مدلسازی تحلیلی سامانه اندازه گیری و جداسازی میکروذرات به کمک اثرات ترموفورسیس و فوتوفورسیس

اثرات حرارتی ترموفورسیس و فوتوفورسیس که حرکت ذرات به ترتیب به دلیل گرادیان دمای کلی داخل سیال و گرادیان دما داخل ذره به وجود می آید، با توجه به کاربردهای فراوانی که دارد، در سال های گذشته بسیار مورد بررسی قرار گرفته است. ایجاد این گرادیان دما می تواند توسط نور لیزر ایجاد شود. بررسی این دو اثر، خصوصا اثر فوتوفورسیس در محیط مایع به صورت بسیار محدود انجام شده است. در این پژوهش، به بررسی این دو اثر در محیط مایع و سرعت القایی توسط این دو نیرو به ذرات پرداخته شده است. پارامترهای موثر بر این دو اثر، بررسی و نحوه تاثیر آن بر ذرات مشخص شده است. اثر پارامترهای لیزر همچون توان و طول موج لیزر بررسی و بیشینه سرعت و دما، داخل کانال محاسبه شده است. در بخش فوتوفورسیس نیز، اثر پارامترهایی همچون توان لیزر، قطر ذرات و طول باریکه نور لیزر بر سرعت فوتوفورسیس محاسبه شده است. با بررسی مدل های موجود در محاسبه سرعت ترموفورسیس، مدل برنر به عنوان مدل دقیق تر انتخاب و در محاسبات استفاده می شود. همچنین مشاهده شد که تاثیر تغییر طول موج لیزر بر سرعت ترموفورسیس، بسیار بیش تر از تاثیر تغییر توان لیزر است. در محاسبه سرعت فوتوفورسیس، با استفاده از مدل های تحلیلی موجود، میزان این سرعت نیز محاسبه شده است. مقادیر بدست آمده سرعت های ترموفوروسیس و فوتوفورسیس با مقادیر تجربی موجود مقایسه شده و تطابق مناسبی وجود دارد. نتایج این پژوهش در طراحی و ساخت سامانه جداساز ذرات، قابل استفاده است.