[發(fā)明專利]微小物體的集聚系統(tǒng)以及微小物體的集聚方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202080030830.2
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN113727776B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 飯?zhí)镒烈?/a>;床波志保;石川弘樹;山崎力
• 申請（專利權）人: 公立大學法人大阪;株式會社村田制作所
• 主分類號: H01S5/02253
• 分類號: H01S5/02253;H01S5/02251;B01J19/00;C12M1/26
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 趙琳琳

1.一種微小物體的集聚系統(tǒng)，對分散在液體中的多個微小物體進行集聚，其中，該微小物體的集聚系統(tǒng)具備：

保持裝置，構成為對設置了光熱變換區(qū)域的基板進行保持；

激光光源，包含多個發(fā)光區(qū)域，從所述多個發(fā)光區(qū)域分別發(fā)出多個激光光線；

聚光透鏡，將所述多個激光光線聚光到同一聚光點；

調整機構，構成為對所述保持裝置與所述聚光透鏡之間的相對位置關系進行調整；以及

控制裝置，對所述調整機構進行控制，

所述控制裝置構成為能夠進行單一照射模式和多點照射模式的切換，其中，所述單一照射模式和多點照射模式分別是將所述多個激光光線之中的至少一部分照射到所述光熱變換區(qū)域的模式，

所述單一照射模式是對所述調整機構進行控制使得所述多個激光光線的所述聚光點與所述光熱變換區(qū)域一致的模式，

所述多點照射模式是對所述調整機構進行控制使得所述多個激光光線之中的至少一部分通過所述光熱變換區(qū)域而所述聚光點偏離所述光熱變換區(qū)域的模式，

所述控制裝置在所述光熱變換區(qū)域上準備了所述液體的條件下選擇了所述單一照射模式的情況下，對所述調整機構進行控制使得通過所述多個激光光線的照射而在所述光熱變換區(qū)域上產生氣泡以及朝向所述氣泡附近的對流，由此在所述氣泡附近集聚所述多個微小物體，

所述控制裝置在所述光熱變換區(qū)域上準備了所述液體的條件下選擇了所述多點照射模式的情況下，對所述調整機構進行控制使得通過所述多個激光光線的照射而在所述光熱變換區(qū)域上產生多個氣泡以及朝向所述多個氣泡的間隙的對流，由此在所述間隙集聚所述多個微小物體。

2.根據(jù)權利要求1所述的微小物體的集聚系統(tǒng)，其中，

在所述多點照射模式下，所述控制裝置對所述調整機構進行控制來調整所述聚光透鏡與所述光熱變換區(qū)域之間的距離，由此設定照射到所述光熱變換區(qū)域的所述多個激光光線間的間隔。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的微小物體的集聚系統(tǒng)，其中，

所述激光光源是垂直共振面發(fā)光激光器。

4.根據(jù)權利要求1或2所述的微小物體的集聚系統(tǒng)，其中，

所述聚光透鏡包含漸變折射率型的光纖和平凸透鏡，

所述光纖具有覆蓋所述多個發(fā)光區(qū)域的一端和與所述平凸透鏡的平面?zhèn)冉雍系牧硪欢恕?/p>

5.一種微小物體的集聚方法，對分散在液體中的多個微小物體進行集聚，其中，該微小物體的集聚方法具備：

在設置于基板的光熱變換區(qū)域上準備所述液體的步驟；以及

調整將多個激光光線聚光到同一聚光點的聚光透鏡與所述光熱變換區(qū)域之間的相對位置關系的步驟，

所述調整的步驟包含選擇性地設定第1狀態(tài)和第2狀態(tài)的步驟，

所述第1狀態(tài)是調整了所述相對位置關系使得所述多個激光光線的所述聚光點與所述光熱變換區(qū)域一致的狀態(tài)，

所述第2狀態(tài)是調整了所述相對位置關系使得所述多個激光光線之中的至少一部分通過所述光熱變換區(qū)域而所述聚光點偏離所述光熱變換區(qū)域的狀態(tài)，

所述微小物體的集聚方法還具備：

在選擇了所述第1狀態(tài)的情況下，通過所述多個激光光線的照射而在所述光熱變換區(qū)域上產生氣泡以及朝向所述氣泡附近的對流的步驟；以及

在所述氣泡附近集聚所述多個微小物體的步驟，

所述微小物體的集聚方法還具備：

在選擇了所述第2狀態(tài)的情況下，通過所述多個激光光線的照射而在所述光熱變換區(qū)域上產生多個氣泡以及朝向所述多個氣泡的間隙的對流的步驟；以及

在所述間隙集聚所述多個微小物體的步驟。

6.根據(jù)權利要求5所述的微小物體的集聚方法，其中，

在所述基板形成有捕捉所述多個微小物體的多個細孔和各自將所述多個細孔之中的相鄰的細孔間相互隔開的多個隔壁，

所述光熱變換區(qū)域設置為覆蓋所述多個細孔和所述多個隔壁之中的至少一部分。