JP2990273B1 - 複数音源を用いた超音波非接触マイクロマニピュレーション方法および装置 - Google Patents
複数音源を用いた超音波非接触マイクロマニピュレーション方法および装置Info
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Abstract
【要約】
【課題】 媒質中の微小物体を複数の超音波を用いて非
接触で捕捉し、二次元的又は三次元的に移動させる。 【解決手段】 微小物体が分散する液体媒質中に、3個
の超音波振動子をその音軸が液体媒質中において一点で
交差するように配置し、上記3個の超音波振動子を所定
の電気信号で駆動し、放射される3つの超音波の交差区
域近傍に生成される定在波音場の音圧の節または腹に上
記媒質中の微小物体を捕捉し、駆動する電気信号を制御
して捕捉している微小物体を二次元的に移動する。
接触で捕捉し、二次元的又は三次元的に移動させる。 【解決手段】 微小物体が分散する液体媒質中に、3個
の超音波振動子をその音軸が液体媒質中において一点で
交差するように配置し、上記3個の超音波振動子を所定
の電気信号で駆動し、放射される3つの超音波の交差区
域近傍に生成される定在波音場の音圧の節または腹に上
記媒質中の微小物体を捕捉し、駆動する電気信号を制御
して捕捉している微小物体を二次元的に移動する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体媒質中におけ
る微小物体を捕捉し、二次元的或いは三次元的に移動可
能な、3音源もしくは4音源以上の複数音源を用いた超
音波非接触マイクロマニピュレーション方法およびその
装置に関するものである。
る微小物体を捕捉し、二次元的或いは三次元的に移動可
能な、3音源もしくは4音源以上の複数音源を用いた超
音波非接触マイクロマニピュレーション方法およびその
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、微小物体をハンドリングする
ためのマイクロマニピュレーション方法が、バイオテク
ノロジー、材料開発、マイクロマシン等の分野に於い
て、強く求められており、従来のスケールにおける物体
をハンドリングする機構をスケールダウンした方法、静
電気を用いた方法、レーザ光の放射圧を利用した方法、
超音波を用いた方法等が提案されている。
ためのマイクロマニピュレーション方法が、バイオテク
ノロジー、材料開発、マイクロマシン等の分野に於い
て、強く求められており、従来のスケールにおける物体
をハンドリングする機構をスケールダウンした方法、静
電気を用いた方法、レーザ光の放射圧を利用した方法、
超音波を用いた方法等が提案されている。
【0003】これらの提案された微小物体のハンドリン
グ技術において、超音波を用いたマイクロマニピュレー
ションは、音波を伝搬する媒質中であれば適用でき、ま
た対象とする物体は音響的に媒質と異なる音響インピー
ダンスを持ち、音波を反射または吸収するものであれば
良く、マイクロマニピュレーションの対象となる物体の
範囲が広く、更に波長のオーダの微小領域のみに力を作
用させることが可能等の幾つかの利点を有している。
グ技術において、超音波を用いたマイクロマニピュレー
ションは、音波を伝搬する媒質中であれば適用でき、ま
た対象とする物体は音響的に媒質と異なる音響インピー
ダンスを持ち、音波を反射または吸収するものであれば
良く、マイクロマニピュレーションの対象となる物体の
範囲が広く、更に波長のオーダの微小領域のみに力を作
用させることが可能等の幾つかの利点を有している。
【0004】本発明の発明者達は、上記超音波を用いた
マイクロマニピュレーションとして、(1)凹面型振動
子を用いてその焦点位置に反射板を設置して生じる定在
波音場中で、周波数を変化することにより音圧の節に捕
捉した微小物体を音軸上で一次元的に移動させる方法を
提案した(特許第2700058号)。続いて、(2)
超音波振動子の裏面電極を短冊状に複数に分割し、電圧
を分割した電極に順次印加することにより、微小物体を
電極の配列方向へ移動させる方法を提案した(特許第2
723182号)。そして、(3)上記裏面電極を複数
に分割した振動子を湾曲して、音圧の節に捕捉した微小
物体を二次元的に移動させる手法を提案した(特願平9
−287953号)。更に、(4)平板振動子を2個用
いて、その音軸が交差するように設置し、音軸の交点近
傍に生成される定在波を用いて、微小物体を捕捉し、一
次元的に移動させる手法を提案した(特願平10−93
937)。
マイクロマニピュレーションとして、(1)凹面型振動
子を用いてその焦点位置に反射板を設置して生じる定在
波音場中で、周波数を変化することにより音圧の節に捕
捉した微小物体を音軸上で一次元的に移動させる方法を
提案した(特許第2700058号)。続いて、(2)
超音波振動子の裏面電極を短冊状に複数に分割し、電圧
を分割した電極に順次印加することにより、微小物体を
電極の配列方向へ移動させる方法を提案した(特許第2
723182号)。そして、(3)上記裏面電極を複数
に分割した振動子を湾曲して、音圧の節に捕捉した微小
物体を二次元的に移動させる手法を提案した(特願平9
−287953号)。更に、(4)平板振動子を2個用
いて、その音軸が交差するように設置し、音軸の交点近
傍に生成される定在波を用いて、微小物体を捕捉し、一
次元的に移動させる手法を提案した(特願平10−93
937)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記超音波を用いた微
小物体の捕捉、移動方法中、(1)〜(3)の方法は、
振動子より超音波を反射板に向けて放射し、形成した定
在波音場の音圧の節により微小物体を捕捉し、振動子へ
供給する電気信号の周波数を変化させたり、電圧を印加
する電極を選択することにより音圧の節の位置を制御
し、捕捉した微小物体を移動させる。しかし、定在波音
場は、振動子と反射板に囲まれた領域にのみ生成される
ので、微小物体の移動範囲も上記定在波音場の生成した
領域に限られる。
小物体の捕捉、移動方法中、(1)〜(3)の方法は、
振動子より超音波を反射板に向けて放射し、形成した定
在波音場の音圧の節により微小物体を捕捉し、振動子へ
供給する電気信号の周波数を変化させたり、電圧を印加
する電極を選択することにより音圧の節の位置を制御
し、捕捉した微小物体を移動させる。しかし、定在波音
場は、振動子と反射板に囲まれた領域にのみ生成される
ので、微小物体の移動範囲も上記定在波音場の生成した
領域に限られる。
【0006】(4)の方法は、二つの超音波振動子をそ
の音軸が互いに交差するように配置し、超音波を夫々の
振動子より放射して、音軸の交差点近傍に生成された定
在波音場の音圧の節により微小物体を捕捉し、上記一対
の振動子へ供給する電気信号の位相又は周波数を互いに
変えて音圧の節の位置を制御し、捕捉した微小物体を移
動させる。しかし、この方法の微小物体の移動は、横方
向のみの一次元的であった。
の音軸が互いに交差するように配置し、超音波を夫々の
振動子より放射して、音軸の交差点近傍に生成された定
在波音場の音圧の節により微小物体を捕捉し、上記一対
の振動子へ供給する電気信号の位相又は周波数を互いに
変えて音圧の節の位置を制御し、捕捉した微小物体を移
動させる。しかし、この方法の微小物体の移動は、横方
向のみの一次元的であった。
【0007】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、定在波音場の音圧の節又は腹に捕捉した
微小物体を振動子と反射板に囲まれた領域に限定され
ず、二次元的或いは三次元的に移動することが可能な超
音波非接触マイクロマニピュレーション方法及び装置を
提供することにある。
されたもので、定在波音場の音圧の節又は腹に捕捉した
微小物体を振動子と反射板に囲まれた領域に限定され
ず、二次元的或いは三次元的に移動することが可能な超
音波非接触マイクロマニピュレーション方法及び装置を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明による超音波非
接触マイクロマニピュレーション方法は、微小物体が分
散、浮遊する液体媒質中に3個又はそれ以上の超音波振
動子をその音軸が一点で交差するように所定の距離を保
って配置し、上記超音波振動子を所定の電気信号で駆動
し、放射される超音波の音軸の交差区域近傍に生成され
る定在波音場中で、上記媒質中の微小物体を、上記音場
中の音圧の節または腹に捕捉し、駆動する電気信号を制
御して捕捉している微小物体を二次元的或いは三次元的
に移動することを特徴とする。また、この発明による超
音波非接触マイクロマニピュレーション装置は、微小物
体が分散する液体媒質中に所定の間隔を保って、その音
軸が液体媒質中において、一点で交差するように配置さ
れた3個又はそれ以上の超音波振動子と、上記超音波振
動子へ所定の電気信号を供給する手段と、から成り、放
射される超音波の交差区域近傍に生成される定在波音場
中の音圧の節または腹に上記媒質中の微小物体を捕捉
し、上記振動子へ供給する電気信号を制御して、捕捉し
た微小物体を二次元的或いは三次元的に移動させること
を特徴とする。
接触マイクロマニピュレーション方法は、微小物体が分
散、浮遊する液体媒質中に3個又はそれ以上の超音波振
動子をその音軸が一点で交差するように所定の距離を保
って配置し、上記超音波振動子を所定の電気信号で駆動
し、放射される超音波の音軸の交差区域近傍に生成され
る定在波音場中で、上記媒質中の微小物体を、上記音場
中の音圧の節または腹に捕捉し、駆動する電気信号を制
御して捕捉している微小物体を二次元的或いは三次元的
に移動することを特徴とする。また、この発明による超
音波非接触マイクロマニピュレーション装置は、微小物
体が分散する液体媒質中に所定の間隔を保って、その音
軸が液体媒質中において、一点で交差するように配置さ
れた3個又はそれ以上の超音波振動子と、上記超音波振
動子へ所定の電気信号を供給する手段と、から成り、放
射される超音波の交差区域近傍に生成される定在波音場
中の音圧の節または腹に上記媒質中の微小物体を捕捉
し、上記振動子へ供給する電気信号を制御して、捕捉し
た微小物体を二次元的或いは三次元的に移動させること
を特徴とする。
【0009】上記の超音波振動子へ供給する電気信号の
位相を変化させたり、周波数に差を与えて定在波音場の
位置を電気的に制御し、音圧の節または腹の位置を二次
元的或いは三次元的に移動することにより、捕捉されて
いる微小物体も二次元的或いは三次元的に移動すること
になる。
位相を変化させたり、周波数に差を与えて定在波音場の
位置を電気的に制御し、音圧の節または腹の位置を二次
元的或いは三次元的に移動することにより、捕捉されて
いる微小物体も二次元的或いは三次元的に移動すること
になる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて説明
する。図1は、本発明による3音源を用いた超音波非接
触マイクロマニピュレーション方法の原理図を示し、多
数の微小物体14が分散、浮遊する液体媒質18中に3
個の超音波振動子11a、11b、11cを、その音軸
12a、12b、12cが液体媒質中において、一点1
3で交差するよう所定の間隔を保って配置する。
する。図1は、本発明による3音源を用いた超音波非接
触マイクロマニピュレーション方法の原理図を示し、多
数の微小物体14が分散、浮遊する液体媒質18中に3
個の超音波振動子11a、11b、11cを、その音軸
12a、12b、12cが液体媒質中において、一点1
3で交差するよう所定の間隔を保って配置する。
【0011】上記3個の超音波振動子11a、11b、
11cに所定の電気信号を供給すると、3個の振動子よ
りはそれぞれ超音波15a、15b、15cが発振し、
3個の超音波の交差区域近傍には、定在波の音場16が
形成される。図2は、定在波の音場16の拡大説明図で
あって、それぞれの3つの超音波15a、15b、15
cが交差して音圧の腹17を形成し、微小物体中、媒質
より密度が高く、音の伝搬が速い微小物体14a(一般
に固体)が音圧の腹17から斥力を受け、音圧の腹の間
に存在する音圧の節に捕捉され、媒質より密度が低く、
音の伝搬が遅い微小物体14b(例えば気泡)は音圧の
腹17に捕捉される。
11cに所定の電気信号を供給すると、3個の振動子よ
りはそれぞれ超音波15a、15b、15cが発振し、
3個の超音波の交差区域近傍には、定在波の音場16が
形成される。図2は、定在波の音場16の拡大説明図で
あって、それぞれの3つの超音波15a、15b、15
cが交差して音圧の腹17を形成し、微小物体中、媒質
より密度が高く、音の伝搬が速い微小物体14a(一般
に固体)が音圧の腹17から斥力を受け、音圧の腹の間
に存在する音圧の節に捕捉され、媒質より密度が低く、
音の伝搬が遅い微小物体14b(例えば気泡)は音圧の
腹17に捕捉される。
【0012】上記超音波振動子11a、11b、11c
としては、共振周波数が同じで、同じ出力強度の平板円
形超音波振動子が用い得る。上記三個の振動子の配置
は、超音波による力のバランス及び位相変化量と微小物
体の移動距離、移動方向を考慮すると、音軸の交点13
を中心に対象な位置に配置すると制御が容易となる。し
かし、後述するが、必ずしも対象に配置する必要はな
い。ここで言う対象な位置とは、振動子が正三角形の各
頂点に位置し、音軸の交点は正三角形の中心に位置す
る。
としては、共振周波数が同じで、同じ出力強度の平板円
形超音波振動子が用い得る。上記三個の振動子の配置
は、超音波による力のバランス及び位相変化量と微小物
体の移動距離、移動方向を考慮すると、音軸の交点13
を中心に対象な位置に配置すると制御が容易となる。し
かし、後述するが、必ずしも対象に配置する必要はな
い。ここで言う対象な位置とは、振動子が正三角形の各
頂点に位置し、音軸の交点は正三角形の中心に位置す
る。
【0013】図3(a)に示すように、上記3個の超音
波振動子11a、11b、11cをその音軸12a、1
2b、12cが水平方向に向くよう配置することによ
り、3本の音軸の交点13は振動子と同一面に位置する
ことになり、超音波の放射により、音軸の交点13近傍
に形成された定在波の音場中を浮遊する微小物体は音圧
の節に捕捉され、振動子へ供給する電気信号の位相又は
周波数を変えることにより、捕捉された微小物体は、振
動子と同一面上を二次元的に移動することになる。尚、
上記説明では各振動子及び各音軸が同一水平面にある場
合について説明したが、各振動子及び各音軸が同一面に
あれば必ずしも水平である必要はない。
波振動子11a、11b、11cをその音軸12a、1
2b、12cが水平方向に向くよう配置することによ
り、3本の音軸の交点13は振動子と同一面に位置する
ことになり、超音波の放射により、音軸の交点13近傍
に形成された定在波の音場中を浮遊する微小物体は音圧
の節に捕捉され、振動子へ供給する電気信号の位相又は
周波数を変えることにより、捕捉された微小物体は、振
動子と同一面上を二次元的に移動することになる。尚、
上記説明では各振動子及び各音軸が同一水平面にある場
合について説明したが、各振動子及び各音軸が同一面に
あれば必ずしも水平である必要はない。
【0014】上記3個の超音波振動子11a、11b、
11cを、図3(b)に示すように、それぞれ所定角度
傾けてその音軸12a、12b、12cの交点13を振
動子を含む平面より上方へ位置させることもできる。こ
の場合、音軸の交点13が位置する振動子が設けられた
平面と平行な平面19において、微小物体を二次元的に
移動することが可能となる。例えば、音波を伝搬する高
分子膜などで仕切られた領域において、振動子を周辺部
に配置しなくても、ある一面から3つの音波を照射し
て、微小物体操作の対象となる領域で音軸を交差するこ
とで、上記の仕切られた領域中の微小物体を操作するこ
とが可能となる。従って、媒質中の微小物体を捕捉、移
動する位置により、3つの超音波振動子の音軸の交点の
高さを決定する。
11cを、図3(b)に示すように、それぞれ所定角度
傾けてその音軸12a、12b、12cの交点13を振
動子を含む平面より上方へ位置させることもできる。こ
の場合、音軸の交点13が位置する振動子が設けられた
平面と平行な平面19において、微小物体を二次元的に
移動することが可能となる。例えば、音波を伝搬する高
分子膜などで仕切られた領域において、振動子を周辺部
に配置しなくても、ある一面から3つの音波を照射し
て、微小物体操作の対象となる領域で音軸を交差するこ
とで、上記の仕切られた領域中の微小物体を操作するこ
とが可能となる。従って、媒質中の微小物体を捕捉、移
動する位置により、3つの超音波振動子の音軸の交点の
高さを決定する。
【0015】定在波の音場16に形成する音圧の腹17
について、3つの超音波の干渉を2つの音波毎に考察す
る。図4(a)は、超音波振動子11b、11cに所定
の電気信号を加えて超音波15b、15cを放射した際
の音波の干渉を示す。それぞれの二つの超音波15b、
15cが交差してλ/(2sinθ)の間隔で音圧の腹
17を形成する(λは音波の波長、θは音軸の交差角度
の半分)。
について、3つの超音波の干渉を2つの音波毎に考察す
る。図4(a)は、超音波振動子11b、11cに所定
の電気信号を加えて超音波15b、15cを放射した際
の音波の干渉を示す。それぞれの二つの超音波15b、
15cが交差してλ/(2sinθ)の間隔で音圧の腹
17を形成する(λは音波の波長、θは音軸の交差角度
の半分)。
【0016】二つの振動子へ供給する電気信号を制御し
て超音波の位相を互いに変化すると、音圧の腹17は移
動する。図4(b)は、振動子11cの超音波の位相を
わずかに進めた場合の音波の干渉を示している。振動子
11cの超音波の位相が進んだことにより、音圧の腹1
7が振動子11cから振動子11bに向かう方向にΔl
だけ移動している。
て超音波の位相を互いに変化すると、音圧の腹17は移
動する。図4(b)は、振動子11cの超音波の位相を
わずかに進めた場合の音波の干渉を示している。振動子
11cの超音波の位相が進んだことにより、音圧の腹1
7が振動子11cから振動子11bに向かう方向にΔl
だけ移動している。
【0017】同様の現象は、図5(a)、(b)に示す
ように、3個の超音波振動子11a、11b、11c間
のそれぞれの2個の超音波の干渉により音圧の腹17は
生成され、図2に示したように連続した六角形の位置に
音圧の節が音圧の腹17間に形成される。なお、図5
(c)は図4と同じ場合であり、図5(a)、(b)と
の比較のために示した。尚、図1,2に於いては、複数
の微小物体が媒質18中を浮遊、捕捉されている状態を
示したが、任意に媒質へ投入した1個の微小物体を捕
捉、移動することも可能である。
ように、3個の超音波振動子11a、11b、11c間
のそれぞれの2個の超音波の干渉により音圧の腹17は
生成され、図2に示したように連続した六角形の位置に
音圧の節が音圧の腹17間に形成される。なお、図5
(c)は図4と同じ場合であり、図5(a)、(b)と
の比較のために示した。尚、図1,2に於いては、複数
の微小物体が媒質18中を浮遊、捕捉されている状態を
示したが、任意に媒質へ投入した1個の微小物体を捕
捉、移動することも可能である。
【0018】次に、3個の超音波振動子のうち、1個の
振動子の超音波の位相を変化させることを考察する。振
動子11cの位相を進めた場合、振動子11aと振動子
11cよりの超音波の干渉による音圧の腹17は、振動
子11cから振動子11aに向かう方向に移動し(図5
(b))、振動子11bと振動子11cの干渉による音
圧の腹17(図5(c))は、振動子11cから振動子
11bに向かう方向に移動する。3個の振動子11a、
11b、11cの3音波の干渉による音圧の腹の移動は
上記2方向へ向かう2ベクトルの合成ベクトルで表され
る。3個の超音波振動子11a、11b、11cが図6
(a)に示すように、正三角形の頂点に配置され、音軸
が三角形の中心で交差していれば、振動子11cの超音
波の位相を進めた際の音圧の腹17の移動ベクトルは、
振動子11cの超音波の音軸12cと重なり、位相を3
60゜変化した際の移動距離は2λ/3となる。但し、
図6(b)に示すように、振動子11a、11bの音軸
12a、12bが形成する角度が150゜、振動子11
a、11cの音軸12a、12cが形成する角度が15
0゜、振動子11b、11cの音軸12b、12cが形
成する角度が60゜のように、3個の振動子が正三角形
の頂点に配置していない場合は、振動子11cの超音波
の位相を進めた際の音圧の節の移動ベクトルは、振動子
11c−11b間および振動子11c−11a間のそれ
ぞれにおける音圧の腹17の移動ベクトルを合成した移
動ベクトルとなる(図6(b))。上述のように、音圧
の腹の間には音圧の節が存在し、音場を変化して音圧の
腹を移動する際には、同時に音圧の節も移動する。本装
置の応用例としては、主に固体粒子の操作が考えられ、
一般的に固体粒子は音圧の節に捕捉されるため、以下、
説明を簡単にするため、音圧の節に微小物体が捕捉され
ている場合について説明する。
振動子の超音波の位相を変化させることを考察する。振
動子11cの位相を進めた場合、振動子11aと振動子
11cよりの超音波の干渉による音圧の腹17は、振動
子11cから振動子11aに向かう方向に移動し(図5
(b))、振動子11bと振動子11cの干渉による音
圧の腹17(図5(c))は、振動子11cから振動子
11bに向かう方向に移動する。3個の振動子11a、
11b、11cの3音波の干渉による音圧の腹の移動は
上記2方向へ向かう2ベクトルの合成ベクトルで表され
る。3個の超音波振動子11a、11b、11cが図6
(a)に示すように、正三角形の頂点に配置され、音軸
が三角形の中心で交差していれば、振動子11cの超音
波の位相を進めた際の音圧の腹17の移動ベクトルは、
振動子11cの超音波の音軸12cと重なり、位相を3
60゜変化した際の移動距離は2λ/3となる。但し、
図6(b)に示すように、振動子11a、11bの音軸
12a、12bが形成する角度が150゜、振動子11
a、11cの音軸12a、12cが形成する角度が15
0゜、振動子11b、11cの音軸12b、12cが形
成する角度が60゜のように、3個の振動子が正三角形
の頂点に配置していない場合は、振動子11cの超音波
の位相を進めた際の音圧の節の移動ベクトルは、振動子
11c−11b間および振動子11c−11a間のそれ
ぞれにおける音圧の腹17の移動ベクトルを合成した移
動ベクトルとなる(図6(b))。上述のように、音圧
の腹の間には音圧の節が存在し、音場を変化して音圧の
腹を移動する際には、同時に音圧の節も移動する。本装
置の応用例としては、主に固体粒子の操作が考えられ、
一般的に固体粒子は音圧の節に捕捉されるため、以下、
説明を簡単にするため、音圧の節に微小物体が捕捉され
ている場合について説明する。
【0019】一つの超音波の周波数にわずかに差を与え
た場合、超音波の位相を連続して一定速度で変化した場
合と等価である。例えば、周波数差が1Hzの場合、位
相を毎秒360゜の一定速度で連続して変化しているこ
とに相当する。よって、周波数にわずかな差を与える
と、音圧の節は一定速度で連続して移動し、音圧の節に
捕捉されている微小物体は、音圧の節の移動に伴って同
じ速度で移動する。
た場合、超音波の位相を連続して一定速度で変化した場
合と等価である。例えば、周波数差が1Hzの場合、位
相を毎秒360゜の一定速度で連続して変化しているこ
とに相当する。よって、周波数にわずかな差を与える
と、音圧の節は一定速度で連続して移動し、音圧の節に
捕捉されている微小物体は、音圧の節の移動に伴って同
じ速度で移動する。
【0020】同時に2個の超音波振動子より放射される
超音波の位相を変化させた場合、それぞれの振動子の超
音波の位相を変化したことによる音圧の節の移動ベクト
ルの合成ベクトルの方向に移動する。例えば、振動子を
正三角形の頂点に配置した図7(a)において、それぞ
れの振動子の位相を単独で変化すれば、それぞれの振動
子の音軸方向に音圧の節は移動するが、2個の振動子1
1bと11cの超音波15b、15cの位相の変化量Δ
φ1,Δφ2を同じ大きさΔφだけ変化した場合(図7
(b))、それぞれの移動ベクトルの合成ベクトル(Δ
x,Δy)である振動子11aの音軸12aの方向に移
動する(超音波15bと15cの位相を同じ大きさだけ
進めることは、相対的に超音波15aの位相を遅らせる
ことに等しい)。また、超音波15bと15cの位相を
同じ大きさΔφだけ、異なる方向(符号が逆)に変化さ
せると、振動子11aの音軸12aと垂直方向に移動す
ることが可能となる(図7(c))。
超音波の位相を変化させた場合、それぞれの振動子の超
音波の位相を変化したことによる音圧の節の移動ベクト
ルの合成ベクトルの方向に移動する。例えば、振動子を
正三角形の頂点に配置した図7(a)において、それぞ
れの振動子の位相を単独で変化すれば、それぞれの振動
子の音軸方向に音圧の節は移動するが、2個の振動子1
1bと11cの超音波15b、15cの位相の変化量Δ
φ1,Δφ2を同じ大きさΔφだけ変化した場合(図7
(b))、それぞれの移動ベクトルの合成ベクトル(Δ
x,Δy)である振動子11aの音軸12aの方向に移
動する(超音波15bと15cの位相を同じ大きさだけ
進めることは、相対的に超音波15aの位相を遅らせる
ことに等しい)。また、超音波15bと15cの位相を
同じ大きさΔφだけ、異なる方向(符号が逆)に変化さ
せると、振動子11aの音軸12aと垂直方向に移動す
ることが可能となる(図7(c))。
【0021】上述の如く、2つの超音波の位相を任意に
変化することで、定在波音場を2次元上の任意の方向へ
移動することが可能となり、音波の節に捕捉された微小
物体もそれに伴って移動する。
変化することで、定在波音場を2次元上の任意の方向へ
移動することが可能となり、音波の節に捕捉された微小
物体もそれに伴って移動する。
【0022】図8は、本発明による4個の音源を用いた
超音波非接触マイクロマニピュレーション方法の概略図
を示し、微小物体が分散、浮遊する液体媒質中に4個の
超音波振動子11a、11b、11c、11dを、その
音軸12a、12b、12c、12dが液体媒質中にお
いて、一点13で交差するよう所定の間隔を保って配置
する。
超音波非接触マイクロマニピュレーション方法の概略図
を示し、微小物体が分散、浮遊する液体媒質中に4個の
超音波振動子11a、11b、11c、11dを、その
音軸12a、12b、12c、12dが液体媒質中にお
いて、一点13で交差するよう所定の間隔を保って配置
する。
【0023】図8(a)は、上記4個の超音波振動子を
正三角錐の頂点に配置し、音軸の交点を正三角錐の中心
とした例である。上記4個の超音波振動子にそれぞれ所
定の電気信号を供給すると、4個の振動子よりはそれぞ
れ超音波15a、15b、15c、15dが発振し、4
個の超音波の交差区域近傍には、3個の振動子を配置し
た場合と同様に、定在波の音場が形成され、音圧の節に
音場中を浮遊している微小物体を捕捉する。上記4個の
超音波振動子のうち1個の電気信号の位相を変化する、
もしくは周波数を僅かにずらすと、その音軸方向に音場
が移動し、音圧の節に捕捉された微小物体は移動する。
又、3個の超音波による2次元移動と同様に、4個の場
合も複数(2もしくは3)の超音波の位相を変化する、
若しくは周波数を僅かにずらすと、各音軸の方向に移動
する移動ベクトルの合成ベクトルの方向に移動する。即
ち、3個の超音波を変化することで、3次元的な移動が
可能となる。図8(b)は、4個の振動子のうち1個の
振動子11dをその音軸上で移動し、残り3個の振動子
と同一面に配置した場合である。この場合にも、同様の
微小物体の移動操作が可能であり、上述の3個の超音波
の場合と同様に、仕切られた領域に対して、ある一面か
ら4方向の超音波を交差させることで、3次元の移動操
作が可能となる。
正三角錐の頂点に配置し、音軸の交点を正三角錐の中心
とした例である。上記4個の超音波振動子にそれぞれ所
定の電気信号を供給すると、4個の振動子よりはそれぞ
れ超音波15a、15b、15c、15dが発振し、4
個の超音波の交差区域近傍には、3個の振動子を配置し
た場合と同様に、定在波の音場が形成され、音圧の節に
音場中を浮遊している微小物体を捕捉する。上記4個の
超音波振動子のうち1個の電気信号の位相を変化する、
もしくは周波数を僅かにずらすと、その音軸方向に音場
が移動し、音圧の節に捕捉された微小物体は移動する。
又、3個の超音波による2次元移動と同様に、4個の場
合も複数(2もしくは3)の超音波の位相を変化する、
若しくは周波数を僅かにずらすと、各音軸の方向に移動
する移動ベクトルの合成ベクトルの方向に移動する。即
ち、3個の超音波を変化することで、3次元的な移動が
可能となる。図8(b)は、4個の振動子のうち1個の
振動子11dをその音軸上で移動し、残り3個の振動子
と同一面に配置した場合である。この場合にも、同様の
微小物体の移動操作が可能であり、上述の3個の超音波
の場合と同様に、仕切られた領域に対して、ある一面か
ら4方向の超音波を交差させることで、3次元の移動操
作が可能となる。
【0024】上記超音波振動子としては、出力強度及び
共振周波数の同じ平板円形超音波振動子が用い得る。上
記4個の振動子の配置は、超音波による力のバランス及
び位相変化量と移動距離、移動方向を考慮すると、音軸
の交点13を中心に等間隔にすると、制御が容易となる
が、音軸が一点で交差していれば、図8(a)に示すよ
うに、正三角錐の頂点に位置させる必要はないし、図8
(b)に示すように同一平面上に位置する必要はない。
共振周波数の同じ平板円形超音波振動子が用い得る。上
記4個の振動子の配置は、超音波による力のバランス及
び位相変化量と移動距離、移動方向を考慮すると、音軸
の交点13を中心に等間隔にすると、制御が容易となる
が、音軸が一点で交差していれば、図8(a)に示すよ
うに、正三角錐の頂点に位置させる必要はないし、図8
(b)に示すように同一平面上に位置する必要はない。
【0025】超音波振動子は5台以上でもその音軸が一
点で交差するように配置すれば、超音波の放射により交
差点近傍で定在波音場が形成し、各振動子へ供給する電
気信号の位相又は周波数を制御することにより、4台の
場合と同様に、形成した定在波音場を三次元的に移動す
ることが可能である。
点で交差するように配置すれば、超音波の放射により交
差点近傍で定在波音場が形成し、各振動子へ供給する電
気信号の位相又は周波数を制御することにより、4台の
場合と同様に、形成した定在波音場を三次元的に移動す
ることが可能である。
【0026】図9は、本発明によるマイクロマニピュレ
ーション装置の一実施形態を示すブロック図である。3
台の超音波振動子11a、11b、11cは、液体媒質
18として水の入った水槽20の中に互いの振動子の音
軸12a、12b、12cが一点で交差するように固定
し、ファンクションジェネレータ21よりの正弦波交流
電圧をパワーアンプ22で増幅の上、3個の振動子へ印
加して液体媒質18中に超音波を放射する。3個の振動
子からは同一波長の超音波15a、15b、15cが放
射され、音軸の交点付近に定在波音場16が形成され
る。尚、14は媒質中に浮遊する捕捉すべき微小物体で
ある。
ーション装置の一実施形態を示すブロック図である。3
台の超音波振動子11a、11b、11cは、液体媒質
18として水の入った水槽20の中に互いの振動子の音
軸12a、12b、12cが一点で交差するように固定
し、ファンクションジェネレータ21よりの正弦波交流
電圧をパワーアンプ22で増幅の上、3個の振動子へ印
加して液体媒質18中に超音波を放射する。3個の振動
子からは同一波長の超音波15a、15b、15cが放
射され、音軸の交点付近に定在波音場16が形成され
る。尚、14は媒質中に浮遊する捕捉すべき微小物体で
ある。
【0027】図10は、ファンクションジェネレータを
用い周波数1.75MHz の正弦波交流を生成し、パワー
アンプで増幅の上、3個の超音波振動子へ供給し、形成
した定在波音場をシュリーレン法を用いて可視化した説
明図である。3台の振動子の音軸の交点付近に蜂の巣状
の六角形模様の明暗が観察され、定在波音場が形成され
ていることがわかる。シュリーレン像の明暗が、音圧の
腹(明)と節(暗)に対応する。
用い周波数1.75MHz の正弦波交流を生成し、パワー
アンプで増幅の上、3個の超音波振動子へ供給し、形成
した定在波音場をシュリーレン法を用いて可視化した説
明図である。3台の振動子の音軸の交点付近に蜂の巣状
の六角形模様の明暗が観察され、定在波音場が形成され
ていることがわかる。シュリーレン像の明暗が、音圧の
腹(明)と節(暗)に対応する。
【0028】定在波音場中に平均径0.3mmのポリス
チレン粒子が浮遊している懸濁液をピペットを用いて注
入したところ、音圧の節にポリスチレン粒子が捕捉され
た。音圧の節は、連続した六角形模様の頂点の位置に生
成され、固体微小物体を捕捉する。又、六角形の中心に
は音圧の腹があり、固体粒子には斥力が働く。即ち、固
体粒子は六角形の中心から頂点に向かう力を受け、そこ
に既に粒子が存在すれば、六角形の辺を形作るように凝
集すると考えられる。3個の振動子が正三角形の頂点に
配置され、音軸の交点がその三角形の中心で交わってい
るのであれば、各振動子に印加する電圧の位相を変化す
ることで、音圧の節を各振動子の音軸と平行な線上を移
動することができ、同時に捕捉された粒子も移動するこ
とになる。また、周波数にわずかに差を与えた場合、位
相が一定速度で連続して変化することと等価であるの
で、捕捉した粒子を一定速度で動かすことができる。
チレン粒子が浮遊している懸濁液をピペットを用いて注
入したところ、音圧の節にポリスチレン粒子が捕捉され
た。音圧の節は、連続した六角形模様の頂点の位置に生
成され、固体微小物体を捕捉する。又、六角形の中心に
は音圧の腹があり、固体粒子には斥力が働く。即ち、固
体粒子は六角形の中心から頂点に向かう力を受け、そこ
に既に粒子が存在すれば、六角形の辺を形作るように凝
集すると考えられる。3個の振動子が正三角形の頂点に
配置され、音軸の交点がその三角形の中心で交わってい
るのであれば、各振動子に印加する電圧の位相を変化す
ることで、音圧の節を各振動子の音軸と平行な線上を移
動することができ、同時に捕捉された粒子も移動するこ
とになる。また、周波数にわずかに差を与えた場合、位
相が一定速度で連続して変化することと等価であるの
で、捕捉した粒子を一定速度で動かすことができる。
【0029】図11は、水中で1.75MHz(λ=0.
857mm)の超音波を音軸が成す角度2θを120゜
として生成した音場中で周波数に0.5Hzの差を与え
た際の粒子の移動を4秒間隔(位相変化:720゜/4
秒に相当)で撮影した多重露光写真である。まず最初に
3個の振動子を1.75MHz 、約20Vppの交流電圧
で駆動し、粒子を投入すると、写真下方に粒子3個が連
なって捕捉された。この粒子の捕捉形状は、六角形の音
圧の節の一つの頂点を含む辺に沿っていると考えられ
る。そして、上方の振動子に加える電気信号の周波数の
み、1.7499995MHz(周波数差0.5Hz、
すなわち位相変化:180゜/秒)としたところ、粒子
群は上方に0.29mm/秒(λ/3相当)の一定速度
で移動した。次に、上方の振動子の供給電気信号の周波
数を1.75MHzに戻し、左下の振動子の電気信号の
周波数を同様に1.7499995MHzに変化した。
すると、粒子群は左下に向かい、同じ速度で移動した。
このように、振動子間の周波数を制御することで粒子の
位置を二次元上で制御できることを示している。
857mm)の超音波を音軸が成す角度2θを120゜
として生成した音場中で周波数に0.5Hzの差を与え
た際の粒子の移動を4秒間隔(位相変化:720゜/4
秒に相当)で撮影した多重露光写真である。まず最初に
3個の振動子を1.75MHz 、約20Vppの交流電圧
で駆動し、粒子を投入すると、写真下方に粒子3個が連
なって捕捉された。この粒子の捕捉形状は、六角形の音
圧の節の一つの頂点を含む辺に沿っていると考えられ
る。そして、上方の振動子に加える電気信号の周波数の
み、1.7499995MHz(周波数差0.5Hz、
すなわち位相変化:180゜/秒)としたところ、粒子
群は上方に0.29mm/秒(λ/3相当)の一定速度
で移動した。次に、上方の振動子の供給電気信号の周波
数を1.75MHzに戻し、左下の振動子の電気信号の
周波数を同様に1.7499995MHzに変化した。
すると、粒子群は左下に向かい、同じ速度で移動した。
このように、振動子間の周波数を制御することで粒子の
位置を二次元上で制御できることを示している。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の複数音源
を用いた超音波非接触マイクロマニピュレーション方法
および装置は、液体媒質中で微小物体を非接触で捕捉
し、位相変化および周波数に差を持たせることで移動を
可能とする。その移動方向は、3個の振動子を用いた場
合は2次元的に、4個若しくはそれ以上の振動子を用い
ることで3次元的に位置制御を可能とする。各振動子を
正三角形もしくは正三角錐の各頂点に配置し、それぞれ
音軸が中心で交差するように配置した場合、各振動子の
位相又は周波数を変化することで、それぞれの音軸と平
行な方向に捕捉した微小物体を移動することができる。
を用いた超音波非接触マイクロマニピュレーション方法
および装置は、液体媒質中で微小物体を非接触で捕捉
し、位相変化および周波数に差を持たせることで移動を
可能とする。その移動方向は、3個の振動子を用いた場
合は2次元的に、4個若しくはそれ以上の振動子を用い
ることで3次元的に位置制御を可能とする。各振動子を
正三角形もしくは正三角錐の各頂点に配置し、それぞれ
音軸が中心で交差するように配置した場合、各振動子の
位相又は周波数を変化することで、それぞれの音軸と平
行な方向に捕捉した微小物体を移動することができる。
【図1】本発明による超音波マイクロマニピュレーショ
ン方法の原理図である。
ン方法の原理図である。
【図2】定在波音場の音圧の節又は腹に微小物体を捕捉
した状態の説明図である。
した状態の説明図である。
【図3】3個の超音波振動子の音軸の交点の位置の説明
図である。
図である。
【図4】2音源による超音波の干渉による音圧の腹の形
成、及び位相を変化した時の音圧の腹の移動を示した説
明図である。
成、及び位相を変化した時の音圧の腹の移動を示した説
明図である。
【図5】2音源毎の音圧の腹の形成状態を示す説明であ
る。
る。
【図6】3個の超音波振動子を正三角形の頂点に配置し
た場合と、そうでない場合の音圧の腹の状態を示す説明
図である。
た場合と、そうでない場合の音圧の腹の状態を示す説明
図である。
【図7】2音源の超音波の位相変化による音圧の節の2
次元移動を示す説明図である。
次元移動を示す説明図である。
【図8】4個の超音波振動子の配置状態と音軸の交点位
置の説明図である。
置の説明図である。
【図9】本発明のマイクロマニピュレーション装置のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図10】音軸の交点近傍で形成した定在波音場のシュ
リーレン像の写真である。
リーレン像の写真である。
【図11】実施例で行った微小粒子の移動状態を示す多
重露光写真である。
重露光写真である。
11a、11b、11c、11d 超音波振動子 12a、12b、12c、12d 超音波振動子の音
軸 13 音軸の交点 14 微小物体 15a、15b、15c、15d 超音波 16 定在波音場 17 音圧の腹 18 媒質 21 ファンクションジェネレータ 22 パワーアンプ
軸 13 音軸の交点 14 微小物体 15a、15b、15c、15d 超音波 16 定在波音場 17 音圧の腹 18 媒質 21 ファンクションジェネレータ 22 パワーアンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B25J 7/00
Claims (12)
- 【請求項1】 微小物体が分散する液体媒質中に、3個
の超音波振動子をその音軸が液体媒質中において一点で
交差するように所定の距離を保って配置し、上記3個の
超音波振動子を所定の電気信号で駆動し、放射される3
つの超音波の交差区域近傍に生成される定在波音場の音
圧の節若しくは腹に上記媒質中の微小物体を捕捉し、駆
動する電気信号を制御して捕捉している微小物体を二次
元的に移動することを特徴とする超音波非接触マイクロ
マニピュレーション方法。 - 【請求項2】 上記3個の超音波振動子から放射される
超音波の音軸を傾斜させて、3個の振動子を含む平面外
で音軸を交差させて定在波音場を形成させることを特徴
とする、請求項1項に記載の超音波非接触マイクロマニ
ピュレーション方法。 - 【請求項3】 上記3個の超音波振動子のうち少なくと
も1個に異なる位相を与えた電気信号を供給して駆動す
ることを特徴とする、請求項1項に記載の超音波非接触
マイクロマニピュレーション方法。 - 【請求項4】 上記3個の超音波振動子のうちの少なく
とも1個に周波数が異なる電気信号を供給して駆動する
ことを特徴とする、請求項1項に記載の超音波非接触マ
イクロマニピュレーション方法。 - 【請求項5】 微小物体が存在する液体媒質中に所定の
間隔を保って、その音軸が液体媒質中において一点で交
差するように配置された3個の超音波振動子と、上記3
個の超音波振動子へ所定の電気信号を供給する手段とか
ら成り、放射される3つの超音波の交差区域近傍に生成
される定在波音場の音圧の節若しくは腹に上記媒質中の
微小物体を捕捉し、上記振動子へ供給する電気信号を制
御して、捕捉した微小物体を二次元的に移動することを
特徴とする超音波非接触マイクロマニピュレーション装
置。 - 【請求項6】 上記3個の超音波振動子は、3個の振動
子を含む平面より上方でその音軸が交差するように所定
の傾斜を持って配置されていることを特徴とする請求項
5に記載の超音波非接触マイクロマニピュレーション装
置。 - 【請求項7】 微小物体が存在する液体媒質中に、4個
又はそれ以上の超音波振動子をその音軸が液体媒質中に
おいて一点で交差するように所定の距離を保って、上記
4個以上の超音波振動子を所定の電気信号で駆動し、放
射される4つ以上の超音波の交差区域近傍に生成される
定在波音場の音圧の節若しくは腹に上記媒質中の微小物
体を捕捉し、駆動する電気信号を制御して捕捉している
微小物体を三次元的に移動することを特徴とする超音波
非接触マイクロマニピュレーション方法。 - 【請求項8】 上記4個以上の超音波振動子を同一平面
上に配置して音軸が振動子を含む平面外で交差するよう
に配置することを特徴とする、請求項7項に記載の超音
波非接触マイクロマニピュレーション方法。 - 【請求項9】 上記4個以上の超音波振動子のうちの少
なくとも1個に異なる位相を与えた電気信号を供給して
駆動することを特徴とする、請求項7項に記載の超音波
非接触マイクロマニピュレーション方法。 - 【請求項10】 上記4個以上の超音波振動子のうちの
少なくとも1個に周波数が異なる電気信号を供給して駆
動することを特徴とする、請求項7項に記載の超音波非
接触マイクロマニピュレーション方法。 - 【請求項11】 微小物体が存在する液体媒質中に所定
の間隔を保って、その音軸が液体媒質中において一点で
交差するように配置された4個以上の超音波振動子と、
上記4個以上の超音波振動子へ所定の電気信号を供給す
る手段とから成り、放射される4つ以上の超音波の交差
区域近傍に生成される定在波音場の音圧の節若しくは腹
に上記媒質中の微小物体を捕捉し、上記振動子へ供給す
る電気信号を制御して、捕捉した微小物体を三次元的に
移動することを特徴とする超音波非接触マイクロマニピ
ュレーション装置。 - 【請求項12】 上記4個以上の超音波振動子は、4個
以上の振動子を含む平面より上方でその音軸が交差する
ように所定の傾斜を持って配置されていることを特徴と
する請求項11に記載の超音波非接触マイクロマニピュ
レーション装置。
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---|---|---|---|
JP34792498A JP2990273B1 (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 複数音源を用いた超音波非接触マイクロマニピュレーション方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34792498A JP2990273B1 (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 複数音源を用いた超音波非接触マイクロマニピュレーション方法および装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2990273B1 true JP2990273B1 (ja) | 1999-12-13 |
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ID=18393544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34792498A Expired - Lifetime JP2990273B1 (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 複数音源を用いた超音波非接触マイクロマニピュレーション方法および装置 |
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Families Citing this family (25)
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---|---|---|---|---|
JP4143832B2 (ja) * | 2003-05-14 | 2008-09-03 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 外部音知覚装置 |
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US7810743B2 (en) | 2006-01-23 | 2010-10-12 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic liquid delivery device |
US8034286B2 (en) | 2006-09-08 | 2011-10-11 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic treatment system for separating compounds from aqueous effluent |
US9283188B2 (en) | 2006-09-08 | 2016-03-15 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Delivery systems for delivering functional compounds to substrates and processes of using the same |
US7740666B2 (en) | 2006-12-28 | 2010-06-22 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Process for dyeing a textile web |
US7673516B2 (en) | 2006-12-28 | 2010-03-09 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic liquid treatment system |
US7712353B2 (en) | 2006-12-28 | 2010-05-11 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic liquid treatment system |
US8182552B2 (en) | 2006-12-28 | 2012-05-22 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Process for dyeing a textile web |
US7674300B2 (en) | 2006-12-28 | 2010-03-09 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Process for dyeing a textile web |
US7947184B2 (en) | 2007-07-12 | 2011-05-24 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Treatment chamber for separating compounds from aqueous effluent |
US7785674B2 (en) | 2007-07-12 | 2010-08-31 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Delivery systems for delivering functional compounds to substrates and processes of using the same |
US7998322B2 (en) | 2007-07-12 | 2011-08-16 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic treatment chamber having electrode properties |
US8454889B2 (en) | 2007-12-21 | 2013-06-04 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Gas treatment system |
US8858892B2 (en) | 2007-12-21 | 2014-10-14 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Liquid treatment system |
US8632613B2 (en) | 2007-12-27 | 2014-01-21 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Process for applying one or more treatment agents to a textile web |
US8206024B2 (en) | 2007-12-28 | 2012-06-26 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic treatment chamber for particle dispersion into formulations |
US9421504B2 (en) | 2007-12-28 | 2016-08-23 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic treatment chamber for preparing emulsions |
US20090166177A1 (en) | 2007-12-28 | 2009-07-02 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic treatment chamber for preparing emulsions |
US8215822B2 (en) | 2007-12-28 | 2012-07-10 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic treatment chamber for preparing antimicrobial formulations |
US8057573B2 (en) | 2007-12-28 | 2011-11-15 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic treatment chamber for increasing the shelf life of formulations |
US8163388B2 (en) | 2008-12-15 | 2012-04-24 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Compositions comprising metal-modified silica nanoparticles |
US8685178B2 (en) | 2008-12-15 | 2014-04-01 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Methods of preparing metal-modified silica nanoparticles |
CN102350694B (zh) * | 2011-09-20 | 2013-07-10 | 浙江大学 | 基于显微视觉伺服的柔性超声辐射力夹 |
CN104690737B (zh) * | 2015-02-05 | 2016-08-31 | 杭州电子科技大学 | 一种超声驻波悬浮夹持搬运机械手 |
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