[发明专利]一种在线观测磁场作用下流体中磁性颗粒运动的装置

说明书

本发明涉及一种在线观测磁场作用下流体中磁性颗粒运动的装置，包括第一、第二杯体，所述第一、第二杯体用于待观测流体，所述第一、第二杯体之间通过软管连通，所述软管上设置有泵，所述软管为透明管，所述软管的一端连接有透明观测管，所述透明观测管的旁侧设置有磁场发生装置，所述透明观测管的旁侧还设置有CCD镜头，所述CCD镜头的图像采集端指向透明观测管的管身位置，所述CCD镜头将采集的图像信号传输至计算机内进行处理，因此该试验装置能够对磁性颗粒在磁场作用下的运行情况进行实时观察，可以定量表征不同参数条件下磁性颗粒的靶向运动情况，为磁性颗粒进行主动控制，发挥磁性颗粒的作用提供指导。

技术领域

本发明涉及试验设备技术领域，具体涉及一种在线观测磁场作用下流体中磁性颗粒运动的装置。

背景技术

具有磁响应的磁性颗粒一直以来是工业应用与科学研究的热点，磁性颗粒一般指的是由铁、钴、镍等金属氧化物组成的磁性颗粒。常见的有Fe3O4, γ-Fe2O3，CoO, NiCl等等。其中磁性纳米颗粒不仅具有纳米材料优越的表面性质，而且还具有良好的磁响应、生物相容性以及生物降解性能。优异的性能也使其获得广泛的应用，例如作为吸附剂处理工业废水，还可以作为催化剂、磁记录材料等等，除此之外，在生物医学方面的应用尤为广泛，主要分为两大类：体外应用主要包括分离纯化、磁性转染、免疫分析、催化、固相萃取等。体内应用可大致分为治疗和诊断两类，治疗方面的应用如热疗和磁靶向药物，诊断方面的应用如核磁共振成像。

磁性颗粒得以广泛的应用，主要得益于其独特的磁响应特性，在外加磁场作用下，可实现定向移动，方便定位和与介质分离。比如在处理工业废水时，磁性吸附剂可通过磁场装置进行回收再利用(A. Santhana Krishna Kumar, Synthesis of magneticallyseparable and recyclable magnetic nanoparticles decorated with β-cyclodextrinfunctionalized graphene oxide an excellent adsorption of As(V)/(III)[J],Journal of Molecular Liquids, 237 (2017) 387–401），靶向治疗时通过将药物复合在磁性载体上，并在体外施加磁场，将磁性药物靶向到人体特定部位，以提高癌变区药物浓度来提高治疗效果(沈爱蓉，载IL-2 磁性纳米粒的制备及其联合体外磁场在肿瘤组织中的靶向富集作用[J]，Chin J Cancer Biother, 2013, 20(1))，铁磁流体制动器的设计及应用也是磁性颗粒在磁场作用下应用的一重要方面(李东恒，磁流变制动器性能仿真与实验研究[D], 2016)。

因此，上述文献表明磁性颗粒在磁场中的应用广泛，探究磁性颗粒在磁场中的运动也显得尤为重要，目前关于磁性颗粒在磁场中的运动理论也略有报道，大多是基于模拟进行推理探讨。

发明内容

本发明的目的是：提供一种在线观测磁场作用下流体中磁性颗粒运动的装置，能够对磁性颗粒在磁场作用下的运动情况进行观测，为磁性颗粒进行主动控制，发挥磁性颗粒的作用提供指导。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种在线观测磁场作用下流体中磁性颗粒运动的装置，包括第一、第二杯体，所述第一、第二杯体用于待观测流体，所述第一、第二杯体之间通过软管连通，所述软管上设置有泵，所述软管为透明管，所述软管的一端连接有透明观测管，所述透明观测管的旁侧设置有磁场发生装置，所述透明观测管的旁侧还设置有CCD镜头，所述CCD镜头的图像采集端指向透明观测管的管身位置，所述CCD镜头将采集的图像信号传输至计算机内进行处理。

本发明还存在下列技术特征：

所述透明观测管为透明方管结构且设置在调节支座上的位置调节机构上，所述位置调节机构用于调节透明观测管与CCD镜头的图像采集端位置。

所述CCD镜头的镜头前端旁侧还设置有打光灯。