Calculating the acoustic radiation force on spherical particles in a standing ultrasound wave field considering single and multiple scattering
Notice bibliographique
Résumé
Ultrasound directed self-assembly (DSA) utilizes the acoustic radiation force (ARF) associated with a standing ultrasound wave to organize particles dispersed in a fluid medium into specific patterns. The ARF is a superposition of the primary acoustic radiation force, which results from the incident standing ultrasound wave, and the acoustic interaction force, which originates from single and multiple scattering between neighboring particles. In contrast with most reports in the literature that neglect multiple scattering when calculating the ARF, we demonstrate that the deviation between considering single or multiple scattering may reach up to 100%, depending on the ultrasound DSA process parameters and material properties. We evaluate a theoretical case with three spherical particles in a viscous medium and derive operating maps that quantify the deviation between both scattering approaches as a function of the ultrasound DSA process parameters. Then, we study a realistic system with hundreds of particles dispersed in a viscous medium, and show that the deviation between the ARF resulting from single and multiple scattering increases with decreasing particle size and increasing medium viscosity, density ratio, compressibility ratio, and particle volume fraction. This work provides a quantitative basis for determining whether to consider single or multiple scattering in ultrasound DSA simulations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».