一種石英晶體微天平的微型檢測池制造技術

本實用新型專利技術涉及液相環境中的石英晶體微天平的微型檢測池設計。包括上池體、下池體、晶體架。上池體與下池體通過固定柱相連，于固定柱的一端或二端設置有壓力彈簧，上池體與下池體通過壓力彈簧緊密貼合在一起，晶體架置于下池體上表面設置的一凹槽內，晶體架與下池體為可拆卸連接，通過壓力彈簧的伸縮實現的。本實用新型專利技術的石英晶體微天平的微型檢測池結構簡單，集成程度高，死體積小，防漏性能好，安裝便利，體形精巧，易于便攜等優點。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及液相環境中的石英晶體微天平的微型檢測池設計。
技術介紹
石英晶體微天平OlCM)技術是從1880年Curie等發現壓電效應逐漸發展起來的， 最初應用于氣相環境中，直到20世紀80年代才開始應用于液相環境中。基于質量效益的 QCM傳感器理論，是在厚度剪切振動模式下，石英晶片表面有物質變化時，導致晶體厚度的變化，因而引起晶片振動頻率發生變化，可以檢測到傳感器表面納克級變化。QCM是當今微電子、生物醫學工程和材料學等相互結合發展的產物，作為一種微質量傳感器，它具有操作方便、使用成本低、無需標記、特異性好、靈敏度高和響應迅速的優點，被廣泛應用于化學、 物理、生物、醫學和表面科學等領域中，可以用于液體的成分分析以及微質量的測量、薄膜厚度的檢測等。現有的石英晶體微天平檢測池，要么死體積過大，不利于快速的監測生物分子間的作用力與生物分子的濃度；要么結構復雜，安裝步驟繁瑣；要么體形龐大，不利于便攜。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種石英晶體微天平的微型檢測池。本技術采用的技術方案如下一種石英晶體微天平的微型檢測池，包括上池體、下池體、晶體架。下池體上表面設置有一凹槽，凹槽下方設置有排液孔，排液孔位于晶體架上固定的石英晶片諧振器的正下方。晶體架置于凹槽內，晶體架上固定有石英晶片諧振器；于上池體的下表面設有環形凹槽，環形凹槽內放置有密封0圈，上池體扣合于下池體上方，密封0圈位于晶體架上固定的石英晶片諧振器的正上方，于上池體上設置有進液通道和出液通道，進液通道的出口和出液通道的入口均處于環形凹槽所圈定的區域之內；晶體架與上池體的密封0圈構成密閉的微型檢測池腔體，所述檢測池腔體體積在 10 μ L-60 μ L，微型檢測池腔體的防漏性能好；上池體與下池體通過固定柱相連，于固定柱的一端或二端設置有壓力彈簧，壓力彈簧的作用力方向垂直于上池體與下池體間的固定面，上池體與下池體通過壓力彈簧緊密貼合在一起；當有外力施加于上池體與下池體間時，壓力彈簧壓縮、上池體與下池體相分1 O晶體架一端開有一內徑小于石英晶片諧振器的孔，石英晶片諧振器固定在晶體架上表面的孔上，晶體架下表面引出有石英晶片諧振器電極導線，晶體架材料為陶瓷或者聚四氟乙烯或者透明有機玻璃石英晶片諧振器包括無支架的AT-切石英晶片基質以及固定于石英晶片上的金電極。上池體、下池體材料均為透明有機玻璃，從而使微型檢測池腔體的液體流動狀況可視化；上池體的進液通道和出液通道的軸線相交呈30-90夾角。于上池體的進液通道的入口和出液通道的出口均設有管線連接頭，其材料為聚四氟乙烯。四個對稱分布的沉頭螺釘便于該檢測池與外部安裝板的固定。晶體架與下池體為可拆卸連接，安裝便利，即只需用外力施加于上池體與下池體間時，壓力彈簧壓縮、上池體與下池體相分離，插入晶體架，則晶體架與上池體的下表面鑲嵌的密封0圈構成密閉的微型檢測池腔體；拆卸簡單，晶體架為一平板，只需用外力施加于上池體與下池體間時，壓力彈簧壓縮、上池體與下池體相分離，取下晶體架即可，微型檢測池腔體內的殘余液體從位于晶體架上固定的石英晶片諧振器的正下方的排液孔排出，整個過程操作方便，且能保證檢測池腔體內的干燥清潔。所述密封0圈材料為硅橡膠或氟橡膠。同時需要說明的是石英基質雖然振蕩穩定，但用于石英晶體微天平時，溫度的影響還是很重要的，溫度的不穩定將對基頻、被測物和石英晶體微天平表面的相互作用、對樣品的響應以及恢復都有很大的影響。因此，檢測池需在恒定溫度下工作，才能保證裝置的完整性和結果的重現性。該石英晶體微天平微型檢測池可與六通進樣閥、注射泵或蠕動泵組成適用于在線分析的流動注射系統。本技術的石英晶體微天平微型檢測池可應用于常規的無支架石英晶片諧振器，與晶體振蕩單元、測頻計數單元、計算機信號處理組成高靈敏的液相微質量傳感器。本技術的優點本技術的石英晶體微天平的微型檢測池與現有技術相比，具有結構簡單，集成程度高，死體積小，防漏性能好，安裝便利，溫度可控，使用方便，體形精巧，易于便攜等優點ο附圖說明圖1為本技術的石英晶體微天平的微型檢測池結構示意圖。圖2為本技術的石英晶體微天平的流動注射分析系統流路示意圖。圖3為本技術的適用于液相環境中的石英晶體微天平原理圖。具體實施方式以下結合附圖對本專利技術作進一步的說明。實施案例如圖1、圖2所示，一種石英晶體微天平的微型檢測池12，包括上池體3、下池體6、 晶體架5。下池體6上表面設置有一凹槽，凹槽下方設置有排液孔8，排液孔8位于晶體架5 上固定的石英晶片諧振器的正下方。晶體架5置于凹槽內，晶體架5上固定有石英晶片諧振器。于上池體3的下表面設有環形凹槽4，環形凹槽4內放置有密封0圈，上池體3扣合于下池體6上方，密封0圈位于晶體架5上固定的石英晶片諧振器的正上方，于上池體上設置有進液通道7和出液通道7，進液通道7的出口和出液通道7的入口均處于環形凹槽4 所圈定的區域之內；晶體架5與上池體3的密封0圈構成密閉的微型檢測池腔體，所述檢測池腔體體積在30 μ L，所述密封0圈材料為硅橡膠。上池體3與下池體6通過固定柱1相連，于固定柱1的一端或二端設置有壓力彈簧2，上池體3與下池體6通過壓力彈簧2緊密貼合在一起；當有外力施加于上池體3與下池體6間時，壓力彈簧2壓縮、上池體3與下池體6相分離。上池體3、下池體6材料均為透明有機玻璃，從而使微型檢測池12腔體的液體流動狀況可視化；上池體3的進液通道7和出液通道7的軸線相交呈60度夾角。于上池體3 的進液通道7的入口和出液通道7的出口均設有管線連接頭，其材料為聚四氟乙烯。四個對稱分布的沉頭螺釘便于該檢測池12與外部安裝板的固定。晶體架5與下池體6為可拆卸連接，安裝便利，即只需用外力施加于上池體3與下池體6間時，壓力彈簧2壓縮、上池體3與下池體6相分離，插入晶體架5，則晶體架5與上池體3的下表面鑲嵌的密封0圈構成密閉的微型檢測池12腔體，密封0圈材料為硅橡膠。 拆卸簡單，晶體架5為一平板，只需用外力施加于上池體3與下池體6間時，壓力彈簧2壓縮、上池體3與下池體6相分離，取下晶體架5即可，微型檢測池腔體內的殘余液體從位于晶體架5上固定的石英晶片諧振器的正下方的排液孔8排出，整個過程操作方便，且能保證檢測池腔體內的干燥清潔。同時需要說明的是石英基質雖然振蕩穩定，但用于石英晶體微天平時，溫度的影響還是很重要的，溫度的不穩定將對基頻、被測物和石英晶體微天平表面的相互作用、對樣品的響應以及恢復都有很大的影響。因此，檢測池需在恒定溫度下工作，才能保證裝置的完整性和結果的重現性。整個檢測池置于恒溫裝置中，溫控范圍為30°C，溫度控制精度+-0. 2度。如圖2所示，該石英晶體微天平微型檢測池12可與六通進樣閥9、注射泵15等組成適用于在線分析的流動注射系統。具體操作流程如下基線模式下，注射泵15以30μ L/min流量從儲液池14中將流動相吸出，經六通進樣閥9持續輸送到石英晶體微天平的微型檢測池12的上池體3的進液通道7，在晶體架5與上池體3的密封0圈構成密閉的微型檢測池腔體內與石英晶體諧振器充分接觸，從出液通道7排出液體，進入廢液池13回收；采樣模式下，從進樣針10中將樣品注射入六通進樣閥9的定量環中，多余的樣品從廢液排空池11本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種石英晶體微天平的微型檢測池，其特征在于：包括上池體、下池體、晶體架；下池體上表面設置有一凹槽，凹槽下方設置有排液孔，晶體架上固定有石英晶片諧振器，晶體架置于凹槽內；于上池體的下表面設有環形凹槽，環形凹槽內放置有密封Ｏ圈，上池體扣合于下池體上方，密封Ｏ圈位于晶體架上固定的石英晶片諧振器的正上方，于上池體上設置有進液通道和出液通道，進液通道的出口和出液通道的入口均處于環形凹槽所圈定的區域之內；晶體架與上池體的密封Ｏ圈構成密閉的微型檢測池腔體；上池體與下池體通過固定柱相連，于固定柱的一端或二端設置有壓力彈簧，上池體與下池體通過壓力彈簧緊密貼合在一起；當有外力施加于上池體與下池體間時，壓力彈簧壓縮、上池體與下池體相分離。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李海洋，梁茜茜，王海龍，李京華，渠團帥，
申請(專利權)人：中國科學院大連化學物理研究所，
類型：實用新型
國別省市：91