高壓功率放大器在超聲懸浮中的應(yīng)用研究
高壓功率放大器的叫法對(duì)于不同的人來(lái)說(shuō)是完全不同的，有人叫功率放大器，也有人叫電壓放大器，但它們都是指同一個(gè)電子測(cè)量?jī)x器設(shè)備，主要是指內(nèi)部能夠擁有電壓和功率放大電路，可以把微弱的外部信號(hào)進(jìn)行放大輸出的放大器。那么高壓功率放大器在超聲懸浮中是如何應(yīng)用的呢，今天我們就來(lái)看看。
什么是超聲懸浮技術(shù)？
超聲懸浮是如今應(yīng)用非常廣泛的技術(shù)，也是地面和空間實(shí)現(xiàn)無(wú)容器處理的關(guān)鍵技術(shù)，與電磁懸浮技術(shù)比較的話，它不受材料導(dǎo)電的限制，而且懸浮和加熱分別控制，所以可以用來(lái)研究非金屬材料和低熔點(diǎn)合金的無(wú)容器凝固。
圖：超聲懸浮工作原理
超聲駐波懸浮的原理是什么？
超聲駐波的原理是依靠壓電換能器產(chǎn)生聲源振動(dòng)，而聲波在輻射面和反射面中間多次反射疊加，當(dāng)激勵(lì)信號(hào)聲源的幾何位置滿足一定關(guān)系的時(shí)候出現(xiàn)駐波，通過(guò)超聲駐波和物體中間的作用而產(chǎn)生豎直方向的懸浮力來(lái)克服物體重量，同時(shí)水平方向的定位力能夠把物體固定在聲壓的節(jié)點(diǎn)處。不同的激勵(lì)信號(hào)，所形成聲壓節(jié)點(diǎn)的位置和數(shù)量也都不相同，所以能夠在不同位置懸浮物體。
超聲駐波懸浮如何應(yīng)用？
超聲懸浮技術(shù)能夠模擬空間無(wú)容器的狀態(tài)，用來(lái)進(jìn)行材料凝固和制備工藝研究。而超聲駐波的聲場(chǎng)還有個(gè)深過(guò)冷特性，憑借這些特殊性能，超聲駐波能夠用在新藥品制備，新材料制備以及生物化學(xué)分析和精密傳輸?shù)阮I(lǐng)域。
依靠深過(guò)冷的特性，還能夠制備出均勻，高超導(dǎo)性能材料，可以實(shí)現(xiàn)金屬粉末分離，比如把二氧化硅和鐵粉末分離。
除此之外，還能應(yīng)用在生物化學(xué)分析領(lǐng)域，使用的時(shí)候可以避免容器壁對(duì)樣品污染，容器壁和樣品產(chǎn)生化學(xué)作用。因?yàn)榇蟛糠謾z測(cè)原理都是依據(jù)光學(xué)原理，而容器壁產(chǎn)生光學(xué)反應(yīng)的話就會(huì)影響其檢測(cè)精度。
此外還可以應(yīng)用在精密制造領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)精密元器件的非接觸懸浮傳輸和操作。
超聲駐波懸浮實(shí)驗(yàn)：
圖：超聲駐波懸浮實(shí)驗(yàn)裝置
1、高壓功率放大器；2、壓電陶瓷換能器；3、變幅桿；4、圓錐形發(fā)射端；5、懸浮樣品；6、凹球面發(fā)射面
此實(shí)驗(yàn)中通過(guò)高壓功率放大器的信號(hào)控制來(lái)引起壓電陶瓷換能器的振動(dòng)，而壓電陶瓷換能器再通過(guò)振動(dòng)從而產(chǎn)生超聲駐波，使懸浮樣品產(chǎn)生懸浮的現(xiàn)象。
超聲懸浮的應(yīng)用研究實(shí)驗(yàn)中，高壓功率放大器所起到的重要作用就是為產(chǎn)生壓電陶瓷換能器而提供電壓、頻率信號(hào)等等。
圖：高壓功率放大器ATA-4014參數(shù)指標(biāo)
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