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表 3-1 網格測試結果 混合指標(Mixing index) x=0.064952
(FASA-based micro-mixer) 圖 1-1 Vibhu 等人[3]設計的聲波混合器
( a )
( b )
圖 1-2 (a)為 Lee 等人[4]所提出的利用脈衝流而造成壓力擾動之混合 器的架構 (b)經過週期性的壓力擾動後，流體混合情形
圖 1-3 為 Oddy [5] 等人設計出的電場非穩態混合器
圖 1-4 為 Suzuki 和 Ho[7]所提出的利用磁制動的微混合器
圖 1-5 Cho 等人[8]利用 EWOD 操控液滴的設計
圖 1-6 Branebjerg[9]等人利用特殊結構的 流道形狀所設計出之微混合器
圖 1-7 Schwesinger 等人[10]利用特殊管道形狀設計之微混合器
圖 1-8 Veenstra 等人[11]所設計出的 中間段流道截面積縮小之微混合器
圖 1-9 Liu 等人[12]設計出的蛇形 3-D 結構之微混合器
( a )
( b )
圖 1-10 (a)為 Stroock 等人[15]設計流道中帶有非直線凹槽的被動式 微混合器 (b)由螢光染料表現出工作流體流經不同距離對混合情形
圖 1-11 Johnson 等人[16]設計凹槽流道
圖 1-12 Park 等人[17]利用 PDMS 為材料，
作出一個特殊的幾何形狀流道
圖 2-1 Y 型直管之光罩設計全圖及局部放大圖
圖 2-2 X 型凹槽之光罩設計全圖及局部放大圖
圖 2-3 X 型阻礙物之光罩設計全圖
圖 2-4 上下交叉型被動式微混合器之光罩設計全圖及局部放大圖
圖 2-5 為 SU-8 母模製程示意圖 (A)清洗晶圓 (B)塗佈 SU-8 負光阻 (C)曝光 (D)顯影出微流道形狀
圖 2-6 自動化光阻塗佈及顯影系統(Tracker)
圖 2-7 光罩對準曝光系統(Mask aligner)
圖 2-8 抽真空設備 圖 2-9 烘箱
圖 2-10 反應式離子蝕刻機(Reactive Ion Etching)
圖 2-11 為 PDMS 翻模製程示意圖 (A)SU-8 母模 (B) 淋上融溶狀態 PDMS(C)與清洗後之載玻片進行氧電漿接合，Y 型結構 (D)凹、凸型 及上下交叉型兩層接合結構。
圖 2-12 為 Y 型結構 SEM 圖
圖 2-14 為凸型結構 SEM 圖
圖 2-15 為交叉型結構 SEM 圖
圖 2-16 實驗設備架構示意圖
圖 2-17 可程式注射幫浦
圖 2-18 顯微實驗平台與高速攝影機
(A)凹型
(B)凸型
(C) 上下交叉型上層結構
(D) 上下交叉型下層結構
圖 3-1 流道幾何形狀示意圖
圖 3-2 Y 型直管、凹型、凸型之側視圖
(1) (2)
(3) (4)
(5)
圖 4-1 Y 型直管流道，Re=0.05 時流體的流動混合現象
(1) (2)
(3) (4)
(5)
圖 4-2 Y 型直管流道，Re=0.1 時流體的流動混合現象
(1) (2)
(3) (4)
(5)
圖 4-3 Y 型直管流道，Re=1 時流體的流動混合現象
(1) (2)
(3) (4)
(5)
圖 4-4 Y 型直管流道，Re=10 時流體的流動混合現象
(1) (2)
(3) (4)
(5)
圖 4-5 Y 型直管流道，Re=50 時流體的流動混合現象
(1) (2)
(3) (4)
(5)
圖 4-6 凹型流道，Re=0.05 時流體的流動混合現象
(1) (2)
(3) (4)
(5)
圖 4-7 凹型流道，Re=0.1 時流體的流動混合現象
(1) (2)
(3) (4)
(5)
圖 4-8 凹型流道，Re=1 時流體的流動混合現象
) (1) (2
) (3) (4
5) (
圖 4-9 凹型流道，Re=10 時流體的流動混合現象
(1) (2)
(3) (4)
(5)
4-10 凹型流道，Re=50 時流體的流動混合現象 圖
(1)
(2)
圖 4-11 凸型流道，不同 Re 時流體的流動現象
(1) (2)
(3) (4)
圖
(5)
4-12 凸型流道，Re=10 時流體的流動混合現象
(1) (2)
(3) (4)
圖 4 象
(5)
-13 上下交叉型流道，Re=0.05 時流體的流動混合現
(1) (2)
(3) (4)
(5)
圖 4-14 上下交叉型流道，Re=0.1 時流體的流動混合現象
(1) (2)
(3) (4)
(5)
圖 4-15 上下交叉型流道，Re=1 時流體的流動混合現象
(1) (2)
(3) (4)
(5)
圖 4-16 上下交叉型流道，Re=10 時流體的流動混合現象
(1) (2)
(3) (4)
(5)
圖 4-17 上下交叉型流道，Re=50 時流體的流動混合現象
圖 4-18 上下交叉型、凹型、Y 型直管在 不同雷諾數下與出口混合指標的關係
圖 4-19 Y 型直管流道在 Re=10 下之濃度分佈圖
圖 4-21 凸型流道在 Re=10 下之濃度分佈圖
圖 4-22 上下交叉型流道在 Re=10 下之濃度分佈圖
x=0.064952 x=0.95095 x=1.842
x=0.064952 x=0.95095 x=1.842
x=0.064952 x=0.95095 x=1.842
0.1
x=0.064952 x=0.95095 x=1.842
圖 4-28 Re=50 時，液體經過上下阻礙物時的速度向量示意圖
(1) 主流道入口截面
(2) 經過第一個上下交叉阻礙物
(3) 經過第二個上下交叉阻礙物
(4) 經過第三個上下交叉阻礙物
(5) 經過第四個上下交叉阻礙物
(6) 經過第五個上下交叉阻礙物
(7) 經過第六個上下交叉阻礙物
(8) 經過第七個上下交叉阻礙物
(9) 經過第八個上下交叉阻礙物
(10) 經過第九個上下交叉阻礙物
(11) 經過第十個上下交叉阻礙物
(12) 經過第十一個上下交叉阻礙物
(13) 經過第十二個上下交叉阻礙物
(14) 經過第十三個上下交叉阻礙物
(15) 經過第十四個上下交叉阻礙物
(16) 經過第十五個上下交叉阻礙物
圖 4-29 上下交叉型 Re=5 下游各截面濃度分佈圖 (17) 經過第十六個上下交叉阻礙物
0
圖 4-30 雷諾數為 0.05 的條件下，凹型、
凸型、上下交叉型、Y 型直管與混合指標的關係
圖 4-31 雷諾數為 0.1 的條件下，凹型、
圖 4-32 雷諾數為 1 的條件下，凹型、
凸型、上下交叉型、Y 型直管與混合指標的關係
圖 4-33 雷諾數為 10 的條件下，凹型、
凸型、上下交叉型、Y 型直管與混合指標的關係
圖 4-34 雷諾數為 50 的條件下，凹型、
凸型、上下交叉型、Y 型直管與混合指標的關係
(A)
(B)
(C)
(D)
圖 4-36 上下交叉型不同排列組合示意圖 (A) 2 循環(B) 4 循環(C) 8 循環(D)全循環
圖 4-37 上下交叉型(4 循環)
在不同雷諾數下，不同位置與混合指標的關係
圖 4-38 上下交叉型(8 循環)
圖 4-39 上下交叉型(全循環)
在不同雷諾數下，不同位置與混合指標的關係
圖 4-40 上下交叉型不同排列組合下，
(A)
(B)
圖 4-41 雷諾數 50 時(A) 2 循環 (B)全循環之流體流動現象