實驗名稱：功率放大器在磁性微納米顆粒微流體操控研究中的應用

實驗內容：設計一(yi)套精(jing)準(zhun)的(de)磁場操控平(ping)臺，并制(zhi)備(bei)兩種(zhong)不同類型磁性顆粒；研(yan)究了均(jun)勻型磁性顆(ke)粒在(zai)磁場(chang)下的(de)成(cheng)鏈的(de)機理，給(gei)出(chu)成(cheng)鏈模型，通過實驗(yan)研(yan)究了不同(tong)因素(su)對成(cheng)鏈的(de)影響。探索了一種新的(de)流(liu)(liu)場(chang)顯(xian)示方(fang)法(fa)，利用磁性納米鏈對微尺度下氣泡潰(kui)滅(mie)時的(de)流(liu)(liu)場(chang)進行顯(xian)示;還通過氣泡驅動-磁場導航的方式，對非均勻型磁性顆粒進行精準操控，實現了微尺度下微納米磁性顆粒的定向導航運動，并對微尺度下操控磁性顆粒在顆粒加載方面的應用進行了初步實驗研究。

磁(ci)場平臺控制(zhi)系統

實(shi)驗設備：高速(su)相機-倒置顯(xian)微(wei)鏡系統、均勻(yun)型(xing)微(wei)米Fe₃O₄磁性顆粒，兩臺信號發生器及其自帶的軟件、三維亥姆霍茲線圈、三臺ATA-309放大器等。

實驗過程(cheng)：設計了微納米顆粒的磁場驅動控制平臺，通過電生磁的方式，由信號源輸出不同的電壓及頻率，經功率放大器進行信號放大，由亥姆霍茲線圈產生均勻磁場，高速CCD-倒置熒光顯微鏡系統觀察記錄磁性顆粒(li)的運動行為。同(tong)時(shi)介紹(shao)了數據處理(li)方法，包括磁性顆粒(li)的運動軌跡及(ji)(ji)速度(du)分析，及(ji)(ji)磁性顆粒(li)形成(cheng)磁鏈后的磁鏈數計算等。

選用的功率放大器作用是將電信號放大，傳遞到線圈產生磁場，主要有以下特點:(1）可以將信號最大放大至30倍，支持單通道輸出;(2）可以方便控制信號的輸入或切斷，并保存上次設置的參數，輸入參數方便;(3）具有散熱及自我保護系統，保證實驗安全。

實驗結果：

（1）頻率對磁鏈的(de)影響；

同一時(shi)刻內不同頻率成鏈情況(kuang)

不同頻率(lv)下數(shu)密度隨時間(jian)的變化

（2）電壓對于磁鏈的影響

同(tong)一時間(jian)下顆粒在不同(tong)電壓下的(de)成(cheng)鏈情況

各(ge)電壓下顆粒(li)隨時間(jian)變化(hua)的(de)成(cheng)鏈情況

其他條件相(xiang)同時，隨著(zhu)頻率的(de)增大，外部(bu)磁場方向的(de)改變會變快，系統的(de)穩定性下(xia)降(jiang)，使(shi)得成鏈速度變慢，相(xiang)對更不(bu)易成鏈;隨著電壓的增大，磁感應密度會變大,顆粒與顆粒間作用力會變強,磁鏈更容易形成;另外,隨著顆粒濃度的增加，磁鏈的長度也會邊長，由于顆粒間距離的變小，磁性顆粒更容易吸引到一起。

實驗中用(yong)到的(de)ATA-309功率放大器參數指標：

最大輸出電壓90Vp-p（±45Vp），最大輸出電流 18Ap，帶寬（-3dB）高達DC~30KHz，最(zui)大輸出(chu)功率810Wp，壓擺率≥6V/μs。

本文實驗素(su)材(cai)由西安(an)安(an)泰電(dian)子(zi)整(zheng)理發布，西安(an)安(an)泰電(dian)子(zi)科技有限公司（Aigtek）是國內專業從事測量儀器研發、生產和銷售的高科技企業。公司致力于功率放大器、功率信號源、功率放大模塊、計量校準產品等產品為核心的相關行業測試解決方案的研究，為用戶提供具有競爭力的測試方案，Aigtek 已經成為在業界擁有廣泛產品線，且具有相當規模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。如想了解更多實驗方案，請持續關注安泰電子官網hkdyw.cn或撥打029-88865020。

本實驗參考自知網論文(wen)《磁(ci)性微(wei)(wei)納米顆粒的制備及其在微(wei)(wei)流(liu)體操控應用中的研究(jiu)》