- 學位論文
微流道中壓損之量測以及內部結構對降壓之研究
Measurement of pressure drop in the micro-channel and research of the structure inside micro-channel to pressure drop
摘要
本論文發展出一可量測微流體壓降之系統，並以微型化高效能液相層析儀之層析管道為應用概念。將系統微型化為一實驗室晶片，藉由研究微流體在流道的行為如流速與壓降，希望對於未來在生醫晶片上提升蛋白質或胺基酸分離效能、避免高壓驅動等方面的研究有所助益。設計上，仿造傳統層析管柱中的“靜相“概念，在微流道中加入微型柱，以觀察微型柱對於微流體的流速及壓降影響。 微流道晶片製作以矽基材微影製程為製作流道的主要技術，其中包含黃光微影、濕式蝕刻、陽極接合製程以及最後的晶片切割。流速研究上，以晶片在毛細力驅動下觀測流場，並得知微型柱的設計可以有效降低微流體在流道中的流速進以可提升未來生醫檢體的層析效能。壓降研究上，利用真空幫浦抽氣的方式來驅動流體，研究真空壓驅動對於微流道壓降所造成的影響；並設計在主流道側壁分佈分支流道，以分支流道作為壓降感測的概念，藉由驅動流體時，分支流道內所形成的氣泡大小變化，及本文所推導的公式來推算壓降變化及其趨勢，並藉著Washburn’s Law的壓降公式進行驗證。接著應用此壓降推算概念於微型柱流道中，得到不同尺寸微型柱其壓降與驅動壓的關係。因此除了驗證分支流道設計的可行性外，亦提供未來在設計層析管道時，其尺寸與壓降的架構依據。
參考文獻
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