用于生物传感器的马蹄形磁体制造技术

本发明专利技术涉及可以成本有效地制造的马蹄形磁体（110）。在一个实施例中，磁体（110）包括轭（120）以及附接到轭（120）的臂（122）但是不与所述臂一体化的至少一个极尖（130）。可选地，轭（120）和极尖（130）由不同材料制成，特别地分别由铁和钴-铁制成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及马蹄形磁体、包括马蹄形磁体的传感器装置以及用于制造马蹄形磁体的方法。
技术介绍
WO 2011/036634 Al公开了一种生物传感器装置，其中可以研究具有样品的药筒。包括通过间隙分离的至少两个磁性子单元的特定磁体组件用于在药筒中生成磁场而同时允许在显微镜物镜的帮助下进行光学监视。
技术实现思路
将有利的是提供允许磁场的成本有效的生成的手段，尤其是在生物传感器装置的药筒中。该目的通过根据权利要求1的马蹄形磁体、根据权利要求10的装置、根据权利要求12的方法和根据权利要求15的用途来解决。在从属权利要求中公开优选实施例。根据第一方面，以上提到的目的通过包括以下部件的具有(至少)两个极尖的马蹄形磁体来解决: -具有至少一个臂的轭。 -附接到轭的所述臂但是不与所述臂一体化的极尖。 -至少一个线圈。根据相关的第二方面，以上提到的目的通过包括以下部件的具有(至少)两个极尖的马蹄形磁体来解决: -具有横梁和至少一个臂的轭。-附接到轭的所述臂的极尖，其中臂不与所述极尖一体化和/或其中臂不与横梁一体化。 -至少一个线圈。换言之，马蹄形磁体的轭的至少一个臂: Ca)附接到但是不一体化到轭的横梁而同时附接到相关联的极尖并与其一体化；(b)附接到轭的横梁并与其一体化而同时附接到相关联的极尖但是不与其一体化；(C)附接到但是不一体化到轭的横梁并且附接到相关联的极尖但是不与其一体化。以下解释对于这三种替换方案中的每一个都是有效的，即使仅针对它们中的一个或两个来详细描述它们。在该上下文中，术语“马蹄形磁体”应当一般地是指包括通过间隙分离的至少两个磁性子单元(称为“极尖”)的磁体组件。马蹄形磁体可以特别地设计用于在比如通过引用并入本申请中的WO 2011/036634 Al中所描述的生物传感器那样的传感器装置中使用。马蹄形磁体的轭将典型地为具有平行于彼此延伸并且通过横梁连接的两个臂的U形形状，其中极尖设置在每一个臂的远端处。极尖不应当与轭的相关联的臂“一体化”或者臂不应当与横梁“一体化”的特征意味着臂和极尖或横梁各自都不是单片式的，即不是单件。因而它们不包括在原子或分子水平上均匀的材料片(诸如从单个熔融体浇铸的金属片)。所描述的马蹄形磁体的轭和极尖和/或横梁和臂(具有或没有极尖)可以分离地预制作，因为它们不是一体化的。这在生产精力和成本方面具有显著的优点，特别是在具有如例如生物传感器装置中所需要的专用形状的马蹄形磁体的情况下。马蹄形磁体不需要从厚材料的单个块制造，而是可以从较薄的材料块制造，这最小化浪费的材料量，尤其是磁体具有复杂的三维形状的情况下。而且，最佳的单独制造方法可以分别用于轭和极尖的产生，或者分别用于横梁和臂(具有或没有极尖)的产生。以上公开文本包括马蹄形磁体仅具有不与其所附接到的轭的臂一体化的单个极尖的情况。优选地，马蹄形磁体的所有极尖以这种方式设计，即它们附接到轭的相关联的臂但是不与所述臂一体化。在下文中针对附接到彼此的“极尖”或“臂”所给出的解释因此对于这种类型的每一个极尖或臂都是有效的。类似地，以上公开文本包括马蹄形磁体仅具有不与其所附接到的轭的横梁一体化的单个臂的情况。优选地，马蹄形磁体的所有臂然后以这种方式设计，即它们附接到轭的相关联的横梁但是不与所述横梁一体化。在下文中针对“臂”所给出的解释因此对于这种类型的每一个臂都是有效的。线圈通常缠绕轭的臂。同样地，将典型地存在围绕轭的每一个臂的一个线圈。另外，马蹄形磁体的几何形状将优选地关于介于两个极尖之间的平面(镜像)对称。马蹄形磁体的线圈在其被供给有电流时生成磁场。为了以期望的方式对该磁场进行引导或成形，马蹄形磁体的轭和/或(多个)极尖将优选地包括或包含可磁化材料。这可以特别地为铁磁材料，比如铁、钴或镍或其合金。马蹄形磁体的初始分离(即不一体化)的部分可以可选地具有以下特征中的至少一个: -它们包括不同的材料； -它们通过不同的方法制造； -它们是柱形的； -它们通过螺纹接合、夹紧和/或材料键合而附接到彼此。特别地，极尖和轭可以可选地包括不同的材料。此外或可替换地，臂和横梁和/或臂和极尖可以包括不同的材料。因此可以针对轭和极尖和/或臂和横梁和/或臂和极尖来分离地选择关于其技术功能而且关于成本的最佳材料。轭可以例如由铁产生而极尖由(更加昂贵的)钴-铁合金制成。虽然具有不同材料(例如对于轭和极尖)的马蹄形磁体的前述构造是可能的，但是如果轭和极尖包括相同的材料(特别是铁)，则实现优选的简单且成本有效的设计。存在极尖和轭和/或臂和横梁可以如何附接到彼此的若干可能性。极尖和/或横梁可以例如螺纹接合在轭的臂上，因此允许稍后拆卸。此外或可替换地，臂可以通过材料键合而附接到极尖和/或横梁，例如通过胶合、熔接或焊接。在又一实施例中，臂可以通过夹紧附接到极尖和/或横梁，例如通过夹紧到弹簧加压的臂。在优选实施例中，安装块可以设置在轭的两个臂之间，使得其抵靠轭的相关联的臂按压极尖(或抵靠其相关联的臂按压两个极尖，如果两个极尖未一体化地附接到轭的话)。因此，极尖可以布置在关于轭的定义明确的位置处，并且安装块也还可以用于其它部件的附接。在该实施例中，按压力可以通过(多个)臂的弹性生成。安装块将典型地由非磁性材料产生，例如由铝产生，使得其不影响由马蹄形磁体生成的磁场。轭、其横梁、其至少一个臂和/或极尖可以优选地为柱形以便允许简化的制造。在该上下文中，术语“柱形”以其宽泛的数学含义来使用，即是指具有通过包括平行线的表面连接的全等顶表面和底表面的主体。如果顶表面和底表面例如为圆盘，则实现以词语的较窄含义的圆柱形。如在此所应用的，以词语的宽泛含义的柱形有时还称为“拉伸体”。线圈可以直接缠绕轭的对应臂。然而，在优选实施例中，轭和附接的极尖的设计使得线圈在极尖未附接到此时和/或在臂未附接到横梁时配合在轭的臂之上。这允许线圈的预制作以及该预制作的(即已经缠绕的)线圈在极尖或横梁此后可以连接到的轭的臂上的稍后布置。因此，保护极尖的通常敏感和脆弱的机械构造以防线圈缠绕期间的损坏。马蹄形磁体可以可选地还包括安装在轭的两个臂之间和/或轭的两个极尖之间的至少一个透镜。透镜允许与邻近极尖的样品的光学相互作用，其中所述样品可以同时被马蹄形磁体所生成的磁场达到。马蹄形磁体可以优选地包括平面参考刻面以便允许磁体关于另一部件(例如样品)的对准或调节。参考刻面可以特别地提供在轭或极尖上并且其可以平行于样品应当布置在其中的平面。在一个实施例中，附接的极尖可以与轭的对应臂一致地延伸。在另一实施例中，极尖可以垂直于(优选实施例)或斜交于所述臂延伸。根据第三方面，本专利技术的实施例包括具有以下部件的传感器装置: -用于样品的容纳空间。 -邻近前述容纳空间设置的以上所述种类的马蹄形磁体(即具有轭和极尖，其中轭的至少一个臂附接到轭的极尖和/或横梁但是不与所述极尖和/或横梁一体化，并且具有线圈)。 -用于朝向容纳空间和/或远离容纳空间引导光的光学器件。传感器装置的容纳空间可以特别地设计成容纳收容要检查的样品的药筒。而且，光学器件优选地设计成引导光通过马蹄形磁体的极尖之间的空间。在优选实施例中，传感器装置的光学器件包括安装在马蹄形磁体的极尖之间的透镜。在这样的透镜的帮助下，可能对容纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有两个极尖（130,230）的马蹄形磁体（110,210），其特别地用于传感器装置（100），包括：‑具有横梁（121,221）和至少一个臂（122,222）的轭（120,220）；‑附接到轭（120,220）的臂（122,222）的极尖（130,230），其中臂（120,220）不与所述极尖（130,230）一体化和/或不与横梁（121,221）一体化；‑至少一个线圈（140,240）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JE德弗里斯，TH埃弗斯，JBAD范宗，HAC坎彭，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL