專(zhuān)利名稱(chēng)：一種玻璃毛細(xì)管微流控腐蝕裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于玻璃毛細(xì)管腐蝕的微流控裝置，具體針對(duì)特定長(zhǎng)度與/或特定直徑的玻璃毛細(xì)管的精確截取，屬于微加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
從市面上獲得的玻璃毛細(xì)管通常是按一定規(guī)格制造的，具有確定長(zhǎng)度與確定直徑，許多應(yīng)用場(chǎng)合中往往需要在此基礎(chǔ)上截取或去掉一段，或者在端部被拉制成直徑更細(xì)的玻璃微針，以應(yīng)用于顯微注射、微裝配工藝或基于玻璃毛細(xì)管的微流控/光流控裝置等領(lǐng)域。截?cái)嗖Ａ?xì)管的常用技術(shù)途徑是機(jī)械切割[Cutting of glass and fusedsilica capillaries, Roeraade, J(1983)Journal of High Resolution Chromatography, 6 (3) : 140-144.]，其實(shí)現(xiàn)方式是先使用金剛石或硅片或硬質(zhì)金屬刀等在玻璃毛細(xì)管表面預(yù)定位置劃線(xiàn)，然后在該位置兩側(cè)施力拉斷/折斷。1973. 01. 30公開(kāi)的美國(guó)專(zhuān)利“Means forcutting glass tubes” (No. 3713570) > 1998. 09. 07 公開(kāi)的 PCT 專(zhuān)利 “Method for cuttinga glass duct, such as a gas chromatography column, a glass fiber, and the like, anddevice for practicing this method’TCT/NLgS/OOSO 以及 2007. 03. 21 公開(kāi)的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利“毛細(xì)管環(huán)形切線(xiàn)器”(CN2880419)，均試圖對(duì)上述劃線(xiàn)切割的精度方面作出改進(jìn)。目前市場(chǎng)上最有代表性的技術(shù)工具是荷蘭SGT公司Shortix 毛細(xì)管切割刀，其采用環(huán)切后拉斷的方式來(lái)切割毛細(xì)管。但是諸如此類(lèi)的傳統(tǒng)機(jī)械切割方式，即使是采用刀片邊緣極薄的硅片，其劃線(xiàn)時(shí)也會(huì)在切口兩側(cè)留下微細(xì)裂紋，而施力拉斷后所形成的端口斷面存在著不可控的變形甚至毛刺。當(dāng)采用拉制器將玻璃毛細(xì)管拉制成玻璃微針時(shí)，其錐形尖端直徑可處在人們預(yù)期的微米級(jí)甚至亞微米級(jí)尺度范圍，但即使拉制的過(guò)程參數(shù)嚴(yán)格一致，其所形成的尖端端部直徑仍舊表現(xiàn)為很大的分散度，而且很多情況下因?yàn)槔七^(guò)程的高溫熔融已經(jīng)導(dǎo)致尖端成為盲端，因此這樣拉制成的玻璃微針往往不能直接使用，而需要進(jìn)一步加工。目前市面上雖然已有拉制的成品玻璃微針出售，即使是尖端均已經(jīng)導(dǎo)通，但是，不同場(chǎng)合對(duì)尖端直徑與形狀的需要，也要求對(duì)這些成品微針作出用戶(hù)自己的加工。但是，對(duì)于微米級(jí)尺度的玻璃毛細(xì)管尖端的進(jìn)一步加工，無(wú)論是截掉盲端，還是使尖端橫斷面與其管軸線(xiàn)形成垂面或不同角度的斷面，或是使尖端通口處于特定直徑的斷面處，傳統(tǒng)的機(jī)械切割法極難成功，現(xiàn)有工藝實(shí)踐中多采用專(zhuān)用磨針工藝及裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)這些加工目的[房汝建，侯麗雅，章維一，周君微操作玻璃微針磨針儀研究，機(jī)械設(shè)計(jì)，Vol. 21 (10) :41-42, 2004]。但是現(xiàn)有商用磨針儀，無(wú)論是美國(guó)SUTTER儀器公司出產(chǎn)的BV系列產(chǎn)品、日本NARISHIGE公司生產(chǎn)的DG系列產(chǎn)品，還是國(guó)產(chǎn)如南京理工大學(xué)的MG100，等，雖然它們的基本過(guò)程是微量切削，但磨制質(zhì)量受到該類(lèi)儀器許多參數(shù)的影響。例如，過(guò)大的磨盤(pán)轉(zhuǎn)速或端面跳動(dòng)對(duì)磨針過(guò)程造成沖擊，易導(dǎo)致針尖斷裂或崩邊；而采用較大磨料砂粒時(shí)雖然可提高研磨效率，也易使針尖斷裂或使端面出現(xiàn)缺口 ；進(jìn)一步，磨針過(guò)程中還存在著如何判斷微針的針尖和砂輪面接觸、微針的堵塞、磨后微針如何判斷通與不通以及直徑大小，等等問(wèn)題，這些問(wèn)題都制約著理想、優(yōu)質(zhì)玻璃微針的制備。此外，這種磨針工藝下，單臺(tái)儀器為單根微針的磨制所占用，無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)模化并行量產(chǎn)。眾所周知，玻璃材料可以為氫氟酸等腐蝕液所腐蝕，因此實(shí)踐中也可利用這種腐蝕過(guò)程來(lái)截取玻璃材料，許多玻璃微通道裝置的加工也正是利用這種腐蝕作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但是，對(duì)于玻璃毛細(xì)管，尤其是通過(guò)拉制而形成的玻璃微針，因?yàn)樵谂c氫氟酸溶液接觸時(shí)，其內(nèi)部會(huì)有快速的毛細(xì)吸附行為，在沒(méi)有采取抑制這種毛細(xì)作用力過(guò)程的條件下，要精確地截取所需要直徑或長(zhǎng)度或端口幾何形狀的玻璃毛細(xì)管，是很困難的。2009. 06. 24公開(kāi)的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利“一種毛細(xì)管刻蝕導(dǎo)通的方法” [CN101462830]，其中所提出的方法是在本身有聚酰亞胺涂層的石英毛細(xì)管表面很小區(qū)域破除掉聚酰亞胺層，然后使該部分浸沒(méi)在氫氟酸中進(jìn)行刻蝕，以使毛細(xì)管導(dǎo)通，但該方法似乎忽視了一旦導(dǎo)通后在管內(nèi)所發(fā)生的氫氟酸溶液的快速毛細(xì)吸附流動(dòng)，這或多或少地腐蝕這種毛細(xì)管內(nèi)表面，從而影響后續(xù)的一些應(yīng)用場(chǎng)合；而且這種方法顯然無(wú)法針對(duì)亞毫米級(jí)直徑的毛細(xì)管來(lái)實(shí)施。綜上所述，針對(duì)玻璃毛細(xì)管尤其是拉制成玻璃微針后的精確截取，目前仍舊缺乏·有效而簡(jiǎn)便的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種玻璃毛細(xì)管微流控腐蝕裝置。具體而言，是提供一種在微流控條件下實(shí)現(xiàn)定位腐蝕玻璃毛細(xì)管或玻璃微針的技術(shù)裝置。這種玻璃毛細(xì)管微流控腐蝕裝置，在玻璃毛細(xì)管內(nèi)部恒定地充滿(mǎn)或流動(dòng)非腐蝕液，使該玻璃毛細(xì)管受腐蝕處外表面與玻璃腐蝕液接觸，其特征在于在玻璃毛細(xì)管置放通道的縱軸走向沿程上布置有腐蝕通道與阻腐蝕通道，腐蝕通道與阻腐蝕通道相互溝通，腐蝕通道側(cè)面有與之溝通的腐蝕支通道，腐蝕支通道另一端與玻璃腐蝕液入口液池相連，阻腐蝕通道側(cè)面有與之溝通的阻腐蝕支通道，阻腐蝕支通道另一端與阻玻璃腐蝕液入口液池相連。在使用本發(fā)明的這種玻璃毛細(xì)管微流控腐蝕裝置時(shí)，將待腐蝕的玻璃毛細(xì)管固定于該裝置的置放通道中，然后從阻玻璃腐蝕液入口液池中灌注入一定量的阻玻璃腐蝕液，等其流動(dòng)通過(guò)阻腐蝕支通道進(jìn)入阻腐蝕通道，達(dá)到阻腐蝕通道與腐蝕通道的交界處端口時(shí)，再?gòu)牟ＡЦg液入口液池灌注入一定量的玻璃腐蝕液，也使其通過(guò)腐蝕支通道進(jìn)入腐蝕通道，達(dá)到腐蝕通道與阻腐蝕通道的交界處端口，等待玻璃毛細(xì)管待腐蝕處被腐蝕至斷。腐蝕至斷所用等待時(shí)間，視所欲腐蝕的玻璃毛細(xì)管壁徑向尺寸及管壁厚度而定。一般地，Imm外徑壁厚為O. 3mm的玻璃毛細(xì)管某處被腐蝕至斷的時(shí)間在I小時(shí)左右；而25 μ m外徑壁厚為5 μm的玻璃微針其某處被腐蝕至斷的時(shí)間在數(shù)秒左右。玻璃毛細(xì)管被腐蝕至斷時(shí)，其內(nèi)部充滿(mǎn)或流動(dòng)著的非腐蝕液將溢出，這一方面是腐蝕停止的信號(hào)，另一方面也可被應(yīng)用來(lái)沖洗掉被腐蝕后的端口。本發(fā)明所指玻璃毛細(xì)管，是指外形橫截面最大尺寸在2mm以下的中空玻璃微管，中空橫截面可呈圓形、方形或者不規(guī)則形狀。本發(fā)明中，玻璃腐蝕液是指氫氟酸(HF)溶液，或者氟化銨、草酸、硫酸銨的混合溶液，等；阻玻璃腐蝕液是指既與HF等玻璃腐蝕液不相混溶也與塑料基質(zhì)不發(fā)生相互作用的物質(zhì)溶液，如各種油脂類(lèi)、液體蠟質(zhì)等；非腐蝕液是指既不與玻璃發(fā)生相互作用，也不與塑料基質(zhì)發(fā)生相互作用的物質(zhì)溶液，如水、各種油脂類(lèi)、液體石蠟，等。本發(fā)明裝置中的玻璃毛細(xì)管置放通道，其橫截面的幾何形狀可呈圓形、方形，其縱軸向可依據(jù)所欲腐蝕的玻璃毛細(xì)管的縱軸向延展形狀來(lái)加工，不過(guò)，與玻璃毛細(xì)管一樣，一般呈直通道狀，且優(yōu)先為敞口，以方便玻璃毛細(xì)管的置放；玻璃毛細(xì)管置放通道橫截面的幾何尺寸比所欲腐蝕的玻璃毛細(xì)管外形橫截面幾何尺寸略大，在置放玻璃毛細(xì)管后，兩者的間隙以不大于Irnm為宜。本發(fā)明裝置中加工玻璃毛細(xì)管置放通道、阻腐蝕通道與腐蝕通道所適用的基底材料，為不被上述所指玻璃腐蝕液所腐蝕的材料，如常用塑料與金屬材料。常用塑料如有機(jī)玻璃、特氟隆、橡膠、聚二甲基硅氧烷等，金屬材料如不銹鋼、銅材、金材、鉬材等，本發(fā)明優(yōu)先采用有機(jī)玻璃。本發(fā)明所指腐蝕通道與阻腐蝕通道，其橫截面的幾何形狀可為長(zhǎng)方形、方形與圓形，腐蝕通道沿玻璃毛細(xì)管置放通道縱軸走向的尺寸不大于2_，阻腐蝕通道沿玻璃毛細(xì)管置放通道縱軸走向的尺寸不小于1_，腐蝕通道與阻腐蝕通道的徑向尺寸均大于或等于玻 璃毛細(xì)管的外直徑，一般地，阻腐蝕通道與所置玻璃毛細(xì)管的外周向之間有一間隙，該間隙以不大于Imm為宜。在一些實(shí)施例中，腐蝕通道與阻腐蝕通道可以是玻璃毛細(xì)管置放通道的一部分，它們與玻璃毛細(xì)管置放通道成為一個(gè)整體；在一些實(shí)施例中，腐蝕通道與阻腐蝕通道均可設(shè)計(jì)加工為敞口結(jié)構(gòu)；在一些實(shí)施例中，為了有利于腐蝕界面的形成，腐蝕通道的徑向尺寸可優(yōu)先地設(shè)計(jì)為大于阻腐蝕通道的徑向尺寸。在一些實(shí)施例中，為了更方便玻璃毛細(xì)管上腐蝕界面的定位，腐蝕通道與阻腐蝕通道加工成為一體，可以沿著玻璃毛細(xì)管置放通道縱軸走向沿程上滑動(dòng)，滑動(dòng)位置可以手動(dòng)調(diào)節(jié)，也可輔以精密螺桿結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)。進(jìn)一步，可以在沿著玻璃毛細(xì)管置放通道縱軸走向沿程上置有精密標(biāo)尺，以更方便玻璃毛細(xì)管、腐蝕通道與阻腐蝕通道相互位置的定位調(diào)節(jié)；精密標(biāo)尺可以通過(guò)微加工途徑直接加工在玻璃毛細(xì)管置放通道的內(nèi)表面或外表面。本發(fā)明中，腐蝕通道與阻腐蝕通道是相互溝通的，溝通狀況與腐蝕通道、阻腐蝕通道之間交界處各自端口的壁面幾何狀況相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，腐蝕通道與阻腐蝕通道在交界處各自端口的壁面是相互接觸的。為了利用阻腐蝕通道的的端口壁面狀況來(lái)調(diào)節(jié)其中所充滿(mǎn)的阻玻璃腐蝕液的自由界面幾何形狀，與阻腐蝕通道溝通交界處的腐蝕通道端口壁面的法向與玻璃毛細(xì)管置放通道的縱軸走向呈交叉，其交叉角度α (參見(jiàn)附圖I)的取值范圍為0° 70° ;這里，阻腐蝕通道與腐蝕通道溝通交界處的端口可融為一體，所以該交叉角度α也可被規(guī)定為與腐蝕通道溝通交界處的阻腐蝕通道端口壁面的法向與玻璃毛細(xì)管置放通道的縱軸走向之間的交叉角。這樣，當(dāng)在阻腐蝕通道中充滿(mǎn)阻玻璃腐蝕液時(shí)，其自由界面的形狀首先可被這種呈交叉角的阻腐蝕通道端口壁面的形狀來(lái)規(guī)約；其后再在腐蝕通道內(nèi)注入玻璃腐蝕液時(shí)，玻璃腐蝕液的自由界面的形狀也隨之受到制約。結(jié)果是，在玻璃腐蝕液腐蝕置放通道中定位的玻璃毛細(xì)管時(shí)，被腐蝕處斷面法向與玻璃毛細(xì)管置放通道的縱軸走向也呈所預(yù)定的交叉角度。在一些實(shí)施例中，腐蝕通道可被加工夾在兩個(gè)阻腐蝕通道之間。一種有優(yōu)先的做法是，被夾在兩個(gè)阻腐蝕通道之間的腐蝕通道的頂面是敞口的，相當(dāng)于在連續(xù)的阻腐蝕通道中間處從頂?shù)降椎乇磺懈畹粢欢?，并在徑向擴(kuò)大些空間，使之滿(mǎn)足腐蝕通道的徑向尺寸大于阻腐蝕通道的徑向尺寸，有利于由阻腐蝕通道端口壁面幾何界定的腐蝕界面的形成。
本發(fā)明中，腐蝕通道與阻腐蝕通道的側(cè)面均有與之溝通的相應(yīng)支通道及入口液池。在使用該裝置時(shí)，阻玻璃腐蝕液與玻璃腐蝕液分別從其相應(yīng)的入口液池載入，經(jīng)過(guò)各自相應(yīng)的支通道進(jìn)入阻腐蝕通道與腐蝕通道。腐蝕通道與阻腐蝕通道各自側(cè)面的支通道的溝通口可分別處于腐蝕通道與阻腐蝕通道的中間。在一些實(shí)施例中，腐蝕通道與阻腐蝕通道各自側(cè)面的支通道的溝通口可以分別位于腐蝕通道與阻腐蝕通道的頂壁面，甚至該頂壁面上的溝通口可作為支通道或入口液池本身；而且，當(dāng)腐蝕通道頂面敞口時(shí)，支通道或入口液池可以與腐蝕通道融為一體。在一些實(shí)施例中，優(yōu)先地將腐蝕通道與阻腐蝕通道及它們各自溝通的支通道與入口液池組合在一塊體上，該塊體整體沿著玻璃毛細(xì)管置放通道縱軸走向沿程上的位置，可以通過(guò)手動(dòng)或者精密螺桿來(lái)調(diào)節(jié)。本發(fā)明裝置中，可以并行地加工二條或二條以上并行的玻璃毛細(xì)管置放通道，在它們各自的縱軸走向沿程上布置有腐蝕通道與阻腐蝕通道，腐蝕通道與阻腐蝕通道相互溝通，這些腐蝕通道側(cè)面各自有與之溝通的腐蝕支通道，每一個(gè)腐蝕支通道的另一端與一個(gè)玻璃腐蝕液入口液池相連，這些阻腐蝕通道側(cè)面各自有與之溝通的阻腐蝕支通道，每一個(gè)阻腐蝕支通道的另一端與一個(gè)玻璃阻腐蝕液入口液池相連。二條相鄰的玻璃毛細(xì)管置放通 道之間的間隔距離，可以根據(jù)所布置的腐蝕通道與阻腐蝕通道在垂直于玻璃毛細(xì)管置放通道縱軸走向的尺寸來(lái)確定，以盡可能緊湊而不影響腐蝕效果為原則。本發(fā)明所提出的玻璃毛細(xì)管腐蝕裝置及技術(shù)過(guò)程，通過(guò)微流控方式來(lái)約束玻璃毛細(xì)管或玻璃微針內(nèi)外對(duì)于玻璃腐蝕液如氫氟酸溶液的毛細(xì)吸附過(guò)程，而達(dá)成特定長(zhǎng)度與/或特定直徑與/或特定端口幾何形狀的玻璃毛細(xì)管或玻璃微針的精確截取，具有操作簡(jiǎn)單、過(guò)程快速以及可并行化量產(chǎn)的顯著技術(shù)效果。


圖I為在玻璃毛細(xì)管置放通道上微流控腐蝕與阻腐蝕結(jié)構(gòu)功能的一種布置示意。圖2為在玻璃毛細(xì)管置放通道上微流控腐蝕與阻腐蝕結(jié)構(gòu)功能的另一種布置示
O圖3為在玻璃毛細(xì)管置放通道上微流控腐蝕與阻腐蝕結(jié)構(gòu)組合在位置可調(diào)節(jié)滑塊的裝置結(jié)構(gòu)示意。圖4為利用微距齒輪機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整玻璃毛細(xì)管微流控腐蝕的裝置結(jié)構(gòu)示意。圖5為陣列式的玻璃毛細(xì)管微流控腐蝕裝置結(jié)構(gòu)示意。上述各圖中，I為玻璃毛細(xì)管置放通道，2為腐蝕通道左側(cè)阻腐蝕液通道，3為腐蝕液入口液池，4為腐蝕支通道或與其整合為一體的腐蝕通道,5為裝置支承基底,6為為腐蝕通道右側(cè)阻腐蝕液通道，7為阻腐蝕液支通道，8為阻腐蝕液入口液池，9為整合了腐蝕與阻腐蝕結(jié)構(gòu)功能的滑塊，10為遠(yuǎn)離玻璃毛細(xì)管腐蝕端的固定孔，11為敞口的滑塊滑動(dòng)槽，12為靠近玻璃毛細(xì)管腐蝕端的固定孔，13為敞口的滑塊滑動(dòng)槽，14為供微距齒輪機(jī)構(gòu)調(diào)整移動(dòng)時(shí)的敞口空間，15為微距齒輪機(jī)構(gòu)調(diào)整移動(dòng)時(shí)固定玻璃毛細(xì)管的舌片，16為舌片上針對(duì)玻璃毛細(xì)管的固定孔，17為舌片上穿入玻璃毛細(xì)管通道,18為微距齒輪機(jī)構(gòu)，19為微距齒輪機(jī)構(gòu)位移通道，20為微距齒輪直條；21為驅(qū)動(dòng)微距齒輪直條作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)齒輪；α為玻璃毛細(xì)管置放通道中心線(xiàn)與腐蝕通道端面的交叉角。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述如下實(shí)施例I :如圖I所示的是玻璃毛細(xì)管置放通道上微流控腐蝕與阻腐蝕結(jié)構(gòu)功能的一種布置方法。在這種方法中，整個(gè)裝置的基底支承5采用有機(jī)玻璃材料，利用CNC精密車(chē)床，加工置放通道I (尺寸可為深1_X寬1_)，在其沿程上，依次加工直徑稍大于置放通道I的阻腐蝕通道2 (尺寸可為深I(lǐng). 2mmX寬I. 2mmX長(zhǎng)I. 5mm)、腐蝕通道4 (尺寸可為深1.5mmX寬O. 9mmX長(zhǎng)2mm)與阻腐蝕通道6 (尺寸可為深I(lǐng). 2mmX寬I. 2mmX長(zhǎng)O. 8mm);位于腐蝕通道4左右側(cè)的阻腐蝕通道2與阻腐蝕通道6的直徑或高/寬可以一致，也可以不一致(如圖I);然后，在加工阻腐蝕通道2與6、腐蝕通道4的兩側(cè)分別加工腐蝕通道4的支通道、阻腐蝕通道的支通道8，以及相應(yīng)的入口液池3與7。其中，根據(jù)對(duì)于玻璃毛細(xì)管端口幾何形狀的需要，與阻腐蝕通道2溝通交界處的腐蝕通道4端口壁面的法向與玻璃毛細(xì)管置放通 道的縱軸走向呈交叉的角度α可在0° 70°的范圍取值。如圖2所示出的結(jié)構(gòu)中，阻腐蝕通道2與腐蝕通道4溝通交界處的α角度取值為0°，即該交界面與玻璃毛細(xì)管置放通道的中心軸線(xiàn)相互垂直，這在對(duì)玻璃毛細(xì)管實(shí)施腐蝕過(guò)程時(shí)，可得到與其中心軸相垂直的平整端口。在圖2中的結(jié)構(gòu)顯得更加簡(jiǎn)約，阻腐蝕通道2與6的直徑是相同的，并且阻腐蝕通道2與6的入口液池7合并為一個(gè)。實(shí)施例2 如圖3所示的玻璃毛細(xì)管微流控腐蝕裝置中，將起腐蝕與阻腐蝕功能的結(jié)構(gòu)組合在滑塊9這樣的小塊滑件上，當(dāng)將其滑入裝置支承基底5上的敞口滑動(dòng)槽11或13，滑塊9上的中間敞口通道既作為裝置支承基底5上的玻璃毛細(xì)管置放通道I的一部分，也作為阻腐蝕通道；移動(dòng)滑塊9可以調(diào)節(jié)腐蝕與阻腐蝕交界面在玻璃毛細(xì)管置放通道I沿程的位置。當(dāng)針對(duì)置放通道I中所置放的玻璃毛細(xì)管所欲腐蝕位置作出上述調(diào)節(jié)后，可通過(guò)10與12這兩個(gè)固定孔將玻璃毛細(xì)管固定在置放通道I中，然后實(shí)施定位腐蝕。腐蝕實(shí)施過(guò)程的一個(gè)方案是首先從玻璃毛細(xì)管一端恒定地引入非腐蝕液(如三蒸水)；然后在阻腐蝕通道入口液池7中加入阻腐蝕液(如食用菜油)，這些液體會(huì)通過(guò)毛細(xì)作用通過(guò)阻腐蝕支通道8進(jìn)入腐蝕通道4兩側(cè)的敞口通道并在腐蝕通道4的端口壁面處停止；接著，在腐蝕液入口液池3中加入腐蝕液(如氫氟酸溶液)，這些溶液會(huì)迅速充滿(mǎn)腐蝕通道4，并抵達(dá)上述停滯了的阻腐蝕液的界面；依賴(lài)于被腐蝕玻璃毛細(xì)管的直徑與壁厚，在上述界面處玻璃毛細(xì)管壁可在一段不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)被腐蝕掉，在顯微鏡的監(jiān)控下，可發(fā)現(xiàn)水流有所上溢時(shí)，即表明腐蝕即告完成。實(shí)施例3 如圖4示意的玻璃毛細(xì)管微流控腐蝕裝置，在針對(duì)玻璃毛細(xì)管在置放通道I中的精確定位，采用了一種微距齒輪機(jī)構(gòu)18，該微距齒輪機(jī)構(gòu)18的舌片15通過(guò)其中的通道17與固定孔16可固定所穿入的玻璃毛細(xì)管。該微距齒輪機(jī)構(gòu)18呈T形，T形的兩翼嵌入裝置支承基底5中所開(kāi)的微距齒輪機(jī)構(gòu)位移通道19中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng))匹配的精密齒輪21使該微距齒輪機(jī)構(gòu)18在微距齒輪機(jī)構(gòu)位移通道19中作出精確位移，帶動(dòng)在該微距齒輪機(jī)構(gòu)18的舌片15作出相應(yīng)精確的微移，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃毛細(xì)管在腐蝕與阻腐蝕界面的定位作出精確調(diào)節(jié)。
實(shí)施例4 如圖5所示的玻璃毛細(xì)管微流控腐蝕裝置，在中間部位開(kāi)有敞口槽22的一塊裝置支承基底5上以并行方式地加工二條或二條以上玻璃毛細(xì)管置放通道1，在這些置放通道I的遠(yuǎn)離腐蝕端開(kāi)有固定孔10，這些置放通道I的頂面可以是敞口的，也可以是封閉的，優(yōu)先采用封閉式的。在實(shí)施玻璃毛細(xì)管腐蝕端，除了位于裝置上下最兩邊的兩條置放通道1，其余相鄰置放通道I走向沿程上加工的腐蝕通道4的入口液池3與阻腐蝕通道支通道的入口液池8可以合并為一。敞口槽22在毛細(xì)管置放通道I沿程走向的寬度的確定，應(yīng)有利于利用手工方式實(shí)施玻璃毛細(xì)管在置放通道I中的置放與位置移動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)利用固定孔10對(duì)每 一根玻璃毛細(xì)管作好位置調(diào)節(jié)與固定后，即可采用類(lèi)似實(shí)施例二中描述的腐蝕方案實(shí)施玻璃毛細(xì)管的定位精確腐蝕，從而實(shí)現(xiàn)批量式的腐蝕。
權(quán)利要求
1.一種玻璃毛細(xì)管微流控腐蝕裝置，玻璃毛細(xì)管被置放在通道中，玻璃毛細(xì)管內(nèi)部恒定地充滿(mǎn)或流動(dòng)非腐蝕液，其特征在于在玻璃毛細(xì)管置放通道的縱軸走向沿程上布置有腐蝕通道與阻腐蝕通道，腐蝕通道側(cè)面有與之溝通的腐蝕支通道，腐蝕支通道另一端與玻璃腐蝕液入口液池相連，阻腐蝕通道側(cè)面有與之溝通的阻腐蝕支通道，阻腐蝕支通道另一端與阻玻璃腐蝕液入口液池相連。
2.如權(quán)利要求I所述裝置，其特征在于腐蝕通道沿玻璃毛細(xì)管置放通道縱軸走向的尺寸不大于2_，阻腐蝕通道沿玻璃毛細(xì)管置放通道縱軸走向的尺寸不小于1_。
3.如權(quán)利要求I所述裝置，其特征在于腐蝕通道與阻腐蝕通道相互溝通，與腐蝕通道溝通且與之交界處的阻腐蝕通道端口壁面的法向與玻璃毛細(xì)管置放通道的縱軸走向的角度范圍為0° ^70°。
4.如權(quán)利要求I所述裝置，其特征在于腐蝕通道被夾在兩個(gè)阻腐蝕通道之間，該兩個(gè)阻腐蝕通道各自的支通道另一端共連一個(gè)入口液池。
5.如權(quán)利要求I所述裝置，其特征在于腐蝕通道與阻腐蝕通道及它們各自溝通的支通道與入口液池組合在一塊體上，該塊體整體沿著玻璃毛細(xì)管置放通道縱軸走向沿程上的位置可調(diào)。
6.如權(quán)利要求I所述裝置，其特征在于至少有二條并行的玻璃毛細(xì)管置放通道，在各自的縱軸走向沿程上布置有腐蝕通道與阻腐蝕通道，腐蝕通道與阻腐蝕通道相互溝通，這些腐蝕通道側(cè)面各自有與之溝通的腐蝕支通道，每一個(gè)腐蝕支通道的另一端與一個(gè)玻璃腐蝕液入口液池相連，這些阻腐蝕通道側(cè)面各自有與之溝通的阻腐蝕支通道，每一個(gè)阻腐蝕支通道的另一端與一個(gè)玻璃阻腐蝕液入口液池相連。
全文摘要
本發(fā)明提供一種玻璃毛細(xì)管微流控腐蝕裝置。這種玻璃毛細(xì)管腐蝕裝置，在使玻璃毛細(xì)管內(nèi)部恒定地充滿(mǎn)或流動(dòng)非腐蝕液的同時(shí)，設(shè)置的腐蝕通道與阻腐蝕通道在分別充滿(mǎn)腐蝕液與阻腐蝕液時(shí)，可以定位制約玻璃毛細(xì)管內(nèi)外對(duì)于玻璃腐蝕液如氫氟酸溶液的毛細(xì)吸附過(guò)程，可控地腐蝕玻璃毛細(xì)管，實(shí)現(xiàn)特定長(zhǎng)度與/或特定直徑與/或特定端口幾何形狀的玻璃毛細(xì)管段的精確截取目的，具有操作簡(jiǎn)單、過(guò)程快速以及可并行化量產(chǎn)的顯著技術(shù)效果。
文檔編號(hào)C03C15/00GK102887646SQ201210379930
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者蔣稼歡, 周志智, 陳九生, 張帥, 向梁 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)