Procédé de mise en valeur de Surface Acoustic Wave-atomiseur efficacité d’affichage olfactif

Les méthodes décrites ici ont été approuvés par l’humain recherche éthique Comité de Tokyo Institute of Technology. 1. vu la préparation de l’appareil et vérifier l’impédance Préparer un dispositif de scie de 10 MHz sur un substrat de3 LiNbO [128o-rotation Y coupe, X propagation, avec 21 paires de doigt de l’IDT (transducteur inter digitated)], ainsi que les réflecteurs en 32 paires de doigt sur un côté de l’IDT, comme illustré dans la Figure 1 a.Remarque : La Figure 1 b montre le principe d’atomisation. La scie est convertie en une onde longitudinale à la goutte de liquide. Brume est produite en raison de la diffusion acoustique si l’énergie de la scie est suffisamment grand.Remarque : Le dispositif de la scie a été fabriqué par le constructeur à l’aide de la lithographie de photo typique selon le modèle de l’électrode qui a conçu les auteurs. Le substrat piézoélectrique mentionné ci-dessus a été sélectionné en raison d’un coefficient de couplage électromécanique haute. Monter le dispositif de scie à l’aide de papier d’aluminium et pâte conductrice sur un circuit imprimé en aluminium (conçu pour cet appareil de scie) où le connecteur SMA est attaché (Figure 2).Remarque : Une platine en aluminium est efficace pour la dissipation de chaleur. Mesurer la fréquence caractéristique d’impédance à l’aide d’un analyseur de réseau. Le dispositif de scie est branché à l’analyseur via une connexion de câble coaxial de circuit imprimé. Caractéristiques de fréquence devraient montrer les fréquences où les parties imaginaires de l’admittance de dispositif aller à zéro, qui sont les fréquences de résonance de dispositif de scie.Note : Lorsque des pertes acoustiques dans le dispositif est grande, atomisation ne survient pas. La perte acoustique peut être vérifiée en mesurant la caractéristique de fréquence d’impédance. Quand le dispositif de la scie est recouvert de film de téflon, la différence entre les caractéristiques de fréquence avant et après que le revêtement doit être surveillé pour vérifier si le film est trop épais. 2. silanisation Préparer l’agent de couplage silane axée sur les aminés (3-ahhminopropyltriethoxy-silane). Ajuster sa concentration à 0,5 % (v/v) dans de l’eau à l’aide d’une pipette.Note : La silanisation est obligatoire afin d’améliorer l’adhérence du revêtement en téflon amorphe. Revêtement en téflon est retiré pendant l’atomisation si silanisation n’est pas effectuée. Nettoyer la surface de l’appareil de scie à l’aide d’un coton-tige imbibé d’acétone. Régler le dispositif à une coucheuse dip (Figure 3).Remarque : Une platine lorsque le dispositif de scie est fixé à l’aide de raccommodage ruban est attaché à la coucheuse dip, puisque l’épaisseur de l’appareil de la scie (0,5 mm) est trop mince pour être attaché directement à la coucheuse dip. Tirez vers le bas de l’appareil pour que la zone de pulvérisation peut être immergée dans la solution à une vitesse de 0,2 mm/s. garder l’appareil dans la solution pendant 5 min. Tirez vers le haut de l’appareil à une vitesse de 1,7 mm/s. garder l’appareil en l’air pendant 5 min. Rincer l’appareil dans l’eau pure pendant 1 min. Garder l’appareil en l’air pendant 30 min. 3. revêtement en téflon amorphe Préparer le matériel amorphe de téflon et le solvant de dilution. Ajuster la concentration de la solution de téflon amorphe à 3 % (v/v) à l’aide du solvant. Régler le dispositif à une coucheuse dip (Figure 3).Remarque : Revêtement de Dip a été retenue ici car l’enduit uniforme est indispensable. Revêtement rugueux comme revêtement qui est trop épais peut provoquer la détérioration de l’efficacité de l’atomisation en raison de l’atténuation de la scie. Tirez vers le bas de l’appareil pour que la zone d’atomisation est immergée dans la solution à une vitesse de 0,2 mm/s. garder l’appareil dans la solution pendant 15 s. Tirez vers le haut de l’appareil à la vitesse de 1,7 mm/s. garder l’appareil en l’air pendant 5 min. Tirez vers le bas de l’appareil pour que la zone d’atomisation est immergée dans la solution à une vitesse de 0,2 mm/s. garder l’appareil dans la solution pendant 15 s. Tirez vers le haut de l’appareil à la vitesse de 1,7 mm/s. garder l’appareil en l’air pendant 30 min. Faire cuire l’appareil à 180 ° C pendant 60 min à l’aide d’une plaque chauffante.Remarque : Épaisseur de l’enduit était environ 400 nm selon la mesure (QCM) microbalance à cristal de quartz. 4. expérimentale mise en place pour l’atomisation Monter le dispositif de la scie sur un circuit imprimé.Remarque : Étant donné que l’épaisseur de l’appareil de la scie est de 0,5 mm, il peut être facilement cassé. Ainsi, il est nécessaire de soutenir mécaniquement. Mesurer la fréquence caractéristique de l’impédance de dispositif de scie à l’aide d’un analyseur de réseau. Le dispositif de la scie est relié à l’analyseur via une connexion de câble coaxial de circuit imprimé. Caractéristiques de fréquence devraient montrer les fréquences où les parties imaginaires de l’admittance de dispositif aller à zéro, qui sont les fréquences de résonance du dispositif scieRemarque : Vérifier l’atténuation de RF à l’appareil de la scie. La perte de l’appareil de scie augmente lorsqu’il est enduit de façon inappropriée. Cette augmentation de perte se produit généralement en raison d’inhomogénéité de revêtement ou épaisseur excessive du revêtement ; ainsi, les caractéristiques d’impédance avant et après le revêtement doivent être comparées. L’atomisation ne peut être effectuée si l’atténuation de la scie est trop lourd. Connectez le périphérique de la scie à un générateur de fonctions grâce à un amplificateur de puissance RF. Définir la forme d’onde du signal RF éclat à un générateur de fonctions (Figure 4 a). Le signal de rafale pour le périphérique de scie doit être une onde sinusoïdale, et son cycle d’utilisation devrait être de 10 %. La fréquence de l’onde doit aussi être sur la fréquence de résonance de dispositif scie obtenue à partir des mesures d’impédance caractéristique. Connecter un générateur d’ondes carrées de rafale à une électrovanne [i.e., micro-distributeur grâce à un circuit de conduite (Figure 5)] ainsi qu’un signal d’impulsion 24 V peut être fourni dans le distributeur, qui est également mentionné dans la discussion18, 19.Astuce : Pour conduire des électrovannes, un tableau de transistor est pratique. Jusqu’à huit solénoïde vannes peuvent être branchés en utilisant le tableau de transistor dans cette étude. Définissez la micro pompe de pression s’écouler le liquide dans le micro-distributeur (Figure 5). La micro pompe prend en charge la fonctionnalité auto-amorçante des micro-distributeur20. Utilisez un thermomètre infrarouge pour mesurer la température de l’appareil de la scie, si nécessaire.Remarque : La température à l’appareil de scie de surface généralement atteint environ 45 ° C lorsqu’a éclaté la RF signal (Vp-85P et cycle d’utilisation de 10 %) est appliquée pendant 5 min. 5. atomisation Mettre le liquide (i.e., parfum ou produit chimique dilué avec de l’éthanol) dans un flacon. Définir la forme d’onde du signal impulsion appliqué à un distributeur de micro (Figure 4 b). Le signal d’impulsion est une séquence d’impulsions onde carrée avec un cycle de 10 % et est généré avec un générateur de fonctions. Appliquer le signal d’impulsion dans le micro-distributeur à jet une goutte de liquide à la scie dispositif18. Puisqu’une seule goutte du micro-distributeur est seulement quelques microseringues, une séquence d’impulsions est nécessaire pour former une goutte plus grande pour l’atomisation. Appliquer le signal RF de salve à l’appareil de la scie pour atomiser les gouttelettes liquides17. Le signal de la rafale est appliqué par un générateur de fonction via un amplificateur après formation des gouttelettes liquides. Le signal doit être appliqué pour aussi longtemps que la vapeur est toujours généré à partir du processus d’atomisation.Remarque : Le signal de salve de RF est utilisé pour ajuster la puissance de RF. Le dispositif de la scie peut avoir une fissure si la puissance RF est beaucoup plus grande que 2 w. Observer la surface du dispositif de la scie pour inspecter les gouttelettes liquides restants. Effectuez la même procédure que fait en étapes 4.1 à 4.7 et 5,1 à 5,5 pour un nu a vu l’appareil. Ensuite, comparer la quantité de gouttelettes liquides restants sur le substrat revêtu avec celle d’un nu. 6. détection des senteurs Mettre le liquide dans un flacon, comme fait à l’étape 5.1. Régler la hauteur de l’atomiseur de scie à l’aide d’un cric pour que sa hauteur reste égale au nez du participant. Verser le liquide sur l’appareil de la scie. Allumez le ventilateur. Permettre au participant de détecter l’odeur.Remarque : Les auteurs ont fait le test sensoriel au lieu de l’analyseur COV utilisé dans les travaux antérieurs depuis l’intensité perçue plutôt que la concentration de vapeur doit être évaluée.