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广义来说这个是流动聚焦的原理。
具体的原因大概是这些:剪切层增强、柯恩达效应加强、对流干扰减少。
剪切层的稳定性增强:
当样本针靠近流动室时:
样本针出口与鞘液之间的局部速度差变大;由于鞘液沿着锥形区域底部流动更快,而样本针处速度低,所以剪切作用增强;更强的剪切力 → 更快压缩样本流 → 流动聚焦更快形成、样本流更窄更稳定。
柯恩达效应:
柯恩达效应指的是流体倾向于“附着”在邻近的固体表面继续流动。
样本针靠近底部时,其射流更容易被“贴附”在靠近流动室的液流中;这使得样本流更容易被引导、稳定在下方的中心线附近;
对流干扰减少
流动室中上下存在轻微密度差异(温度梯度、鞘流/样本流密度不同);当样本流太“悬浮”于中间或顶部,可能受到微弱的对流干扰,导致偏移;
所以综合来说,样本针的最佳位置跟鞘液成分、鞘液流速、样本成分、样本流速、样本针尖端的形状,光滑度等等都有关。CFD软件能模拟理想状态,但是现实总会有没有考虑到的干扰,所以最终还是需要自己实验验证的,实验结果可能会跟模拟的差距比较大。而且不同机台的最佳位置会不太一样。不过一般在一个范围内性能都是可以接受的。
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