实验名称：喷墨打印过程实验系统的搭建

　　测试设备：ATA-7030高压放大器、信号源、示波器、注射泵、激光光源、电脑等。

　　实验过程：

图1：实验系统总体框架

　　用于观测打印液线的实验系统总体框架如图2、图2(a)所示。喷墨打印实验系统主要由微液滴喷射模块和融合观测模块两个部分组成，分别用于产生直径尺度在微米的微液滴和同步拍摄记录微液滴与液线融合过程的形态变化。下面将详细介绍这两个模块的组成器件及功能，各组件装置图如图2(b)所示。

　　图2：实验系统装置图：①注射泵，②电压装置（2.1电压信号源、2.2示波器、2.3功率放大器），③高速摄像机（3.1相机、3.2放大镜头），④激光光源（4.1控制单元、4.2激光器单元、4.3照明光学系统），⑤x-y移动平台

　　微液滴喷射模块采用电流体喷印系统，包括注射泵、26G针头、移动衬底及电压信号源、功率放大器、示波器电压装置。注射泵向注射器施加稳定连续压力，电压装置在针头与衬底间施加稳定电压，两者共同作用在针头处产生微米尺寸的液滴，液滴在重力和电场作用下滴落至移动衬底，与其相互作用。液滴的尺寸与针头大小、电场强度、注射泵泵压大小有关，实验中针头内径为0.25mm，液滴直径最小可达到400𝜇m。

　　电压装置采用信号源和示波器，以及西安JN江南sports公司的ATA-7030型高压放大器，如图2②所示。其中信号源用于产生一定波形的电压信号，高压放大器用于放大电压，示波器用于测量并显示波形。在针头与衬底间施加电压，增大了液滴垂直向下方向受力，使液滴更容易从针头弯月面处分离，从而实现液滴尺寸的更小化。实验中采用直流电压，范围控制在1.8～3kV，放大倍率固定为1000倍，通过调节信号源强度改变电压值。操控输出电压信号可以通过计算机上的软件快速进行。

　　测试结果：

　　搭建喷墨打印过程实验系统，然后进行实验，喷墨打印过程实验的最终目的是获取打印线形状，并研究直径尺寸为微米级的液滴与所形成的固着液线的融合现象。

　　高压放大器推荐：ATA-7030

　　图：ATA-7030高压放大器指标参数

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