CN111229489B - 一种高频核壳结构微液滴喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种高频核壳结构微液滴喷射装置，包括喷头鞘层、喷头内层、针芯、鞘层可控供液装置、内层可控供液装置、鞘层波形可编程电源、内层波形可编程电源、鞘层波形高压放大器和内层波形高压放大器，所述喷头内层嵌设在喷头鞘层内，所述喷头内层表面设有喷头内层绝缘层。本发明通过喷头鞘层和喷头内层的独立控制供电，分别控制高压电源的电压和频率，与溶液性质进行匹配，可实现微液滴体积以及多核包裹核壳结构的精确调控，引入高频振动针芯，促进溶液微界面流动，从而实现高粘度差鞘层溶液与内层溶液的同步喷射与核壳包裹，并提高核壳结构微液滴的喷射频率。

Description

一种高频核壳结构微液滴喷射装置

技术领域

本发明涉及电液耦合喷射领域，尤其是涉及一种高频核壳结构微液滴喷射装置。

背景技术

微液滴以其体积小、比表面积大等优势在微反应器、药物包载、功能材料合成、组织工程、个人护理等领域具有广阔应用前景。采用核壳结构对微液滴进行包裹能够形成封闭体系，保证微环境稳定性，避免相邻微液滴间的物质渗透，隔绝交叉污染。目前微核壳液滴主要采用微流控芯片进行制备，但芯片流道设计复杂，加工成本高；受限于流道尺寸和溶液特性，难以实现高粘度微核壳液滴的可控生成。

电液耦合喷射技术作为一种开放式微液滴生成方法，以电场力为驱动力诱导射流喷射，喷射液滴源于泰勒锥锥尖，液滴直径不受限于喷头尺寸。采用同轴喷头进行核壳结构微液滴喷射可以降低设备成本，提高材料适用性。随着电荷积累，当电场力突破溶液表面张力时，溶液发生流变，形成泰勒锥，液滴从锥尖进行喷射。然而，通常鞘层溶液和内层溶液存在较高的粘度差，液滴喷射条件不同，因此鞘层溶液和内层溶液同步喷射以及核壳液滴包裹控制难度较大。此外，溶液的粘滞性也限制了微液滴喷印喷率的提升。因此，进行高频核壳结构微液滴喷射与包裹过程同步控制已成为电液耦合喷射在核壳结构微液滴制备中的技术难点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可克服鞘层溶液和内层溶液粘度差引起的鞘层溶液和内层溶液同步喷射以及核壳液滴包裹控制困难的高频核壳结构微液滴喷射装置。通过喷头鞘层和喷头内层的独立控制供电，分别控制高压电源的电压和频率，与溶液性质进行匹配，可实现微液滴体积以及多核包裹核壳结构的精确调控。引入高频振动针芯，促进溶液微界面流动，从而实现高粘度差鞘层溶液与内层溶液的同步喷射与核壳包裹，并提高核壳结构微液滴的喷射频率。此外，通过电场诱导和针芯机械振动的共同作用，可以克服单独纯电场诱导喷印时各相邻喷头之间的干扰与抑制作用，实现高通量核壳结构微液滴的均匀、稳定制备。

为实现上述目的，本发明提供了一种高频核壳结构微液滴喷射装置，包括喷头鞘层、喷头内层、针芯、鞘层可控供液装置、内层可控供液装置、鞘层波形可编程电源、内层波形可编程电源、鞘层波形高压放大器和内层波形高压放大器，所述喷头内层嵌设在喷头鞘层内，所述喷头内层表面设有喷头内层绝缘层，所述喷头鞘层与喷头内层之间设有绝缘垫片，所述喷头鞘层与喷头内层分别与鞘层波形可编程电源和内层波形可编程电源连接，所述喷头鞘层和喷头内层分别与鞘层可控供液装置和内层可控供液装置相连接，所述针芯与喷头鞘层同轴布置在喷头内层内，所述针芯上安装有针芯振动块，所述针芯振动块连接有控制针芯振动块的振动幅度以及频率的针芯振动控制器。通过喷头鞘层和喷头内层分别与鞘层波形可编程电源和内层波形可编程电源连接，实现独立控制供电，分别控制高压电源的电压和频率，与溶液性质进行匹配，可实现微液滴体积以及多核包裹核壳结构的精确调控，喷头内层内嵌设有高频振动针芯，促进溶液微界面流动，从而实现高粘度差鞘层溶液与内层溶液的同步喷射与核壳包裹，并提高核壳结构微液滴的喷射频率。

进一步的，所述鞘层波形可编程电源上连接有鞘层波形高压放大器，所述鞘层波形高压放大器与喷头鞘层电性连接，所述内层波形可编程电源上连接有内层波形高压放大器，所述内层波形高压放大器与喷头内层电性连接。通过鞘层波形高压放大器和内层波形高压放大器可以将其鞘层波形可编程电源和内层波形可编程电源的信号发大。

进一步的，所述喷头鞘层为T型喷头鞘层，所述喷头内层为T型喷头内层，所述T型喷头内层的竖直段嵌设在T型喷头鞘层内，所述T型喷头内层竖直段的外壁与T型喷头鞘层竖直段的内壁之间具有间隙，所述喷头内层绝缘层环绕T型喷头内层竖直段的外壁设置，所述喷头内层绝缘层的顶端凸出T型喷头鞘层的顶端设置，并与T型喷头内层水平段的下方相贴合，所述绝缘垫片沿着喷头内层绝缘层的顶端外沿周长向外延伸设置，所述绝缘垫片位于T型喷头内层水平段的下方与T型喷头鞘层水平段的上方之间。实现鞘层溶液与喷头内层的电学隔离，喷头鞘层与喷头内层的电学隔离，从而实现喷头鞘层和喷头内层的独立供电。

进一步的，所述喷头内层绝缘的外壁与T型喷头鞘层竖直段的内壁之间具有间隙，所述喷头内层绝缘层顶端外壁通过螺纹与所述T型喷头鞘层水平段的内壁相连接。该间隙为T型喷头鞘层的流道，用于鞘层溶液的流通。

更进一步的，所述缘垫片厚度越厚，所述T型喷头内层与T型喷头鞘层之间的相对位置越远，所述绝缘垫片厚度越薄，所述T型喷头内层与T型喷头鞘层之间的相对位置越近。可根据实用场景和需要将喷头内层与喷头鞘层之间的距离，保证喷头的精确度。

更进一步的，所述喷头鞘层的数量为一或者多个，所述喷头内层的数量为一或者多个，所述喷头鞘层的数量与喷头内层的数量相匹配，所述喷头鞘层的上端连接有鞘层进液转接口，所述鞘层可控供液装置通过鞘层进液转接口与喷头鞘层相连接，所述喷头内层上端连接有内层进液转接口，所述内层可控供液装置通过内层进液转接口与喷头内层相连接。可根据实际情况进行设置，能够适应更多使用场景。

更进一步的，所述喷头鞘层和喷头内层的数量均为多个时，所述喷头内层上连接喷头内层导电板，多个喷头内层通过喷头内层导电板相连接，所述内层波形可编程电源与喷头内层导电板电性连接，或者包括多个内层波形可编程电源，多个内层波形可编程电源通过多个内层波形高压放大器分别与多个喷头内层电性连接，多个喷头鞘层为一体式结构，所述鞘层波形可编程电源通过多个鞘层波形高压放大器与其中一个喷头鞘层电性连接，或者包括多个鞘层波形可编程电源，多个鞘层波形可编程电源通过多个鞘层波形高压放大器分别与多个喷头鞘层电性连接。可实现统一供电，或者多个单独供电。

更进一步的，所述针芯的数量与喷头内层的数量相匹配，多个针芯通过喷头内层导电板连接同一个针芯振动块，通过单个针芯振动器进行多个针芯振动幅度以及频率的同步控制，或者每个针芯连接一针芯振动块，针芯振动器的数量为多个，多个针芯振动控制器分别与多个针芯振动块连接。通过单个针芯振动器进行多个针芯振动幅度以及频率的同步控制；也可通过多个针芯振动控制器实现单个针芯振动幅度以及频率的独立控制。

更进一步的，所述鞘层可控供液装置上连接有鞘层进液导管连接头，所述鞘层进液导管连接头连接有与喷头鞘层相匹配的鞘层进液导管，多个鞘层进液导管分别与多个喷头鞘层的鞘层进液转接口相连接，所述内层可控供液装置上连接有内层进液导管连接头，所述内层进液导管连接头连接有与喷头内层相匹配的内层进液导管，多个内层进液导管分别与多个喷头内层的内层进液转接口相连接，实现单个鞘层可控供液装置和内层可控供液装置对多个喷头鞘层和多个喷头内层的同时均匀供液；或者鞘层可控供液装置和内层可控供液装置的数量分别与喷头鞘层和喷头内层的数量相对应，每一鞘层可控供液装置设有一鞘层进液导管与一喷头鞘层的鞘层进液转接口相连接，每一内层可控供液装置设有一内层进液导管与一喷头内层的内层进液转接口相连接，实现多个喷头鞘层和喷头内层的独立供液控制。

更进一步的，所述喷头鞘层和喷头内层的数量均为一个时，所述鞘层可控供液装置设有一鞘层进液导管与鞘层进液转接口相连接，所述内层可控供液装置设有一内层进液导管与内层进液转接口相连接。

区别于现有技术，上述技术方案具有以下有益效果：

1、本发明通过喷头鞘层和喷头内层的独立控制供电，分别控制高压电源的电压和频率，与溶液性质进行匹配，可实现微液滴体积以及多核包裹核壳结构的精确调控，引入高频振动针芯，促进溶液微界面流动，从而实现高粘度差鞘层溶液与内层溶液的同步喷射与核壳包裹，并提高核壳结构微液滴的喷射频率。

2、本发明通过电场诱导和针芯机械振动的共同作用，可以克服单独纯电场诱导喷印时各相邻喷头之间的干扰与抑制作用，实现高通量核壳结构微液滴的均匀、稳定制备。

附图说明

图1为背景技术所述一种高频核壳结构微液滴喷射装置的结构示意图；

图2为具体实施方式2所述一种高频核壳结构微液滴喷射装置的结构示意图。

图3为具体实施方式3所述一种高频核壳结构微液滴喷射装置的结构示意图。

附图标记说明：

1．喷头鞘层，2．喷头内层绝缘层，3．喷头内层，4．针芯，5．绝缘垫片，6．鞘层进液转接口，7．鞘层进液导管，8．内层进液转接口，9．针芯振动块，10．内层进液导管，11．针芯振动控制器，12．鞘层可控供液装置，13．内层可控供液装置，14．鞘层进液导管连接头，15．内层进液导管连接头，16．喷头内层导电板，17．内层波形可编程电源，18．鞘层波形可编程电源，19. 鞘层波形高压放大器，20. 内层波形高压放大器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例1：

请参阅图1，本实施例一种高频核壳结构微液滴喷射装置，包括喷头鞘层1、喷头内层绝缘层2、喷头内层3、针芯4、绝缘垫片5、鞘层进液转接口6、鞘层进液导管7、内层进液转接口8、针芯振动块9、内层进液导管10、针芯振动控制器11、鞘层可控供液装置12、内层可控供液装置13、内层波形可编程电源17、鞘层波形可编程电源18、鞘层波形高压放大器19、内层波形高压放大器20，所述喷头鞘层1通过鞘层波形高压放大器19与鞘层波形可编程电源18电性连接，所述鞘层波形可编程电源18输出的任意波形可以被鞘层波形高压放大器19放大形成高压电源传输至喷头鞘层1上，所述喷头内层3通过内层波形高压放大器20与内层波形可编程电源17电性连接，所述内层波形可编程电源17输出的任意波形可以被内层波形高压放大器20放大形成高压电源传输至喷头内层3上。所述鞘层波形可编程电源18和内层波形可编程电源17可以产生不同频率、不同占空比、不同正负电压的正弦波、方波、脉冲波等多种可控波形，通过调节鞘层波形可编程电源18和内层波形可编程电源17的频率和幅值，实现微液滴体积、喷射频率以及多核微液滴结构的精确调控。具体地，所述鞘层波形高压放大器19和内层波形高压放大器20可为任意的高压放大器，所述鞘层波形可编程电源18和内层波形可编程电源17为任意波形信号发生器，优选地，所述鞘层波形高压放大器19和内层波形高压放大器20的型号为HVA-103NP6，任意波形信号发生器的型号为33611A。

本实施例中，所述喷头鞘层1为T型喷头鞘层1，所述喷头内层3为T型喷头内层3，所述T型喷头内层3的竖直段嵌设在T型喷头鞘层1内，所述T型喷头内层3竖直段的外壁与T型喷头鞘层1竖直段的内壁之间具有间隙，所述喷头内层绝缘层2环绕T型喷头内层3竖直段的外壁设置，所述喷头内层绝缘层2的顶端凸出T型喷头鞘层1的顶端设置，并与T型喷头内层3水平段的下方相贴合，所述喷头内层绝缘层2的外壁与T型喷头鞘层1竖直段的内壁之间具有间隙，该间隙为鞘层溶液流道用于鞘层溶液的流通，所述喷头内层绝缘层2顶端外壁通过螺纹与所述T型喷头鞘层1水平段的内壁相连接，实现鞘层溶液与喷头内层3的电学隔离；所述绝缘垫片沿着喷头内层绝缘层2的顶端外沿周长向外延伸设置，所述绝缘垫片位于T型喷头内层3水平段的下方与T型喷头鞘层1水平段的上方之间，实现喷头鞘层1与喷头内层3的电学隔离。所述喷头内层绝缘层2与喷头鞘层1通过螺纹连接，所述针芯4与喷头鞘层1同轴布置在喷头内层3内，所述针芯4上安装有针芯振动块9，所述针芯振动块9连接有控制针芯振动块9的振动幅度以及频率的针芯振动控制器11，所述针芯4与喷头内层3通过螺纹连接；可通过调节绝缘垫片5厚度以及喷头内层3与针芯4的螺纹连接位置调节喷头内层3与喷头鞘层1及针芯4与喷头内层3的相对位置。具体地，所述喷头，绝缘垫片5厚度越厚，所述T型喷头内层3与T型喷头鞘层1之间的相对位置越远，所述绝缘垫片5厚度越薄，所述T型喷头内层3与T型喷头鞘层1之间的相对位置越近。

本实施例中，所述喷头鞘层1和喷头内层3的数量均为一个，所述喷头鞘层1的上端连接有鞘层进液转接口6，所述鞘层可控供液装置12通过鞘层进液转接口6与喷头鞘层1相连接，所述喷头内层3上端连接有内层进液转接口8，所述内层可控供液装置13通过内层进液转接口8与喷头内层3相连接。具体地，所述鞘层可控供液装置12设有一鞘层进液导管7与鞘层进液转接口6相连接，所述内层可控供液装置13设有一内层进液导管10与内层进液转接口8相连接。从而实现喷头鞘层1和喷头内层3的独立供液控制。

本实施例在使用过程中，鞘层溶液和内层溶液由鞘层可控供液装置12和内层可控供液装置13通过鞘层进液导管7和内层进液导管10流经鞘层进液转接口6和内层进液转接口8，实现单个喷头鞘层1和喷头内层3的均匀供液，鞘层波形可编程电源18通过导线与喷头鞘层1相连，内层波形可编程电源17通过导线与喷头内层3相连，对喷头的鞘层和喷头内层3进行独立供电。单个针芯振动控制器11通过针芯振动块9独立控制单个针芯4振动的频率和幅值。与溶液粘度进行匹配，当鞘层波形可编程电源18和内层可编程高压电源输出特定波形的电压时，特定体积、喷率、结构的核壳结构微液滴从泰勒锥锥尖进行高频喷射。根据实际需求，喷头直径、针芯直径可进行调节，实现高通量核壳结构微液滴的均匀、稳定喷射。

实施例2：

请参阅图2，本实施例一种高频核壳结构微液滴喷射装置，包括喷头鞘层1、喷头内层绝缘层2、喷头内层3、针芯4、绝缘垫片5、鞘层进液转接口6、鞘层进液导管7、内层进液转接口8、针芯振动块9、内层进液导管10、针芯振动控制器11、鞘层可控供液装置12、内层可控供液装置13、鞘层进液导管连接头14、内层进液导管连接头15、喷头内层导电板16、内层波形可编程电源17、鞘层波形可编程电源18、鞘层波形高压放大器19、内层波形高压放大器20，所述喷头鞘层1通过鞘层波形高压放大器19与鞘层波形可编程电源18电性连接，所述鞘层波形可编程电源18输出的任意波形可以被鞘层波形高压放大器19放大形成高压电源传输至喷头鞘层1上，所述喷头内层3通过内层波形高压放大器20与内层波形可编程电源17电性连接，所述内层波形可编程电源17输出的任意波形可以被内层波形高压放大器20放大形成高压电源传输至喷头内层3上。所述鞘层波形可编程电源18和内层波形可编程电源17可以产生不同频率、不同占空比、不同正负电压的正弦波、方波、脉冲波等多种可控波形，通过调节鞘层波形可编程电源18和内层波形可编程电源17的频率和幅值，实现微液滴体积、喷射频率以及多核微液滴结构的精确调控。具体地，所述鞘层波形高压放大器19和内层波形高压放大器20可为任意的高压放大器，所述鞘层波形可编程电源18和内层波形可编程电源17为任意波形信号发生器，优选地，所述鞘层波形高压放大器19和内层波形高压放大器20的型号为HVA-103NP6，任意波形信号发生器的型号为33611A。

本实施例中，所述喷头鞘层1为T型喷头鞘层1，所述喷头内层3为T型喷头内层3，所述T型喷头内层3的竖直段嵌设在T型喷头鞘层1内，所述T型喷头内层3竖直段的外壁与T型喷头鞘层1竖直段的内壁之间具有间隙，所述喷头内层绝缘层2环绕T型喷头内层3竖直段的外壁设置，所述喷头内层绝缘层2的顶端凸出T型喷头鞘层1的顶端设置，并与T型喷头内层3水平段的下方相贴合，所述喷头内层绝缘层2的外壁与T型喷头鞘层1竖直段的内壁之间具有间隙，该间隙为鞘层流动用于鞘层溶液的流通，所述喷头内层绝缘层2顶端外壁通过螺纹与所述T型喷头鞘层1水平段的内壁相连接，实现鞘层溶液与喷头内层3的电学隔离；所述绝缘垫片沿着喷头内层绝缘层2的顶端外沿周长向外延伸设置，所述绝缘垫片位于T型喷头内层3水平段的下方与T型喷头鞘层1水平段的上方之间，实现喷头鞘层1与喷头内层3的电学隔离。所述喷头内层绝缘层2与喷头鞘层1通过螺纹连接，所述针芯4与喷头鞘层1同轴布置在喷头内层3内，所述针芯4上安装有针芯振动块9，所述针芯振动块9连接有控制针芯振动块9的振动幅度以及频率的针芯振动控制器11，所述针芯4与喷头内层3通过螺纹连接；可通过调节绝缘垫片5厚度以及喷头内层3与针芯4的螺纹连接位置调节喷头内层3与喷头鞘层1及针芯4与喷头内层3的相对位置。具体地，所述绝缘垫片5厚度越厚，所述T型喷头内层3与T型喷头鞘层1之间的相对位置越远，所述绝缘垫片5厚度越薄，所述T型喷头内层3与T型喷头鞘层1之间的相对位置越近。

本实施例中，所述喷头鞘层1和喷头内层3的数量均为多个，所述喷头鞘层1的上端连接有鞘层进液转接口6，所述鞘层可控供液装置12通过鞘层进液转接口6与喷头鞘层1相连接，所述喷头内层3上端连接有内层进液转接口8，所述内层可控供液装置13通过内层进液转接口8与喷头内层3相连接。具体地，所述鞘层可控供液装置12上连接有鞘层进液导管连接头14，所述鞘层进液导管连接头14连接有与喷头鞘层1相匹配的鞘层进液导管7，多个鞘层进液导管7分别与多个喷头鞘层1的鞘层进液转接口6相连接，所述内层可控供液装置13上连接有内层进液导管连接头15，所述内层进液导管连接头15连接有与喷头内层3相匹配的内层进液导管10，多个内层进液导管10分别与多个喷头内层3的内层进液转接口8相连接，在其他实施例中，鞘层可控供液装置12和内层可控供液装置13的数量分别与喷头鞘层1和喷头内层3的数量相对应，每一鞘层可控供液装置12设有一鞘层进液导管7与一喷头鞘层1的鞘层进液转接口6相连接，每一内层可控供液装置13设有一内层进液导管10与一喷头内层3的内层进液转接口8相连接，附图中未表示。

本实施例中，所述喷头内层3上连接喷头内层导电板16，多个喷头内层3通过喷头内层导电板16相连接，所述内层波形可编程电源17与喷头内层导电板16电性连接，在其他实施例中，包括多个内层波形可编程电源17，多个内层波形可编程电源17分别与多个喷头内层3电性连接，多个喷头鞘层1为一体式结构，所述鞘层波形可编程电源18与其中一个喷头鞘层1电性连接，或者包括多个鞘层波形可编程电源18，多个鞘层波形可编程电源18分别与多个喷头鞘层1电性连接，附图中未表示。

本实施例中，所述针芯4的数量与喷头内层3的数量相匹配，多个针芯4通过喷头内层导电板16连接同一个针芯振动块9，通过单个针芯振动控制11器进行多个针芯4振动幅度以及频率的同步控制。

本实施例在使用过程中，鞘层溶液和内层溶液由鞘层可控供液装置12和内层可控供液装置13分别通过鞘层进液导管7和内层进液导管10流经鞘层进液转接口6和内层进液转接口8，实现对多个同轴喷头鞘层1和喷头内层3的均匀供液，鞘层波形可编程电源18通过导线与喷头鞘层1相连，内层波形可编程电源17通过导线与喷头内层导电板16相连，对各个同轴喷头鞘层1和喷头内层3进行独立供电。单个针芯振动控制器11通过针芯振动块9同时控制多个针芯4振动的频率和幅值。与溶液粘度进行匹配，当鞘层波形可编程电源18和内层可编程高压电源17输出特定波形的电压时，特定体积、喷率、结构的核壳结构微液滴从泰勒锥锥尖进行高频喷射。根据实际需求，喷头数量、喷头距离、喷头阵列方式等可进行调节，实现高通量核壳结构微液滴的均匀、稳定喷射。

实施例3：

请参阅图3，本实施例和图2实施例结构基本一致，不同之处在于所述针芯4的数量与喷头内层3的数量相匹配，每个针芯4连接一针芯振动块9，针芯4振动器的数量为多个，多个针芯振动控制器11分别与多个针芯振动块9连接。

本实施例在使用过程中，鞘层溶液和内层溶液由鞘层可控供液装置12和内层可控供液装置13分别通过鞘层进液导管7和内层进液导管10流经鞘层进液转接口6和内层进液转接口8，实现对多个同轴喷头鞘层1和喷头内层3的均匀供液，鞘层波形可编程电源18通过导线与喷头鞘层1相连，内层波形可编程电源17通过导线与喷头内层导电板16相连，对各个同轴喷头鞘层1和喷头内层3进行独立供电。单个针芯振动控制器11通过针芯振动块9同时控制多个针芯4振动的频率和幅值。与溶液粘度进行匹配，当鞘层波形可编程电源18和内层可编程高压电源17输出特定波形的电压时，特定体积、喷率、结构的核壳结构微液滴从泰勒锥锥尖进行高频喷射。根据实际需求，喷头数量、喷头距离、喷头阵列方式等可进行调节，实现高通量核壳结构微液滴的均匀、稳定喷射。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高频核壳结构微液滴喷射装置，其特征在于：包括喷头鞘层、喷头内层、针芯、鞘层可控供液装置、内层可控供液装置、鞘层波形可编程电源、内层波形可编程电源、鞘层波形高压放大器和内层波形高压放大器，所述喷头内层嵌设在喷头鞘层内，所述喷头内层表面设有喷头内层绝缘层，所述喷头鞘层与喷头内层之间设有绝缘垫片，所述喷头鞘层通过鞘层波形高压放大器与鞘层波形可编程电源电性连接，所述喷头内层通过内层波形高压放大器与内层波形可编程电源连接，所述喷头鞘层和喷头内层分别与鞘层可控供液装置和内层可控供液装置相连接，所述针芯与喷头鞘层同轴布置在喷头内层内，所述针芯上安装有针芯振动块，所述针芯振动块连接有控制针芯振动块振动幅度以及频率的针芯振动控制器，所述喷头鞘层为T型喷头鞘层，所述喷头内层为T型喷头内层，所述T型喷头内层的竖直段嵌设在T型喷头鞘层内，所述T型喷头内层竖直段的外壁与T型喷头鞘层竖直段的内壁之间具有间隙，所述喷头内层绝缘层环绕T型喷头内层竖直段的外壁设置，所述喷头内层绝缘层的顶端凸出T型喷头鞘层的顶端设置，并与T型喷头内层水平段的下方相贴合，所述绝缘垫片沿着喷头内层绝缘层的顶端外沿周长向外延伸设置，所述绝缘垫片位于T型喷头内层水平段的下方与T型喷头鞘层水平段的上方之间。

2.根据权利要求1所述一种高频核壳结构微液滴喷射装置，其特征在于：所述喷头内层绝缘层的外壁与T型喷头鞘层竖直段的内壁之间具有间隙，所述喷头内层绝缘层顶端外壁通过螺纹与所述T型喷头鞘层水平段的内壁相连接。

3.根据权利要求2所述一种高频核壳结构微液滴喷射装置，其特征在于：所述绝缘垫片厚度越厚，所述T型喷头内层与T型喷头鞘层之间的相对位置越远，所述绝缘垫片厚度越薄，所述T型喷头内层与T型喷头鞘层之间的相对位置越近。

4.根据权利要求1所述一种高频核壳结构微液滴喷射装置，其特征在于：所述喷头鞘层的数量为一或者多个，所述喷头内层的数量为一或者多个，所述喷头鞘层的数量与喷头内层的数量相匹配，所述喷头鞘层的上端连接有鞘层进液转接口，所述鞘层可控供液装置通过鞘层进液转接口与喷头鞘层相连接，所述喷头内层上端连接有内层进液转接口，所述内层可控供液装置通过内层进液转接口与喷头内层相连接。

5.根据权利要求4所述一种高频核壳结构微液滴喷射装置，其特征在于：所述喷头鞘层和喷头内层的数量均为多个时，所述喷头内层上连接喷头内层导电板，多个喷头内层通过喷头内层导电板相连接，所述内层波形高压放大器与喷头内层导电板电性连接，或者包括多个内层波形可编程电源，通过多个内层波形高压放大器分别与多个喷头内层电性连接，多个喷头鞘层为一体式结构，所述鞘层波形高压放大器与其中一个喷头鞘层电性连接，或者包括多个鞘层波形可编程电源，通过多个鞘层波形高压放大器分别与多个喷头鞘层电性连接。

6.根据权利要求5所述一种高频核壳结构微液滴喷射装置，其特征在于：所述针芯的数量与喷头内层的数量相匹配，多个针芯通过喷头内层导电板连接同一个针芯振动块，通过单个针芯振动器进行多个针芯振动幅度以及频率的同步控制，或者每个针芯连接一针芯振动块，针芯振动器的数量为多个，多个针芯振动控制器分别与多个针芯振动块连接。

7.根据权利要求5所述一种高频核壳结构微液滴喷射装置，其特征在于：所述鞘层可控供液装置上连接有鞘层进液导管连接头，所述鞘层进液导管连接头连接有与喷头鞘层相匹配的鞘层进液导管，多个鞘层进液导管分别与多个喷头鞘层的鞘层进液转接口相连接，所述内层可控供液装置上连接有内层进液导管连接头，所述内层进液导管连接头连接有与喷头内层相匹配的内层进液导管，多个内层进液导管分别与多个喷头内层的内层进液转接口相连接，或者鞘层可控供液装置和内层可控供液装置的数量分别与喷头鞘层和喷头内层的数量相对应，每一鞘层可控供液装置设有一鞘层进液导管与一喷头鞘层的鞘层进液转接口相连接，每一内层可控供液装置设有一内层进液导管与一喷头内层的内层进液转接口相连接。

8.根据权利要求4所述一种高频核壳结构微液滴喷射装置，其特征在于：所述喷头鞘层和喷头内层的数量均为一个时，所述鞘层可控供液装置设有一鞘层进液导管与鞘层进液转接口相连接，所述内层可控供液装置设有一内层进液导管与内层进液转接口相连接。

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