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  • 學位論文

微粒子追蹤術在連續定量混和之流場量測

Micro Particle Image Velocimetry in Continuous Quantity Mixing Flow Field Measurement

指導教授 : 王金樹 林水泉
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摘要


本實驗為利用微質點影像測速法(Micro Particle Image Velocimetry, μ-PIV)技術來量測混合流道之流場。微質點影像測速法是以脈衝式Nd-Yag雷射(λ=532nm)作為光源,經由光纖將光源導入倒立式顯微鏡,以Duke Scientific螢光質點(0.5μm diameter, ρ=1.10 ± 0.05g/c.c.)為追蹤粒子,此螢光質點能吸收波長λ=532nm綠光,而激出波長λ=630nm紅光,受照射後的螢光質點影像經由CCD擷取,再透過軟體Davis6.02做自相關或互相關做運算。 實驗乃利用壓克力(PMMA)來製作連續定量混和之晶片。精密式注射泵浦(syringe pump)提供穩定的流速與流量,再利用空氣推動Water solution,進行連續混合。其微質點影像測速法來量測實驗晶片中的流場流速與混和處之界面,其結果顯示,兩液體的混和過程,可區為四個物理過程:(1)尚無接觸作用之前進過程(No interaction forward)(2)藥物回流吞蝕過程(Drug solution swallow backward interaction)(3)兩液體皆往前作用之過程(Piston both forward interaction)(4)托曳作用過程(Drag interaction)。 混和界面經由代數式與變分法之解析,可正確預測μ-PIV之實驗量測結果,將可精確計算混和之量,當作連續藥物混和之控制作用。 由此研究流體混和量已可計算與控制面,故未來可應用於醫學藥物方面的連續定量混和,進行藥物、生物混合的反應檢測機制應用之。

參考文獻


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延伸閱讀