کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
1854641 1529869 2014 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Axial and transverse acoustic radiation forces on a fluid sphere placed arbitrarily in Bessel beam standing wave tweezers
ترجمه فارسی عنوان
نیروهای تابشی آکوستیکی محوری و عرضی در یک میدان مایع به صورت خودسرانه در ناخن های بسول پرتاب میشوند
کلمات کلیدی
نیروی تابش آکوستیک، تابش آکوستیک، موچین آکوستیک، امواج ایستاده، پرتو بسل، دستکاری کروی سیالات
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه فیزیک و نجوم فیزیک و نجوم (عمومی)
چکیده انگلیسی


• The axial and transverse forces on a fluid sphere in acoustical Bessel beams tweezers are evaluated.
• The attraction or repulsion to an equilibrium position in the standing wave field is examined.
• Potential applications are in particle manipulation using standing waves.

The axial and transverse radiation forces on a fluid sphere placed arbitrarily in the acoustical field of Bessel beams of standing waves are evaluated. The three-dimensional components of the time-averaged force are expressed in terms of the beam-shape coefficients of the incident field and the scattering coefficients of the fluid sphere using a partial-wave expansion (PWE) method. Examples are chosen for which the standing wave field is composed of either a zero-order (non-vortex) Bessel beam, or a first-order Bessel vortex beam. It is shown here, that both transverse and axial forces can push or pull the fluid sphere to an equilibrium position depending on the chosen size parameter ka   (where kk is the wave-number and aa the sphere’s radius). The corresponding results are of particular importance in biophysical applications for the design of lab-on-chip devices operating with Bessel beams standing wave tweezers. Moreover, potential investigations in acoustic levitation and related applications in particle rotation in a vortex beam may benefit from the results of this study.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Annals of Physics - Volume 342, March 2014, Pages 158–170
نویسندگان
,