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讲准字183号:相控涡旋声镊的物体操控特性及其应用研究

发布时间:2019-06-18|浏览次数:

讲座报告主题:相控涡旋声镊的物体操控特性及其应用研究
专家姓名:马青玉
日期:2019-06-21 时间:14:00
地点:实践楼401
主办单位:理学院  

主讲简介:马青玉,博士,南京师范大学物理科学与技术学院教授,博士生导师。现任学院副院长,分管科学研究和研究生管理工作。2006年博士毕业于南京大学电子系声学专业,美国明尼苏达大学生物医学工程系博士后。主要从事声信号处理与成像技术研究,主要包括磁声层析成像和无创测温技术,声涡旋及其应用、生物医学电子与生物医学超声,智能仪器与系统控制技术等。近年来主持国家自然科学基金面上项目3项,省部级和横向项目5项,发表SCI论文50余篇,申请发明专利8项,授权6项。

主讲内容:自Ashkin因光镊及其在生物医学应用获得2018年诺贝尔物理学奖,利用物理手段“隔空取物”研究已成为多个领域的研究热点,但机械、电磁、流体、光学等操控技术在精准性、安全性、生物组织穿透性等方面还存在明显不足。超声驱动的声镊利用声辐射力、声流和轨道角动量等物理效应,可操控任意类型的生物粒子和物体,具有无创、无辐射、生物相容性好等优点,可与超声诊疗技术相结合,在生物医学应用中具有独特优势。本研究针对驻波声镊的不足,利用环形阵列声源构建相控涡旋声镊,研究物体的操控特性及其在粒子操控中的应用。基于环形稀疏声源阵列和可控相位编码技术,研究涡旋声镊的声场特性和可控性,分析轨道角动量传输和大物体操控的力矩特性;进一步利用平面扇形/圆形活塞声源阵列构建了轴向多势阱声涡旋,并构建离轴多涡旋声场,实现涡旋声镊的多目标操控;最后针对声涡旋的操控能力和声热效应,设计了弱聚焦超声涡旋,开展声辐射力和运动特性研究,实现了粒子的稳定操控,促进涡旋声镊技术在生物医学中的实际应用。


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