用于流体分析仪的三晶片通道结构制造技术

技术编号:2619251 阅读:222 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于流体分析仪的三晶片通道或柱状结构。该结构可具有支承部件、膜片或支承晶片(42),其包含加热器和交互式元件。该膜片可具有一个面向交互式元件一侧的晶片(30)的通道(32),以及面向另一侧的另一晶片(44)的空间(46)。该膜片(42)可具有穿孔(45),以使膜片两侧的压力达到平衡。膜片中的检测器可具有曝露于该通道(32)和空间(46)的区域,以获得良好的灵敏度,因为样品可能位于该膜片的两侧。这些晶片可利用非流动的粘性材料薄膜而结合。毛细管可附接在通道的入口和出口上并平行于该通道的伸长尺寸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于流体分析仪的三晶片通道结构本申请要求享有于2005年5月17日提交的美国临时申请No.60/ 681,776的权益。本申请要求享有于2006年3月15日提交的美国临 时申请No.60/743,486的权益。美国政府可具有本专利技术的某些权益。本专利技术涉及流体分析仪结构,且尤其是涉及微量流体分析仪。更 具体地说,本专利技术涉及分析仪的流体携带结构。由U. Bonne等人于2006年5月16日提交的代理人巻号为 No.H000 8131(1100.1371101),题名为"An Optical Micro-Spectrometer" 的美国专利申请No. 11/383,723,通过引用而结合在本文中。由U. Bonne等人于2006年5月16日提交的代理人巻号为 No.H0009333(1100.141010 1),题名为"Chemical Impedance Detectors for Fluid Analyzers"的美国专利申请No.l 1/383,728,通过引用而结合 在本文中。由U. Bonne等人于2006年5月16日提交的代理人巻号为 No.HOO 10160( 1100.1412101),题名为"A Thermal Pump"的美国专利申 请No. 11/ 383,663,通过引用而结合在本文中。由N. Iwamoto等人于题名为"Stationary Phase for a Micro Fluid Analyzer"的美国专利申"i青 No.l 1/383,650,通过引用而结合在本文中。于2005年5月17日提交 的美国临时申请No.60/681,776,通过引用而结合在本文中。于2006 年3月15日提交的美国临时申请No.60/743,486,通过引用而结合在 本文中。于2004年7月30日提交的美国专利申请No.10/909,071,通 过引用而结合在本文中。于2002年5月28日颁布的美国专利No.6,393,894,通过引用而结合在本文中。于2005年1月4日颁布的美国专 利No.6,837,118,通过引用而结合在本文中。于2006年2月21日颁 布的美国专利7,000,452,通过引用而结合在本文中。这些申请和美国 专利可能公开了有关流体分析仪的结构和工艺的各个方面。概要本专利技术是一种用于分析仪的流体携带通道、柱状体或毛细管的结 构,其具有位于通道膜片上的间隙或开口等。这种结构可提高位于这 种通道中的热导检测器的灵敏度。附图简要说明附图说明图1是示例性的用于增强检测的相控加热器阵列结构的流体分析 仪的系统视图,该分析仪可包含本通道和热导4企测器;图2显示了相控加热器装置的顶视图3是加热器装置和相关交互式元件的截面图4显示了相控加热器装置操作的图表;图5a和图5b分别是分析仪中的通道示例的截面图和顶视图6是分析仪中的通道另一示例的截面图7a和图7b分别是附接在分析仪通道上的毛细管示例的截面图 和顶一见描述本专利技术可包括供样品沿着膜片流动的通道或多条通道,该膜片支 承加热器和用于样品分析的固定相。通道或多条通道可以是^1量流体 分析仪的组成部分。分析仪可具有预浓缩器(PC)(即浓缩器)和包含该 通道或多条通道的色谱分离器(CS)。图1是流体分析仪的系统视图, 该分析仪可以是一种用于增强检测的相控加热器阵列结构(PHASED) 的微量气体分析仪(MGA)IO。它揭示了这种微量气体仪器10的一些细节,其可包含这里所述的特别设计的通道。PHASED MGA 10及其 变体可用于各种色谱应用。样品流11可进入输入口 12通向微分型热导检测器(TCD)(或其它 装置)15的第一管脚。泵16可经由管道17而影响流体11经过仪器10 的流动。该泵可以是热泵,或非热泵,并且可集成到浓缩器21和/或 分离器23中,或者处于浓缩器或分离器的外部。在图1中可能有更 多或更少的泵,以及各种用于系统10的管道或管子装置或构造。流 体11可移动经过TCD 15、浓缩器21、流量传感器22、分离器23和 TCD 18。控制器19可管理流体流量,以及浓缩器21和分离器23的 动作。控制器19可连接到TCD 15、浓缩器21、流量传感器22、分 离器23、 TCD 18以及泵16上。来自检测器15和18以及传感器22 的数据可发送给控制器19,而该控制器19则可处理这些数据。术语" 流体"可指气体或液体或两者。图2是传感器仪器IO—部分的示意图,代表了图1中的浓缩器 21和/或分离器23的加热器部分。这部分的传感器仪器10可包括衬 底或保持器24和控制器19。控制器19可并入或不并入到衬底24中。衬底24可具有许多定 位在其上面的薄膜加热元件25,26,27和28。虽然只显示了四个加热元 件,但是可提供任一数目的加热元件,例如在两个和一千个之间,但 通常在20-100范围内。加热元件25,26,27和28可由4壬何合适的电导 体、稳态金属、合金薄膜或其它材料制成。如图2和图3中所示,加 热元件25,26,27和28可设于薄的低热质量的低面内热导的膜片、衬 底或支承部件24上。在图3中,衬底30可具有界限明确的单通道相控加热器机构和 通道结构31,其具有用于接收样品流体流11的通道32。该通道可通 过有选4奪地蚀刻与支承部件24相邻的珪通道晶片衬底30而制成。该 通道可包括入口 33和排出口 34。使其曝露于流动的样品流体11中。各个交互式元件均可定位成与相应的加热元件相邻,即形成可能的最4妾近热*接触。例如,在图3中, 交互式元件35,36,37和38可设于通道32中的支承部件24的表面上, 并分别与加热元件25,26,27和28相邻。在通道32的末端可具有一企测 器15和18。在支承部件24的另一侧可具有通道或空间46,通过该 通道或空间还可存在样品流体11。该通道或空间46可具有由晶片或 底盖41所阻塞的末端(入口 33和出口 34位于此处),以^^得空间46 类似于一种密封的容积。样品11在通道或空间46内的进出可通过支 承部件或膜片24中的穿孔45,如图5a、图5b和图6中所示。机构 31的晶片41和相关构件的结构构造可能不同于图3中所示的那些示 例。可能还有其它通道,这些通道具有未在本示例中示出的交互式薄 膜元件。交互式元件可以是由许多通常用于液相或气相色谱法的物质 所形成的薄膜。此外,交互式物质可通过合适的掺杂剂进行改性,以 实现不同程度的极性和/或疏水性,从而实现对目标分析物的最佳吸附 和/或分离。35,36..., 37和38,从而获得一种预置的浓缩器模式,并且分离器元 件被覆有不同的吸附剂材料A,B,C...(在气相色谱法(GC)文献中称之为 固定相)。不仅可以选择浓缩器21/分离器23元件的比率,而且还可确 定(利用选定的解吸温度)哪些元件#皮1_有A,B,C...等等,以有助于浓缩 和分离过程。元件温度爬升速率的选择可对于与B,C...元件不同的A 元件进行选择。在某种程度上,可增加该系统的通用性,即在从"A" 元件组中分离出气体之后,可从"B"元件组中分离出另一组气体,等 等。控制器19可电气地连接到各个加热元件25,26,27,28以及^^测器 15和18上,如图2中所示。控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于流体分析仪的通道结构,包括: 第一晶片; 位于所述第一晶片上的第二晶片; 位于所述第二晶片上的膜片; 位于所述膜片上的第三晶片; 位于所述膜片上的所述流体分析仪的固定相; 位于所述第三晶片中的第一 通道,其具有面向所述固定相的敞开侧;和 位于所述第一晶片中的第二通道,其具有面向所述膜片的敞开侧。

【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:U博纳R希加施
申请(专利权)人:霍尼韦尔国际公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利