarmi per deselezionare l'utilizzo dei valori predefiniti e impostare la trasmissione minima su 5 e 1% e lo scattering minimo su 50 e 10. Una volta impostati tutti i parametri, fare clic su Avvia procedura operativa standard e selezionare la procedura creata.Riempire il serbatoio di alimentazione del fluido con acqua fino al livello desiderato e notare il volume. Una volta avviata la misurazione, accendere il segnale di tensione e avviare il cronometro non appena inizia l'atomizzazione. Una volta che il volume desiderato di fluido è stato atomizzato, spegnere il segnale di tensione durante l'arresto del cronometro e registrare il volume finale.Nell'istogramma di misura risultante, selezionare la parte dei dati durante la quale l'atomizzazione si stava verificando come previsto e il segnale al ricevitore era abbastanza forte da essere statisticamente significativo. Fare clic su media e ok per generare una distribuzione in base ai dati selezionati. Quindi copiare e i dati in un file di testo e salvarli con un nome di file appropriato.La caratterizzazione di questi dispositivi include la determinazione della frequenza risonante e delle armoniche utilizzando un analizzatore di impedenza. In questa analisi rappresentativa, la frequenza fondamentale dei dispositivi è stata trovata vicina a sette megahertz come previsto dallo spessore del substrato. Un'ulteriore caratterizzazione utilizzando la vibrometria Doppler laser senza contatto può essere utilizzata per determinare la grandezza e lo spostamento del substrato, che di solito si trova nell'intervallo nanometrico.Inoltre, la vibrazione delle goccioline può essere valutata mediante imaging ad alta velocità e la dinamica di atomizzazione può essere determinata misurando la distribuzione delle dimensioni delle goccioline. Ricorda che per ottenere l'atomizzazione, il trasduttore deve funzionare a una frequenza di risonanza in modalità spessore. Se il dispositivo ha prestazioni insufficienti, potresti non essere alla frequenza corretta.Utilizzando questo protocollo come base, molti parametri della modalità spessore possono essere variati e confrontati come lo spessore degli elettrodi o le dimensioni lateralmente. Dopo aver stabilito questo protocollo con acqua, i trasduttori in modalità spessore possono ora essere utilizzati con altri fluidi per applicazioni come la somministrazione polmonare di farmaci, il raffreddamento e la codifica.

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