一种适用于多种棱镜的芯片夹持及流控装置的制作方法

本发明涉及一种适用于多种棱镜的芯片夹持及流控装置，属于纳米检测和光电传感领域。

发明背景

表面等离子体共振(surfaceplasmonresonance,spr)传感技术是一种新型的光电检测技术，被广泛应用于生物医疗领域。kretchmann提出棱镜式的表面等离子体显微系统，其提出的系统早期被广泛应用于固体样品的检测，而当前生物、医学、环境、化学等对于液相样品的检测需求极大，而液相样品在检测时缺乏有效的液体存储和芯片夹持装置。

在液相样品的检测过程中，液体需要较均匀的分布在传感芯片表面，且装置需要能够控制液体的流入流出及其流速。研发具有微流控功能同时能够固定样片并使液体不流失很有必要。本发明提出了一种能够有效夹持棱镜和芯片且在有效存储液相样品的同时不损坏芯片结构的能适用于多种棱镜的芯片夹持及流控装置。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

目前液相样品的检测在生物、化学中需求极大，棱镜式系统应用于液相检测极为广泛，但液体在棱镜表面较容易流失，缺乏有效的传感芯片夹持和流体控制装置。

(二)解决方案

本发明提供了一种适用于多种棱镜的芯片夹持及流控装置，在固定棱镜的同时能够固定传感芯片并且能够在芯片表面存储液体并控制液体的流入流出，在液体检测领域具有广泛应用前景。

一种适用于多种棱镜的芯片夹持及流控装置，包括：装置底座、棱镜固定装置和流控装置三部分。

装置底座为圆柱型结构，底座上有多个螺纹孔和多个不同规格的沉孔，底座起转接作用，可以将棱镜固定装置固定在光学系统中，螺纹孔用于和棱镜固定装置连接，沉孔用于固定底座。

棱镜固定装置包括l形构架和棱镜固定架，l形构架的底面有四个通孔用于和底座连接，l形构架的竖直面中间空缺一个矩形空间，流控装置可嵌入空缺的矩形空间中。l形构架竖直面空缺部分边缘有四个螺纹孔用于固定流控装置；l形构架的另一竖直面有上下两排各四个螺纹孔，两排螺纹孔用于和棱镜固定架配合以固定棱镜。棱镜固定架有直角棱镜架和等边棱镜架，直角棱镜架用于固定直角棱镜，直角棱镜架是九十度构件，构件末端有两个通孔用于和l形构架竖直面上每排螺纹孔两端的螺纹孔配合。等边棱镜架用于固定等边棱镜，等边棱镜架是六十度构件，构件末端有两个通孔用于和l形构架竖直面上每排螺纹孔的中间的两个螺纹孔配合。

流控装置中间部分是矩形块，矩形块一个侧面靠近四个角部分向外突出，四个突出部分上均有通孔，四个通孔和l形构架竖直面上的四个螺纹孔配合以固定流控装置。矩形块一侧面有内凹的圆槽，圆槽的半径和传感芯片半径相近，圆槽中包含两个半螺纹通孔，半螺纹通孔连通矩形块的两个侧面用于控制液体的流入流出。

装配时，螺钉通过棱镜固定装置的l形构架的底座四个通孔将其连接在底座的四个螺孔中。两个棱镜固定架将棱镜固定在l形构架的竖直面上，流控装置通过其凸出部分的四个通孔被固定在l形构架的竖直面上，流控装置的内凹圆槽边缘放置一圆形垫圈，传感芯片一面与垫圈相接触，另一面与棱镜直接接触。

附图说明

图1为一种适用于多种棱镜的芯片夹持及流控装置中的底座示意图；

图2为一种适用于多种棱镜的芯片夹持及流控装置中棱镜固定装置的斜二测视图；

图3为一种适用于多种棱镜的芯片夹持及流控装置中棱镜固定装置的主视图；

图4为一种适用于多种棱镜的芯片夹持及流控装置中直角棱镜支架和等边棱镜支架的结构示意图；

图5为一种适用于多种棱镜的芯片夹持及流控装置中的流控装置示意图；

图6为一种适用于多种棱镜的芯片夹持及流控装置分别装配直角棱镜和等边棱镜的整体示意图；

其中图1中：101：螺纹孔；102：通孔；

图2中：201：沉孔；202：螺纹孔；203：矩形空缺；

图3中：204：螺纹孔；205：螺纹；

图4中：206：直角棱镜支架；207等边棱镜支架；

图5中：301：通孔；302：螺纹孔；303圆形凹槽；

图6中：1：夹持装置底座；2：棱镜固定装置；3：流控装置；4：直角棱镜；5:等边棱镜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

具体实施方式一：

如图1-5所示，本发明提供了一种适用于多种棱镜的芯片夹持及流控装置，其包括依次配合连接的夹持装置底座1、棱镜固定装置2和流控装置3，所述流控装置3位于棱镜固定装置2中；

如图1所示，底座上有四个螺纹孔101和六个通孔102，螺纹孔101用于固定棱镜固定装置2，通孔102可使通孔固定在其他装置上；

如图2-图5所示，棱镜固定装置2底部上的四个通孔201用于和底座上的四个螺纹孔101配合以固定棱镜固定装置2。棱镜固定装置2竖直面上矩形空缺203用于放置流控装置3，棱镜固定装置2竖直面上的四个螺纹孔202用于固定流控装置3。如图3所示，棱镜固定装置2竖直面的另一面有上下两排螺纹孔，每排有螺纹孔四个，其中每排外侧的两个螺纹孔204用于固定直角棱镜支架206。

如图5所示，流控装置3的边缘突出部分301上有四个通孔，四个通孔301和棱镜固定装置2上的四个螺纹孔202相配合以固定流控装置，流控装置一侧面上有两个螺纹孔302用于控制液体的流入和流出，流控装置的另一侧面上有圆形凹槽303，圆形凹槽303边缘放置一圆形垫圈然后垫圈上放置传感芯片。芯片一侧紧贴垫圈，当液体流入会被存储在流控装置凹槽垫圈和传感芯片形成的封闭空间中，芯片的另一侧紧贴棱镜。

如图6中左侧所示，可使用两个直角棱镜支架206来固定直角棱镜4。

具体实施方式二：

在具体实施方式一的基础之上，当装配等边棱镜5时，将等边棱镜5放置在棱镜固定装置竖直面上，再使用等边棱镜支架207来固定等边棱镜5，等边棱镜支架207固定在螺纹孔205上，装配结果如图6中右侧所示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。