题目：生物微阵列超声聚焦微喷技术研究

超声聚焦微喷具有喷射过程温和、无堵塞、喷点直径均匀、非接触等优点，特别适合于蛋白质类和微小颗粒型生物芯片的制作。本文系统地研究了超声聚焦微喷系统的优化设计方法、制作技术，以及评估的方法。 深入地分析了球面声透镜聚焦声场的计算方法，将那些被常用算法忽略的因素纳入计算程序，提出了球面声透镜聚焦声场的精密计算模型，并以该模型为基础把降低换能器输入能量为目标，确定了声透镜的球面半径和张角的最佳关系，为聚焦换能器的设计提供了参考。 深入分析了压电元件、声透镜和被喷射液体中声波的反射情况，为从压电元件到声透镜和从声透镜到液体的声学阻抗匹配选择了不同的阻抗匹配模型，并由此确定了相应的阻抗匹配材料。分别对频率为17MHz 和460MHz 的换能器进行了实际的测试以及匹配电路的设计和制作，取得了良好的效果。 利用液体表面张力的特性，研制了一种保持液面的机械方法，大大降低了微喷过程中喷射液面改变的速度，提高了工作过程的稳定性。利用聚乙烯薄膜实现了隔离喷射，大大减少了试剂的用量，并为高效实现高通量生物微阵列提供了方便。 为了实现微喷阵列，本文搭建了超声聚焦微喷系统，编写了计算机控制程序，实现了对微喷换能器和微动台的集中控制。提出了利用电子透镜来实现多液滴喷射轨迹聚集的技术，利用这种方法能够大大地减少微动台的移动次数，提高阵列化速度。初步的实验结果验证了这种设想的有效性。 对超声聚焦微喷系统进行了微喷精度实验、生物活性实验和含颗粒试剂喷射实验，分别检验了微喷系统的分量准确性、定位精度、温和性以及对试剂中微粒散射的兼容性。