Three-dimensional particle tracking is a valuable tool in microfluidics for obtaining information about a system. General Defocus Particle Tracking (GDPT) is a straightforward method of 3D particle tracking that only requires a single-camera plane, making it applicable to existing equipment in a laboratory. This project's aim was to evaluate the open-source module DefocusTracker which uses GDPT. DefocusTracker was used to track particles that were levitated in a microchip using ultrasonic standing waves. The effects of different calibration methods used and the evaluation of the acoustic energy density over an active part of a piezo on an microchip device were investigated. Different procedures to generate a depth model from the calibration images showed that the choice of step length affects the accuracy of the depth model. A depth model created from the middle part of the field of view provides more accurate results compared to one made from the edge. Levitation experiments demonstrate that higher applied voltages result in a stronger acoustic energy density field over the field of view. The acoustic energy density field and pressure amplitude field show variations across the active piezo on the device, potentially due to a non-uniform thickness of the fluid layer and variations in energy delivery from the piezo. Overall, GDPT proves to be a useful method for evaluating unknown aspects of a microfluidic system under the influence of ultrasonic standing waves. / Tredimensionell partikelspårning är ett värdefullt verktyg inom mikrofluidik för att få ut information om ett system. Generell ur-fokus partikel spårning (GDPT) är en okomplicerad metod för 3D-partikelspårning som endast kräver ett plan med en kamera. Detta gör den tillämpningsbar på befintliga utrustningar i ett laboratorium. Syftet med detta projekt var att utvärdera den öppna modulen DefocusTracker som använder sig av GDPT. DefocusTracker användes för att spåra partiklar som leviterades i ett mikrochip med hjälp av stående ultraljudsvågor. Effekterna av olika kalibreringsmetoder och utvärderingen av den akustiska energitätheten över en aktiv del av en piezo på ett mikrochip undersöktes. Olika metoder för att generera en djup modell från kalibreringsbilderna visade att valet av steglängd påverkar djup modellens noggrannhet. En djup modell som skapats från mitten av synfältet ger mer användbara resultat jämfört med en som skapats från kanten. Levitationsexperiment visar att högre använda spänningar resulterar i ett starkare akustiskt energitäthetsfält över synfältet. Fältet för den akustiska energitätheten och tryckamplituden visar variationer över den aktiva piezon på enheten, vilket kan bero på en ojämn tjocklek på vätskelagret och variationer i energitillförseln från piezon. Allmänt visar sig GDPT vara en användbar metod för att utvärdera okända aspekter av ett mikrofluidiskt system under påverkan av stående ultraljudsvågor.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-330299 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Anderberg, Joakim |
| Publisher | KTH, Tillämpad fysik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2023:206 |
Page generated in 0.003 seconds