A Modified Displaced Dipole Model for Dielectrophoresis

本論文主要依據Ye et al.(2002)所提出的位移偶極矩模型，進行修正使其在干擾電場近似的部份更精確並延伸至任意非均勻交流電場狀況。所獲模式在電場部份將與特定分析解比較;在介電泳力部份將以通用多極矩理論(general multipolar theory)加以驗証。之所以要發展修正位移偶極矩模型，主要是因為多極矩理論在計算高階項的介電泳力時，需對電場做多次微分，而需用到更精準的電場數值解;而位移偶極矩法只需計算與多極矩理論最低階項數同的微分項。 經與分析解比較，本文的修正模式所獲電場較原Ye et al.的模式精確，就介電泳力部份，如以多極矩理論作為比較依據，本文的修正位移偶極矩所獲結果優於偶極矩理論結果。在此偶極矩理論即文獻中常用之介電泳近似(dielectrophoretic approximation)理論，為了極矩理論之最低階解。故本文所發展模式有助更快速進行介電泳問題的模擬，及相關微流系統的設計。圖目錄 IV號說明 VI一章 導論 1.1 研究背景 1.2 研究動機與目的 1.3 文獻回顧 3.4 本文架構 4二章 分析解 6.1 直流軸對稱電場 6.1-1 外加電場 6.1-2 球內外電位 7.1-3 介電泳力 9.2 直流非軸對稱電場 10.2-1 非干擾電位(遠場電位) 10.2-2 球內外電位 10.2-3 介電泳力 11.2-4相關文獻的結果 11.3 交流電場 11.3-1 球內外電位 12.3-2 介電泳力 13三章 14項修正的位移偶極矩模型 14.1 位移偶極矩模型(Displaced Dipole Model) 14.1-1非均勻方向與外加電場方向平行 14.1-2 非均勻方向與外加電場方向垂直 16.2 各項修正的位移偶極矩模型(Modified Displaced Dipole 18odel) 18.3 外加直流電場 18.3-1 直流軸對稱電場 18.3-2 直流非軸對稱電場 19.4 外加交流電場 20.4-1 交流軸對稱電場 22.4-2 交流非軸對稱電場 23四章 結果與討論 26.1 直流情況下的電場和介電泳力 26.1-1軸對稱情況下極化後的電場 26.1-2非軸對稱情況下極化後的電場 27.1-3軸對稱情況下介電泳力 28.1-4非軸對稱情況下介電泳力 29.2 交流情況下的介電泳力 30.2-1 軸對稱情況 30.2-2 非軸對稱情況 30五章 結論與未來展望 32.1 結論 32.2 未來工作 32考文獻 33圖 3