技术特征：
1.一种基于分时声镊的多微粒操控方法，其特征在于，包括如下：针对待操控的多个微粒，根据预设的操控需求设计超声脉冲序列；所述超声脉冲序列包括一帧或多帧脉冲序列，每一帧脉冲序列包含多个脉冲群，每个脉冲群对应不同的全息声参数，脉冲群之间存在时间参数；预设的激励系统加载脉冲序列的全息声参数和时间参数，生成携带有全息声参数和时间参数的激励信号并依次输出至预设的换能器阵列；所述换能器阵列解析所述激励信号，基于时间参数依次根据各个脉冲群的全息声参数生成超声波束，形成声场势阱，完成一帧脉冲序列对应的多微粒并行操控；完成各帧脉冲序列对应的多微粒并行操控，即可实现对多个微粒的操控需求。2.根据权利要求1所述的多微粒操控方法，其特征在于，在每个超声脉冲序列中，每帧脉冲序列按预设第一顺序依次排列；在每帧脉冲序列中，每个脉冲群按预设第二顺序依次排列；所述激励系统按照所述第一顺序依次执行每帧脉冲序列对应的微粒操控；在执行每一帧脉冲序列的过程中，所述激励系统以预设方式加载全息声参数和时间参数，并基于所述时间参数、以所述第二顺序依次输出每个脉冲群对应的激励信号。3.根据权利要求1所述的多微粒操控方法，其特征在于，某一帧脉冲序列包含n个脉冲群，则所述换能器阵列根据该脉冲序列的全息声参数和时间参数对应完成至少n个微粒的操控。4.根据权利要求1所述的多微粒操控方法，其特征在于，在一个超声脉冲序列中，相邻两帧脉冲序列之间存在序列间隔，所述序列间隔大于等于零，多个序列间隔之间可相同或不同；在一帧脉冲序列中，相邻两个脉冲群之间存在脉冲群间隔，所述脉冲群间隔大于等于零，多个脉冲群间隔之间可相同或不同。5.根据权利要求1所述的多微粒操控方法，其特征在于，在一个超声脉冲序列中，每一帧脉冲序列包含的脉冲群数量相同或不同。6.根据权利要求1所述的多微粒操控方法，其特征在于，通过所述全息声参数中的相位信息和/或幅值信息调整声场势阱的位置；通过所述全息声参数中的相位信息和/或幅值信息调整声场势阱的种类。7.根据权利要求6所述的多微粒操控方法，其特征在于，通过所述全息声参数中的幅值信息调整声场势阱的能量大小；和/或，通过所述全息声参数中的频率信息或相位信息调整声场势阱的尺寸大小。8.一种基于分时声镊的多微粒操控装置，其特征在于，包括如下：脉冲设计单元，用于针对待操控的多个微粒，根据预设的操控需求设计超声脉冲序列；所述超声脉冲序列包括多帧脉冲序列，每一帧脉冲序列包含多个脉冲群，每个脉冲群对应不同的全息声参数，脉冲群之间存在时间参数；激励系统，用于加载各帧脉冲序列的全息声参数和时间参数，生成携带有全息声参数和时间参数的激励信号并依次输出至换能器阵列；换能器阵列，用于解析所述激励信号，基于时间参数依次根据各个脉冲群的全息声参数生成超声波束，形成声场势阱，完成一帧脉冲序列对应的多微粒并行操控；完成各帧脉冲
序列对应的多微粒并行操控，即可实现对多个微粒的操控需求。9.根据权利要求8所述的多微粒操控装置，其特征在于，在每个超声脉冲序列中，每帧脉冲序列按预设第一顺序依次排列；在每帧脉冲序列中，每个脉冲群按预设第二顺序依次排列；所述激励系统按照所述第一顺序依次执行每帧脉冲序列对应的微粒操控；在执行每一帧脉冲序列的过程中，所述激励系统以预设方式加载全息声参数，并按照所述第二顺序依次输出每个脉冲群对应的激励信号。10.根据权利要求8所述的多微粒操控装置，其特征在于，在一个超声脉冲序列中，相邻两帧脉冲序列之间存在序列间隔，所述序列间隔大于等于零，多个序列间隔之间可相同或不同；在一帧脉冲序列中，相邻两个脉冲群之间存在脉冲群间隔，所述脉冲群间隔大于等于零，多个脉冲群间隔之间可相同或不同。
技术总结
本发明提供了一种基于分时声镊的多微粒操控方法及装置，方法包括：针对待操控的多个微粒，根据预设的操控需求设计超声脉冲序列；预设的激励系统加载各帧脉冲序列的全息声参数和时间参数，生成激励信号到换能器阵列；换能器阵列基于时间参数依次根据各个脉冲群的全息声参数生成超声波束，形成声场势阱，完成一帧脉冲序列对应的多微粒并行操控；完成各帧脉冲序列对应的多微粒并行操控，即可实现对多个微粒的操控需求。本发明提供的方案利用快速扫描切换声场波束的方法实现超声波对多微粒的并行操控。超声脉冲序列根据操控需求可编程设计，序列灵活，对换能器阵元的数量要求相对不高，在保证捕获的稳定性，降低了系统复杂度。降低了系统复杂度。降低了系统复杂度。
技术研发人员：郑海荣 周娟 李飞 蔡飞燕 孟龙 邱维宝 黄来鑫
受保护的技术使用者：中国科学院深圳先进技术研究院
技术研发日：2021.12.10
技术公布日：2023/3/16