[發(fā)明專利]一種微流體檢測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110652045.7
• 申請(qǐng)日: 2021-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113391044A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張超;趙運(yùn)雙;王哲;李泉;王衛(wèi)賓;唐林英;周思難;劉洪亮;王穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南汽車工程職業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N33/15
• 分類號(hào): G01N33/15;B81B7/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 鄧宇

本發(fā)明公開(kāi)了一種微流體檢測(cè)裝置，包括上層介質(zhì)基板、下層介質(zhì)基板、微帶線結(jié)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)層、金屬接地層和微流體通道；金屬結(jié)構(gòu)層鋪設(shè)在上層介質(zhì)基板的上表面；金屬接地層鋪設(shè)在下層介質(zhì)基板的下表面；微帶線結(jié)構(gòu)設(shè)置在上層介質(zhì)基板和下層介質(zhì)基板之間，一端延伸至上層介質(zhì)基板和下層介質(zhì)基板的邊緣，另一端設(shè)置在金屬結(jié)構(gòu)層的正下方；金屬結(jié)構(gòu)層為一個(gè)半圓弧形的刻槽金屬半圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，刻槽金屬半圓環(huán)形結(jié)構(gòu)與微帶線結(jié)構(gòu)之間耦合；刻槽金屬半圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的圓弧對(duì)稱軸處設(shè)有刻縫，微流體通道設(shè)置在刻縫的正上方。本發(fā)明能夠針對(duì)不同液體濃度的介電常數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確、快速的測(cè)量，具有多頻帶、尺寸小、靈敏度高、樣品用量少、制造和測(cè)量成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)藥品檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微流體檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

工業(yè)和藥物應(yīng)用中廣泛使用各種液體化學(xué)藥品，這些液體必須根據(jù)全球統(tǒng)一的系統(tǒng)來(lái)儲(chǔ)存和分類。由于一些液體化學(xué)藥品對(duì)人體有嚴(yán)重的影響，所以無(wú)標(biāo)簽和未知的液體化學(xué)用品在實(shí)驗(yàn)中有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，比如甲醇對(duì)人體健康有害，可引起昏迷、失明，甚至死亡，因此，液體化學(xué)藥品必須準(zhǔn)確的識(shí)別和標(biāo)記。正確的標(biāo)記和區(qū)分不同濃度的化學(xué)藥品，是安全使用化學(xué)藥品，預(yù)防化學(xué)藥品事故發(fā)生的重要措施之一，對(duì)于推動(dòng)液體化學(xué)藥品的發(fā)展具有重要意義。

目前，基于機(jī)械、光學(xué)、直流檢測(cè)可應(yīng)用于生物化學(xué)檢測(cè)，不過(guò)盡管其精度較高，還是存在一些缺陷，如光學(xué)標(biāo)記的使用可能改變生物的功能，而且在液體環(huán)境中，其靈敏度低，尺寸大。利用電磁波的手段可以有效測(cè)量物體的介電常數(shù)，不過(guò)其體積大，不便于集成，檢測(cè)精度不夠且大多數(shù)液體在使用中沒(méi)有被充分利用而浪費(fèi)掉。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種能夠針對(duì)不同液體濃度的介電常數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確、快速的測(cè)量，具有多頻帶、尺寸小、靈敏度高、樣品用量少、制造和測(cè)量成本低的微流體檢測(cè)裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種微流體檢測(cè)裝置，包括上層介質(zhì)基板、下層介質(zhì)基板、微帶線結(jié)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)層、金屬接地層和微流體通道；

所述金屬結(jié)構(gòu)層鋪設(shè)在所述上層介質(zhì)基板的上表面；

所述金屬接地層鋪設(shè)在所述下層介質(zhì)基板的下表面；

所述微帶線結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述上層介質(zhì)基板和所述下層介質(zhì)基板之間，一端延伸至所述上層介質(zhì)基板和所述下層介質(zhì)基板的邊緣，另一端設(shè)置在所述金屬結(jié)構(gòu)層的正下方；

所述金屬結(jié)構(gòu)層為一個(gè)半圓弧形的刻槽金屬半圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述刻槽金屬半圓環(huán)形結(jié)構(gòu)與所述微帶線結(jié)構(gòu)之間耦合；

所述刻槽金屬半圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的圓弧對(duì)稱軸處設(shè)有刻縫，所述刻縫區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度最大，所述微流體通道設(shè)置在所述刻縫的正上方，用于測(cè)量微流體的諧振頻率。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述刻槽金屬半圓環(huán)形結(jié)構(gòu)包括弧形金屬帶，所述弧形金屬帶內(nèi)外兩側(cè)均刻蝕有周期性凹槽，每一側(cè)的相鄰兩個(gè)所述周期性凹槽之間成型有周期性金屬條，所述周期性金屬條沿所述弧形金屬帶徑向設(shè)置。

所述弧形金屬帶與所述弧形金屬貼片連接構(gòu)成的結(jié)構(gòu)為相對(duì)于所述刻縫的軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。

所述弧形金屬貼片的厚度為35μm，所述弧形金屬帶的內(nèi)徑r＝12mm，寬度g＝1mm；所述周期性金屬條的個(gè)數(shù)為20個(gè)。

所述金屬結(jié)構(gòu)層和所述金屬接地層采用金、銀和銅中的任意一種制成。

所述微帶線結(jié)構(gòu)包括微帶線和半圓盤金屬結(jié)構(gòu)，所述半圓盤金屬結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述金屬結(jié)構(gòu)層的正下方，所述微帶線的端部與所述半圓盤金屬結(jié)構(gòu)的平直邊中部連接。

所述上層介質(zhì)基板和所述下層介質(zhì)基板均采用羅杰斯RO4350B介質(zhì)板制成，介電常數(shù)ε_r＝3.48，厚度為0.508mm。