СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО МАНИПУЛИРОВАНИЯ ЧАСТИЦАМИ В ПОЛЯХ СТОЯЧИХ ВОЛН

1. Способ отделения вторичной текучей среды или частиц от основной текучей среды, включающий в себя:
- обеспечение тока смеси основной текучей среды и вторичной текучей среды или частиц через акустофоретическое устройство, содержащее:
акустическую камеру, имеющую по меньшей мере одно впускное отверстие и по меньшей мере одно выпускное отверстие;
по меньшей мере один ультразвуковой преобразователь, расположенный на стенке акустической камеры и содержащий пьезоэлектрик, управляемый сигналом напряжения для создания многомерной акустической стоячей волны в акустической камере; и
отражатель, расположенный на стенке с противоположной, относительно упомянутого по меньшей мере одного ультразвукового преобразователя, стороны акустической камеры; и
- передачу сигнала напряжения для управления упомянутым по меньшей мере одним ультразвуковым преобразователем в соответствии с профилем смещения, представляющим собой наложение комбинации разных мод одинакового порядка величины, для создания многомерной акустической стоячей волны в акустической камере так, чтобы вторичная текучая среда или частицы непрерывно улавливались в стоячей волне и затем агломерировали, агрегировали, комковались или объединялись друг с другом, после чего поднимались или осаждались из основной текучей среды за счет выталкивающей силы или силы тяжести и покидали акустическую камеру.
2. Способ по п. 1, согласно которому различные моды имеют пики в пределах 0,005 МГц друг от друга.
3. Способ по п. 1, согласно которому упомянутая комбинация различных мод представляет собой по меньшей мере две моды из мод (1, 1); (1, 3); (1, 5); (3, 3); (3, 5); и (5, 5).
4. Способ по п. 1, согласно которому обеспечивают вибрацию пьезоэлектрика для создания профиля давления через поверхность текущей смеси, причем упомянутый профиль давления имеет несколько максимумов и минимумов.
5. Способ по п. 1, согласно которому в смеси образуют активные области, расположенные в минимуме потенциала поля акустического излучения.
6. Способ по п. 1, согласно которому упомянутый по меньшей мере один ультразвуковой преобразователь содержит:
корпус, имеющий верхний конец, нижний конец и внутренний объем; и
пьезоэлектрический элемент на нижнем конце корпуса, имеющий открытую внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, причем пьезоэлектрический элемент выполнен с возможностью вибрировать при управлении сигналом напряжения.
7. Способ по п. 6, согласно которому с внутренней поверхностью пьезоэлектрического элемента контактирует опорный слой, изготовленный из по существу акустически прозрачного материала.
8. Способ по п. 7, согласно которому упомянутый по существу акустически прозрачный материал представляет собой бальзу, пробку или пеноматериал.
9. Способ по п. 7, согласно которому толщина упомянутого по существу акустически прозрачного материала составляет не более 1 дюйма.
10. Способ по п. 7, согласно которому упомянутый по существу акустически прозрачный материал имеет форму решетки.
11. Способ по п. 6, согласно которому внешняя поверхность пьезоэлектрического элемента покрыта материалом поверхности износа толщиной не более половины длины волны, причем материал поверхности износа представляет собой уретановое, эпоксидное или силиконовое покрытие.
12. Способ по п. 6, согласно которому пьезоэлектрический элемент не имеет ни опорного слоя, ни слоя износа.
13. Способ по п. 1, согласно которому частицы представляют собой клетки яичника китайского хомяка, клетки гибридомы NS0, клетки почки детенышей хомяка или клетки человека.
14. Способ по п. 1, согласно которому сигнал напряжения представляет собой синусоидальный, прямоугольный, пилообразный, треугольный или импульсный сигнал.
15. Способ по п. 1, согласно которому частота сигнала напряжения составляет от 100 кГц до 10 МГц.
16. Способ по п. 1, согласно которому сигналом напряжения могут управлять с возможностью запуска/остановки амплитудной или частотной модуляции для прекращения акустического потока.
17. Способ по п. 1, согласно которому отражатель имеет неплоскую поверхность.
18. Способ по п. 1, согласно которому многомерную акустическую стоячую волну генерируют в акустической камере в направлении, перпендикулярном направлению проходящего через нее потока.
19. Способ по п. 1, согласно которому частоту возбуждения пьезоэлектрика изменяют или искажают в небольшом интервале, возбуждая пьезоэлектрик в модах более высокого порядка, и затем циклически возвращая частоту через более низкие моды пьезоэлектрика, тем самым обеспечивая возможность генерирования различных форм многомерных волн, вместе с формой одной поршневой моды, в течение определенного времени.
20. Способ по п. 1, согласно которому частота возбуждения пьезоэлектрика представляет собой фиксированную частоту возбуждения, причем вклад в общий профиль смещения пьезоэлектрического элемента вносит взвешенная комбинация нескольких мод.