用于不均匀性聚焦的装置制造方法及图纸

一种用于沉积物质的基本上平面型的组件。所述组件包括板，所述板当组装时限定至少一个气溶胶通道、包覆气体喷混室和喷嘴。这些组件优选是不均匀性的，并且优选是矩形。气溶胶通道可以进一步分隔以改善气溶胶流动的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于不均匀性聚焦的装置相关申请的交叉引用本申请要求2007年8月31日提交的名称为“用于不均勻性聚焦的装置 (Apparatus for Anisotropic Focusing) ”的美国临时专利申请序列60/969，445的申请日 的权益，该美国临时专利申请的说明书通过引用结合在此。
技术介绍
专利
(
)本专利技术涉及使用不对称尖端几何结构的物质流的不均勻性聚焦的领域。相关技术描述现有技术通常涉及使用空气动力学聚焦的用于液体和液体-粒子悬浮体的高分 辨率、无掩模沉积的装置和方法。在最通常使用的实施方案中，将气溶胶流聚焦并且沉积到 平面型或非平面型的目标上，从而形成图案，将该图案热处理或光化学处理以实现接近对应的本体物质的物理、光学和/或电性质的这些性质。该方法称为M3D (无掩模中尺度物 质沉积(MasklessMesoscale Material Deposition))技术，并且被用于沉积线宽的数量级 比使用常规厚膜法沉积的线宽小的气溶胶化物质。沉积是在不使用掩模的条件下进行的。 另外，M3D 方法能够限定宽度小于1微米的线。M3D 装置优选使用气溶胶喷射沉积头以形成环状传播射流，所述射流包括外部 的包覆(sheath)流和内部的负载气溶胶的载体流。在环状气溶胶喷射法中，气溶胶流进入 沉积头，优选在气溶胶化过程之后直接进入或在经过加热器组件之后进入，并且沿设备的 轴弓I导至沉积头孔口。质量输出量优选通过气溶胶载气质量流控制器控制。在沉积头内部， 气溶胶流优选通过经过毫米大小的孔口初始对准。然后优选将射出(emergent)的粒子流 与环状包覆气体合并，所述环状包覆气体起到消除喷嘴的堵塞并且聚焦气溶胶流的作用。 载气和包覆气体最通常地包括压缩空气或惰性气体，其中一种或两种可以含有变化的溶剂 蒸气含量。例如，当气溶胶由水溶液形成时，可以将水蒸汽加入到载气或包覆气体中以防止 液滴挥发。包覆气体优选通过气溶胶入口下面的包覆空气入口进入并且与气溶胶流形成环 状流。与气溶胶载气的情况相同，包覆气体流量优选通过质量流控制器控制。合并流以高 速( 50m/s)通过对准目标的孔口离开喷嘴，并且随后冲击到目标上。此环状流将气溶胶 流聚焦到目标上并且允许具有尺寸小于约1微米的特征的沉积。图案是通过相对于目标移 动沉积头形成的。涉及M3D方法的现有技术公开了通常使用同轴包覆流技术的装置。图1显示同心 管的最简单的几何结构。最内部的雾管10运送气溶胶雾流中的雾化物质。管10与外壳12 同心地安装在组件16的近端位置14处。雾管10和外壳12之间的环状空间形成同轴包覆 室18。包覆气体在近端位置20处进入包覆室18使得在包覆气体移动了包覆室18的长度 的时间之前，气体已经建立了与雾流同轴的充分发展的层流。雾和包覆流在发生流体动力 学聚焦的会聚区22中相遇。会聚区22的远端锥体24提供额外的几何聚焦。尖端26可以 加入到组件16中以提供额外的几何聚焦。液体流式细胞计也利用流体动力学聚焦将样品流构成典型地要光学分析的极细的线。与气溶胶和气体包覆M3D法不同，流动流式细胞计仅采用液体，因此受益于液体和 用于聚焦样品物质的层流的不可压缩性。液体样品(典型地预先处理的血液样品，类似于 M3D 方法中的气溶胶流)由液体包覆体(sheath)聚焦，该液体包覆体典型地为去离子水 或盐水溶液。典型地，液体样品被聚焦至约10微米宽，以使感兴趣的生物细胞几乎依次排 列。这些细胞从聚焦室直接进入光学透明且典型正方形的管，所述管具有约250平方微米 的内部正方形室。正方形流动池不用于额外地聚焦细胞。在一些情况下，引导激光通过流 动池的一个表面，并且光学检测器与激光相对安置，并且垂直于激光，以检测当激光束穿过 聚焦的样品流时反射和折射的光。由于样品基本上为顺序排列的细胞，可以分析改变的光 图案并且可以检测和计数不同的细胞。另外，然后可以使用特别设备将细胞的流分类并且 沉积到独立的室中。聚焦和光学室(典型地称为“流动池”)的构造对于流式细胞计的公众 是熟知的并且缺点在于聚焦室与光学室的进口难于对齐；另外的缺点在于高成本。在大部 分应用中，这些流动池必须再次洗涤并再次使用，而非丢弃。再次使用的缺点是明显的交 叉污染和浪费时间。还已知流式细胞计尺寸较大，以及其必须泵送、阀控(valve)和计量各 种流的复杂性。当处置潜在有害的生物流体时，装载、卸载和运行这些设备可能是极为困难 且有害的。一次性平面型液体处置组件也是流式细胞计领域熟知的，如在专利6，537，501中 示例的。并非具有许多管和独立的阀门，而是可利用使用许多典型为塑料材料的薄层的小 的液体处置盒。每一层可以具有不同的流体路径的室或仅为将一个通道与另一个通道分隔 的阻挡层。当适当取向和组装时，建立流体可以从一层流到另一层的流体“线路板”。采用 这种层状途径，2-维聚焦室被用于将样品流体聚焦到光学室中。专利技术简述本专利技术是物质沉积组件，其包含第一盖板和第二盖板，盖板中的一个或两个包括 用于含物质的气溶胶的入口和一个或多个包覆气体入口 ；在盖板之间密封的插入件，所述 插入件包括至少一个与气溶胶入口和不均勻性喷嘴流体连接的气溶胶通道；其中所述一个 或多个包覆气体入口与包覆体喷混室(plenum)流体连接，所述包覆体喷混室包封至少一 个气溶胶通道的出口和喷嘴的进口。插入件优选包括两个镜像板，其在组装到一起时形成 气溶胶通道和喷嘴。包覆气体优选将包覆体喷混室和喷嘴中的气溶胶包围和聚焦。包覆体 喷混室优选为不均勻性的。喷嘴优选为矩形，气溶胶通道优选为矩形并且优选与矩形喷嘴 对齐。喷嘴优选可在物质沉积过程中相对于基底移动，并且任选地可相对于喷嘴和基底的 相对移动方向倾斜。沉积组件优选还包括连接一个或多个包覆气体入口和包覆体喷混室的 通道，构造通道使得包覆气体进入包覆体喷混室从而在基本上平行于气溶胶在气溶胶通道 中的流动方向的方向上移动。插入件任选地包括包含气溶胶通道的尖端垫片。尖端垫片优选可变形，并且尖端 垫片的变形优选改变气溶胶通道的尖端的宽度。所述至少一个气溶胶通道的至少一部分任选地包括交替偏置的间隔体或任选地 再分隔成多个更小的次通道。次通道优选轴向对齐并且排列成两排，第一排中的次通道偏 移第二排中的次通道。第一排中的次通道任选地相对于第二排中的次通道形成角度，在这 种情况下，在相邻次通道中的各个气溶胶流优选在离开气溶胶通道时交叉。本专利技术的目的、优点和新的特征，以及适用性的进一步范围部分将在后面的详述 部分中结合附图描述，对于本领域技术人员，部分地，将通过以下内容的阅读变得明显，或 可以通过本专利技术的实施而知晓。本专利技术的目的和优点可以通过特别在后附权利要求书中指 出的手段和组合而实现和获得。附图说明 结合到说明书中并且形成说明书的一部分的附图示出本专利技术的一个或多个实施 方案，并且与描述一起起到解释本专利技术的原理的作用。附图仅为了示出本专利技术的一个或多 个优选实施方案的目的并且不应理解为限制本专利技术。在附图中图1是使用同心管的现有技术纳米沉积头的示意图；图2是具有矩形喷嘴构造的平面型组件的分解图示意图；图3是不含管的平面型组件的示意图；图4是不含管的平面型组件的另一个实施方案的示意图；图5是解释层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物质沉积组件，所述物质沉积组件包括：第一盖板和第二盖板，所述盖板中的一个或两个包括用于含物质的气溶胶的入口和一个或多个包覆气体入口；和在所述盖板之间密封的插入件，所述插入件包括至少一个与所述气溶胶入口和不均匀的喷嘴流体连接的气溶胶通道；其中所述一个或多个包覆气体入口与包覆体喷混室流体连接，所述包覆体喷混室包封所述至少一个气溶胶通道的出口和所述喷嘴的进口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-8-31 60/969,445一种物质沉积组件，所述物质沉积组件包括第一盖板和第二盖板，所述盖板中的一个或两个包括用于含物质的气溶胶的入口和一个或多个包覆气体入口；和在所述盖板之间密封的插入件，所述插入件包括至少一个与所述气溶胶入口和不均匀的喷嘴流体连接的气溶胶通道；其中所述一个或多个包覆气体入口与包覆体喷混室流体连接，所述包覆体喷混室包封所述至少一个气溶胶通道的出口和所述喷嘴的进口。2.根据权利要求1所述的沉积组件，其中所述插入件包含两个镜像板，所述镜像板在 组装到一起时形成所述气溶胶通道和所述喷嘴。3.根据权利要求1所述的沉积组件，其中所述包覆气体将所述包覆体喷混室和所述喷 嘴中的所述气溶胶包围和聚焦。4.根据权利要求1所述的沉积组件，其中所述喷嘴为矩形。5.根据权利要求4所述的沉积组件，其中所述气溶胶通道为矩形，并且与所述矩形喷 嘴对齐。6.根据权利要求1所述的沉积组件，其中所述喷嘴在物质沉积过程中相对于基底是可 移动的。7.根据权利要求6所述的沉积组件，其中所述喷嘴相对于所述喷嘴和所述基底的相对 移动方向是可倾斜的。8.根据权利要求1所述的沉积组件，所述沉积...

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁斯H金，史蒂文巴里伍尔夫森，大卫H拉马希，
申请(专利权)人：奥普托美克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]