專利名稱：一種微粒富集傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型系一種微粒富集傳輸裝置，屬于將液體中懸浮微粒進(jìn)行富集并且對富集后 的液體進(jìn)行傳輸?shù)难b置。二、 背景技術(shù)對流體中的微粒進(jìn)行控制，包括富集、分離和輸運(yùn)等操作，在醫(yī)藥、生物與化學(xué)分析、 航天宇航等領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。目前對微粒進(jìn)行操作主要有如下幾種方法1) 采用微/納米鑷；2)利用微粒的尺寸，對其采用過濾技術(shù)；3)利用微粒的選擇性吸附和洗 脫的原理；4)基于介電電泳原理；5)利用聲場作用的原理。利用壓電陶瓷材料產(chǎn)生的聲場可以對流體中粒子進(jìn)行控制，包括富集和分離等操作， 具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、耗能低、操作控制方便、可實現(xiàn)精確的定量控制、便于集成和微 型化、沒有間隙和活動部件、損耗小等優(yōu)點(diǎn)。而利用流體中有誘導(dǎo)的電荷與電場的相互作 用原理來實現(xiàn)流體的傳輸具有無機(jī)械驅(qū)動部分和結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)。將上述兩種工作原理結(jié)合使用，可以在一個裝置中實現(xiàn)對微粒富集、分離和輸運(yùn)的操 作，且結(jié)構(gòu)簡單，便于系統(tǒng)的集成。三、 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種微粒富集傳輸裝置，它可以在一個裝置中實現(xiàn)微粒 的富集、分離和輸運(yùn)的操作，對微粒操作系統(tǒng)的小型化和集成化提供一種方法。本實用新型一種微粒富集傳輸裝置，它是由富集腔和傳輸腔構(gòu)成。所述富集腔由基板、 腔蓋和壓電陶瓷組成，壓電陶瓷粘貼在基板下部，基板上部與腔蓋形成富集腔的腔體。傳 輸腔由基板、腔蓋和條形電極組成，條形電極沉積在基板上部，基板上部與腔蓋形成傳輸 腔的腔體。富集腔和傳輸腔是相通的，其基板和腔蓋為共用的，在基板上還有三個出入口， 即流體入口、富集腔出口和傳輸腔出口。流體入口在基板的左側(cè)，即富集腔的左端；富集腔出口在基板的中部，即富集腔的右端；傳輸腔出口在基板的右側(cè)，即傳輸腔的右端。 本裝置所涉及的腔蓋由玻璃制作而成。 本裝置所涉及的基體由硅或二氧化硅晶體制作而成。
本裝置所涉及的條形電極是通過微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)加工而成，如沉積方法。 本裝置所涉及的空腔由硅微加工技術(shù)制作而成，如腐蝕方法。 本裝置所涉及的出入口由硅微加工技術(shù)制作而成，如等離子刻蝕方法。 本實用新型一種微粒富集傳輸裝置的優(yōu)點(diǎn)可在一個裝置中實現(xiàn)微粒的富集、分離和 傳輸且結(jié)構(gòu)簡單便于加工。


圖1是本實用新型裝置的主視圖。圖2是本實用新型裝置的俯視圖。圖3是本實用新型裝置圖1的A-A。圖4是本實用新型裝置的底視圖(即仰視圖)。圖中l(wèi).腔蓋 2.富集腔 3.空腔 4.基板 5.傳輸腔6.傳輸腔出口 7.條形電極 8.富集腔出口 9.壓電陶瓷IO.流體入口 U.電極板 12.電極條具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參閱圖1至圖4所示，本實用新型一種微粒富集傳輸裝置，它是由富集腔2和傳輸腔5構(gòu)成；所述富集腔2由基板4、腔蓋1和壓電陶瓷9組成，壓電陶瓷9粘貼在基板4 下部，基板4上部與腔蓋1形成富集腔2的腔體。傳輸腔5由基板4、腔蓋l和條形電極 7組成，條形電極7沉積在基板4上部，基板4上部與腔蓋1形成傳輸腔5的腔體。富集 腔2和傳輸腔5是相通的，其基板4和腔蓋1為共用的，在基板4上還有三個出入口，即 流體入口 10、富集腔出口 8和傳輸腔出口 6。流體入口 10在基板4的左側(cè)，即富集腔2 的左端；富集腔出口8在基板4的中部，即富集腔2的右端；傳輸腔出口6在基板4的右 側(cè)，即傳輸腔5的右端。腔蓋l的材料為玻璃，對其采用硅微加工技術(shù)如腐蝕方法，可加工出空腔3的結(jié)構(gòu)。 基板4的材料為硅或二氧化硅晶體，對其采用硅微加工技術(shù)如等離子刻蝕方法，可加工出 流體入口 10、富集腔出口 8和傳輸腔出口 6。通過微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)如沉積方法， 可以在基板4上加工出條形電極7。本實用新型微粒富集傳輸裝置，在壓電陶瓷9上加載電壓時，壓電陶瓷9產(chǎn)生上下 方向的彎曲，并帶動基板4也產(chǎn)生上下方向的彎曲。當(dāng)驅(qū)動電壓很高時，壓電陶瓷9和基
板4的上下彎曲振動可以在富集腔2內(nèi)產(chǎn)生超聲場。此時，當(dāng)帶有微粒的流體從流體入 口 10進(jìn)入到空腔3并流經(jīng)富集腔2時，流體中的微粒被富集，其清澈的流體從富集腔出 口8流出，同時，剩下的流體和微粒將進(jìn)入到傳輸腔5中，對條形電極施加不同相位的電 壓，將在流體中激發(fā)電荷并在傳輸腔5中產(chǎn)生電場，在電荷和電場的相互作用下，流體和 微粒將被傳輸并從傳輸腔出口 6流出。條形電極上電壓的施加是通過把相同相位的電極連 接到電極條12上，再將電極條12連接到電極板11上，對電極板ll施加電壓來實現(xiàn)的。
權(quán)利要求1、一種微粒富集傳輸裝置，其特征在于它是由富集腔和傳輸腔構(gòu)成；該富集腔由基板、腔蓋和壓電陶瓷組成；傳輸腔由基板、腔蓋和條形電極組成，壓電陶瓷固定在基板上，條形電極沉積在基板上，腔蓋與基體合在一起形成空腔，富集腔和傳輸腔是相通的，其基板和腔蓋為共用的，在基板上還用流體入口、富集腔出口和傳輸腔出口。
專利摘要本實用新型系一種微粒富集傳輸裝置，它是由富集腔和傳輸腔構(gòu)成。所述富集腔由基板、腔蓋和壓電陶瓷組成；傳輸腔由基板、腔蓋和條形電極組成。壓電陶瓷固定在基板上，條形電極沉積在基板上，腔蓋與基體合在一起形成空腔，富集腔和傳輸腔是相通的，其基板和腔蓋為共用的，在基板上還用三個出入口(即流體入口、富集腔出口和傳輸腔出口)。本實用新型微粒富集傳輸裝置，它可以在一個裝置中實現(xiàn)微粒的富集、分離和輸運(yùn)的操作，為微粒操作系統(tǒng)的小型化和集成化提供一種方法。
文檔編號G01N35/00GK201035017SQ20062016762
公開日2008年3月12日 申請日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者強(qiáng) 劉, 馳 莊, 袁松梅 申請人:北京航空航天大學(xué)