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利用流孔封閉膜的薄膜閥裝置的制造方法_4

文檔序號:9332424閱讀:來源:國知局
移動已處理的流體及緩沖溶液;薄膜閥100,用于開閉流路及流孔,并具備流孔封閉膜30 ;馬達,用于控制由所述腔室、流路、薄膜閥集成為一體的光盤200 ;控制部100a,用于通過控制永久磁鐵5a和激光束發(fā)生裝置107的空間移動,選擇性地開閉多個薄膜閥。
[0138]光盤200是由上部基底1、中間基底2及下部基底3疊層而形成的,在所述基底1、2、3的注射成型工藝過程中,基底1、2、3表面形成能夠讓流體流動的流路22a和流路22c、能夠儲存緩沖溶液的腔室20和腔室21以及多個連接所述流路的流孔。所述基底1、2、3相互緊密粘貼而形成一個光盤200體。
[0139]附圖標記102可以表示用于旋轉光盤200的主軸(spindle)馬達或步進馬達。附圖標記211表示裝載有可移動的永久磁鐵5a和激光束發(fā)生裝置107的滑動器(slider),所述滑動器通過滑動器馬達109和蝸(worm)輪連接部109a、蝸輪連接部109b驅動。
[0140]在這種情況下,生物及化學工序(例如,準備工序、擴張工序、攪拌工序、稀釋工序、貼標簽(labeling)工序、生物學/生化學反應工序或沖洗工序)的起始點或結束點的多個薄膜閥的開閉獨立控制是通過設置在所述滑動器211上的永久磁鐵5a進行空間尋址(space addressing),然后通過啟動激光束發(fā)生裝置107,恪化流孔封閉膜而得以實現(xiàn)。
[0141]本發(fā)明的另一個方面,激光發(fā)生裝置107沒有裝載于滑動器211上,而是多個激光束發(fā)生裝置107可以以與多個薄膜閥一一對應的方式設置在控制部100a。
[0142]在這種情況下,生物及化學工序的起始點或結束點的多個薄膜閥的開閉獨立控制是通過由中央控制裝置101獨立地控制設置在控制部10a的多個激光束發(fā)生裝置而得以實現(xiàn)的。
[0143]而且,所述激光束發(fā)生裝置107可進一步包括用于改變激光束焦距的聚焦促動器103。
[0144]所述中央控制裝置101,其特征在于,進一步包括反饋控制裝置101a,該反饋控制裝置是用于通過測量在光傳感器的作用下透過了所述流孔封閉膜30的激光束的光的強度及光量,并將其測量結果反映到聚焦促動器103。
[0145]根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選地,在薄膜閥100的開閉過程中,對所述薄膜閥100的空間尋址(space addressing)優(yōu)先進行光盤200的徑向的空間尋址和方位角方向的空間尋址。
[0146]對所述薄膜閥100的徑向的空間尋址是通過使滑動器211向徑向可逆地移動的滑動器馬達109而實現(xiàn)。
[0147]滑動器211通過滑動器馬達109,沿著光盤200的徑向,從光盤200的中心移動到外圍方向,或者從光盤200的外圍移動到光盤200的中心。
[0148]附圖標記151表示光傳感器陣列(photo d1de array),該光傳感器陳列用于測量透過光盤200或流孔封閉膜30的激光發(fā)生裝置107的光量。根據(jù)本發(fā)明,所述光傳感器陳列151的一個優(yōu)選實施例是,按像素(pixel)單位識別光量的線陣圖像傳感器(line imagesensor)。
[0149]根據(jù)本發(fā)明,所述線陣圖像傳感器優(yōu)選為線性傳感器陣列(linear sensorarray)或接觸式圖像傳感器(CIS,contact image sensor)。
[0150]所述光傳感器陣列151優(yōu)選為光傳感器向徑向排列成一列的結構,光傳感器陳列151與激光束發(fā)生裝置107通過在中間設置的光盤200相對而置,從而該光傳感器陳列能夠測量透過光盤200或流孔封閉膜30的光量。
[0151]所述激光束發(fā)生裝置107在被裝載在滑動器211上,可向光盤200徑向移動,因此,為了在任意徑向的位置上測量激光束發(fā)生裝置107的光量,需具備陳列在徑向的光傳感器陳列151。
[0152]本發(fā)明的另一個方面,其特征在于,對薄膜閥100的方位角方向的空間尋址是通過在所述徑向的空間尋址結束的狀態(tài)下,將從激光束發(fā)生裝置107輸出的‘脈沖束流(pulse beam)’或‘連續(xù)束流’照射到處于靜止狀態(tài)或旋轉操作狀態(tài)的光盤200而得以實現(xiàn)。
[0153]優(yōu)選地,所述脈沖束流或連續(xù)束流是通過在結束所述徑向的空間尋址的狀態(tài)下,在光盤200旋轉期間使激光束發(fā)生裝置107持續(xù)運行,流孔封閉膜30每次遇到激光束被累計加熱,從而開放流孔。
[0154]利用所述連續(xù)束流的薄膜閥的開放的另一個實施例是,在結束所述徑向的空間尋址的狀態(tài)下,使激光束發(fā)生裝置107在光盤200旋轉期間持續(xù)運行,同時,使步進馬達102慢速旋轉,此時,若通過光傳感器陣列151接收的光的強度突然增加,則在相應位置上進行對薄膜閥100的搜索,此時,馬達102停止旋轉并集中加熱流孔封閉膜30而開放流孔。
[0155]在這種情況下,優(yōu)選地,除流孔封閉膜30以外的基底1、2、3的上部基底I或下部基底3的外部面通過采用了涂層薄板的CD標簽被遮住或光線阻斷涂布。除流孔封閉膜30的區(qū)域通過CD標簽和光線阻斷涂布阻斷激光束,所述光電二極管陣列151由于沒有受光,只有在流孔封閉膜30的位置上受到強光。
[0156]流孔封閉膜30由于不具備膠層,與具備膠層的光盤200的其他區(qū)域相比,光的透射率不同,因此在光盤200的旋轉過程中,通過光傳感器陣列151接收的光的強度在流孔封閉膜30位置上突然出現(xiàn)變化,通過此方法,在光盤200的旋轉過程中能夠搜索薄膜閥100的方位角位置。
[0157]而且,當流孔開放時,通過所述光傳感器陳列151接收的光的強度突然大幅增加,從而中央控制裝置101識別出流孔的開閉與否。如果經(jīng)過了充分地加熱后,光的強度仍然沒有充分地突然增加,則可以判斷出搜索薄膜閥100中出現(xiàn)錯誤,然后,繼續(xù)旋轉光盤200,繼續(xù)進行對薄膜閥100位置的方位角的搜索。
[0158]本發(fā)明的另一個方面,沒有設置光傳感器陳列151,而是將以反射方式結構設置的光傳感器與激光束發(fā)生裝置107 —起裝載在滑動器211上。
[0159]本發(fā)明的另一個方面,其特征在于,為了增大薄膜閥100的流孔封閉膜30的開放的部位,在完成空間尋址后,通過聚焦促動器103將所述激光束發(fā)生裝置107的位置向垂直方向進行調節(jié)而聚焦,在這種狀態(tài)下,將所述激光束發(fā)生裝置107向滑動器211的左右水平方向移動幾毫米,從而開放流孔封閉膜30,或者通過馬達102使光盤200稍微旋轉。
[0160]所述脈沖束流是,在以通過方位角檢測儀99而獲得的標準觸發(fā)信號為基準而得出的相應薄膜閥100的方位角的位置上,使激光束發(fā)生裝置107定期地運行而形成的。所述標準觸發(fā)信號表不光盤200的方位角標準。
[0161]根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選地,所述方位角檢測儀99通過光電耦合器(photo coupler)實現(xiàn)。
[0162]根據(jù)本發(fā)明,所述方位角檢測儀99優(yōu)選為反射式或透射式。
[0163]根據(jù)本發(fā)明,其特征在于,光盤200上的多個薄膜閥100的開閉方式是,通過在滑動器211上裝載激光束發(fā)生裝置107及永久磁鐵5a,并通過徑向的空間尋址和方位角方向的空間尋址,單獨地將所要開放的薄膜閥進行尋址而得以實現(xiàn)。
[0164]本發(fā)明的另一個方面,其特征在于,將光電二極管和激光束發(fā)生裝置與多個薄膜閥100——對應地設置在控制部100a,從而單獨地控制薄膜閥100的開閉操作(參照圖2e) ο
[0165]附圖標記IlOb表示用于供應滑動器211上的聚焦促動器103及激光束發(fā)生裝置107所需的各種控制信號的柔性線纜,通過連接到連接線IlOa(harness)而連接到中央控制裝置101,所述反饋控制裝置1la供應用于控制所述聚焦促動器103的控制信號。連接線I1a(harness)的另一個實施例是可采用晶片(wafer)。
[0166]附圖標記181表示用于裝載光盤200的轉臺(turn table),通過光盤的中心空隙170,裝載在轉臺的前端(front)或頂端(top)。
[0167]附圖標記188表示嵌入式存儲器類型無線射頻集成電路(RFIC),該射頻集成電路包括用于光盤200的協(xié)議、分析算法、用于識別的標準控制值及對分析網(wǎng)站的位置信息、生物信息學(b1informatics)信息、自診斷(self diagonasis)相關信息。而且,由于能夠存儲個人的密碼信息及光盤200的ID (identificat1n),因此他人無法隨便使用。
[0168]所述無線RFIC188優(yōu)選為智能IC卡形式。通過無線收發(fā)來向中央控制裝置101提供所述無線RFIC188的信息,并使用于個人的加密。附圖標記110表示用于向無線RFIC188供應電源的無線電波發(fā)生部。通過所述無線電波發(fā)生部發(fā)生的電波根據(jù)弗萊明法則使無線RFIC188的內置感應線圈產生感應,并生產充分量的電而向無線RFIC188供應電源。
[0169]本發(fā)明的另一個方面,其特征在于,進一步包括向所述無線RFIC188供應電源的太陽能電池189。
[0170]本發(fā)明的另一個方面,其特征在于,進一步包括向光盤200上的太陽能電池189供應光能的照明裝置108。
[0171]所述照明裝置108優(yōu)選為多個高亮度LED以模塊形式集成為一體的高亮度LED模塊或照射燈(lamp)。
[0172]根據(jù)本發(fā)明,其特征在于,優(yōu)選地,在光盤200的裝載(loading)時刻,通過無線RFIC188,使向中央控制裝置101無線傳送光盤200的唯一 ID,從而使中央控制裝置101識別出裝載在薄膜閥裝置的控制部10a的光盤是否是正品光盤。
[0173]根據(jù)本發(fā)明,其特征在于,優(yōu)選地,控制部10a進一步包括輸入/輸出裝置111。
[0174]所述輸入輸出裝置111,其特征在于,具備包括USB (Universal Serial Bus)、火線接口(IEEE1394)、高級技術連接數(shù)據(jù)包接口(ATAPI)、小型計算機系統(tǒng)接口(SCSI)、集成電路設備(IDE)及有線/無線互聯(lián)網(wǎng)通訊網(wǎng)絡的組中的一個通訊規(guī)范。
[0175]圖2b是示出所述方位角檢測儀99的一個實施例的圖。
[0176]所述脈沖束流是,在以通過方位角檢測儀99而獲得的標準觸發(fā)信號為基準而得出的相應薄膜閥的方位角位置,使激光束發(fā)生裝置107定期地運行(on)而形成的。所述標準觸發(fā)信號表示光盤200的方位角標準。
[0177]所述方位角檢測儀可通過由光發(fā)生器99a和光檢測儀99b構成的光電耦合器99,而獲得轉動角位置信號或標準觸發(fā)信號。
[0178]根據(jù)本發(fā)明,所述方位角檢測儀99優(yōu)選為反射式或透射式。
[0179]透射式,在光盤200的旋轉期間,電耦合器99每次通過光盤200上的標準孔98a(reference hole)和光電親合器99遇到所述標準孔98a時,會產生標準觸發(fā)(trigger)信號,再將該信號提供給中央控制裝置101。
[0180]反射式,在光盤200的旋轉期間,電親合器99每次通過標準反射板98b (referencereflector)和光電耦合器99遇到所述標準反射板98b時,會產生標準觸發(fā)信號,再將該信號提供給中央控制裝置101。
[0181]所述中央控制裝置101與所述標準觸發(fā)信號同步,只有在相應薄膜閥的位置上使所述激光束發(fā)生裝置107運行,從而在光盤200旋轉期間只有相應薄膜閥選擇性地被加熱。
[0182]圖2c是從上面俯視滑動器211的圖,示出設置有激光束發(fā)生裝置107、永久磁鐵5a及聚焦促動器103的一個實施例。所述滑動器211是通過連接在滑動器馬達109軸上的蝸輪連接部
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