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微流控芯片的常见连接方法

泰初科技(天津)有限公司 2019-08-19 17:22:12 647  浏览
  •          微流控芯片分为硬质和软质芯片两大类,软质芯片主要指PDMS芯片,硬质芯片有聚合物芯片如PMMA芯片、PC芯片、COC芯片等、玻璃芯片、硅衬底芯片等。针对这些不同类型的芯片,其进出口的连接主要有四种方式:(1)PDMS芯片的钢针或毛细管的直接连接;(2)硬质芯片(包括玻璃芯片和聚合物芯片)的接头粘接;(3)微流体探针与芯片的连接;(4)芯片夹具和垫片。

    针对以上四种连接方式,分别简要介绍如下。
    (1)PDMS芯片的连接
            PDMS芯片的进出口连接比较简单,在给PDMS芯片打孔的流程中,采用与钢针或毛细导管外径相当的打孔器具进行打孔,然后使用相应的钢针或毛细管直接插入到PDMS芯片的进出口即可。如果PDMS芯片的厚度较薄,可以用PDMS片在PDMS芯片上加固一层,以增加钢针或毛细管与PDMS芯片进出口的摩擦力。钢针和毛细管型号规格的选择需要依据具体的实验要求而选择。

    PDMS芯片的连接

    (2)硬质芯片的接头粘接
            对于硬质芯片的进出口连接,不能像PDMS芯片连接那样,直接把钢针或导管直接插入到芯片的进出口上。不过,可以使用粘接的办法把标准的螺纹接头(如IDEX接头)粘接在芯片的进出口位置。使用O型密封圈,采用合适的粘接方法,可以达到芯片进出口的完全密封,也可以把粘胶和液体隔离开来。但是,O型密封圈的使用增大了进出口的死体积,而且这个死体积不一定能够被液体完全填充,甚至会产生气泡。气泡的存在会破坏系统的完整性,而且气泡有可能还会进入到芯片的通道内。此外,微流控系统流体通路上的压缩气体还会产生不可控的流体脉动。如果实验用到活细胞,压缩气体或气泡会与活细胞接触,从而导致细胞死亡。除此之外,粘接接头的使用增大了芯片进出口的面积,降低了芯片进出口可使用的密度。该方法粘接的芯片是一次性的,如果芯片通道发生堵塞,那么芯片便会浪费掉。此外,在粘接的过程中,需要等待较长的粘胶固化时间。
    **详细的粘接步骤请下载链接文件硬质微流控芯片的粘接步骤
    粘接法把螺纹接头粘接在芯片的进出口位置

    (3)微流体探针与芯片的连接
            微流体探针连接器把一定大小的压缩力施加在垫片上,垫片可把毛细管周围紧密的密封在芯片的进出口位置,从而产生无泄漏的,零死体积的连接。连接剖面图如图一中的上图连接所示。这种连接方法没有死体积,不是性的而且不需要任何粘接剂。采用微流体探针的连接方法可以在任何类型的芯片进出口位置进行快速的、可重复性的移除/添加连接,而且垫片还可以重复使用。此外,微流体探针连接器还可以实现三个芯片进出口的同时连接,剖面图如图一中的下图连接所示。
    图一 微流体探针连接器与芯片连接的剖面图



    微流体探针连接器与PDMS芯片的连接(实物图)

    2通道微流体探针连接器与PMMA芯片的连接(左:从芯片上方观察,右:从芯片下方观察)

         
    微流体探针连接器的端附件(端附件可连接不同规格的毛细管)

    CorSolution微流控芯片进出口探针连接器的使用视频,请见如下链接


    (4)芯片夹具和垫片的使用
            现有的微流控芯片夹具适用于特定的芯片结构,对不同规格的芯片结构没有通用性,但可以提供紧密的、无泄漏连接。芯片夹具在使用时,还需要相应的垫片密封毛细管的周围与芯片的进出口。这种连接方式的主要优势是简单、快速、方便。对于芯片夹具的选择,需要依据所使用的具体芯片规格进行选择。现展示几种常见的芯片夹具实物,如下图所示。

       
    dolomite玻璃芯片用微流控芯片夹具
      
    Micronit芯片夹具(可同时做电阻抗检测)

           以上是微流控芯片常用的几种连接方式。对于其它的芯片连接方式,如高压连接、高温连接等,请联系我,我很高兴能与您一起讨论微流控芯片的进出口连接。


    更加详细的内容介绍,请查看如下链接:http://blog.sina.com.cn/fangdzxx

    也可以随时关注我们的微信公众号:信号测量与微流控系统

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微流控芯片的常见连接方法

         微流控芯片分为硬质和软质芯片两大类,软质芯片主要指PDMS芯片,硬质芯片有聚合物芯片如PMMA芯片、PC芯片、COC芯片等、玻璃芯片、硅衬底芯片等。针对这些不同类型的芯片,其进出口的连接主要有四种方式:(1)PDMS芯片的钢针或毛细管的直接连接;(2)硬质芯片(包括玻璃芯片和聚合物芯片)的接头粘接;(3)微流体探针与芯片的连接;(4)芯片夹具和垫片。

针对以上四种连接方式,分别简要介绍如下。
(1)PDMS芯片的连接
        PDMS芯片的进出口连接比较简单,在给PDMS芯片打孔的流程中,采用与钢针或毛细导管外径相当的打孔器具进行打孔,然后使用相应的钢针或毛细管直接插入到PDMS芯片的进出口即可。如果PDMS芯片的厚度较薄,可以用PDMS片在PDMS芯片上加固一层,以增加钢针或毛细管与PDMS芯片进出口的摩擦力。钢针和毛细管型号规格的选择需要依据具体的实验要求而选择。

PDMS芯片的连接

(2)硬质芯片的接头粘接
        对于硬质芯片的进出口连接,不能像PDMS芯片连接那样,直接把钢针或导管直接插入到芯片的进出口上。不过,可以使用粘接的办法把标准的螺纹接头(如IDEX接头)粘接在芯片的进出口位置。使用O型密封圈,采用合适的粘接方法,可以达到芯片进出口的完全密封,也可以把粘胶和液体隔离开来。但是,O型密封圈的使用增大了进出口的死体积,而且这个死体积不一定能够被液体完全填充,甚至会产生气泡。气泡的存在会破坏系统的完整性,而且气泡有可能还会进入到芯片的通道内。此外,微流控系统流体通路上的压缩气体还会产生不可控的流体脉动。如果实验用到活细胞,压缩气体或气泡会与活细胞接触,从而导致细胞死亡。除此之外,粘接接头的使用增大了芯片进出口的面积,降低了芯片进出口可使用的密度。该方法粘接的芯片是一次性的,如果芯片通道发生堵塞,那么芯片便会浪费掉。此外,在粘接的过程中,需要等待较长的粘胶固化时间。
**详细的粘接步骤请下载链接文件硬质微流控芯片的粘接步骤
粘接法把螺纹接头粘接在芯片的进出口位置

(3)微流体探针与芯片的连接
        微流体探针连接器把一定大小的压缩力施加在垫片上,垫片可把毛细管周围紧密的密封在芯片的进出口位置,从而产生无泄漏的,零死体积的连接。连接剖面图如图一中的上图连接所示。这种连接方法没有死体积,不是性的而且不需要任何粘接剂。采用微流体探针的连接方法可以在任何类型的芯片进出口位置进行快速的、可重复性的移除/添加连接,而且垫片还可以重复使用。此外,微流体探针连接器还可以实现三个芯片进出口的同时连接,剖面图如图一中的下图连接所示。
图一 微流体探针连接器与芯片连接的剖面图



微流体探针连接器与PDMS芯片的连接(实物图)

2通道微流体探针连接器与PMMA芯片的连接(左:从芯片上方观察,右:从芯片下方观察)

     
微流体探针连接器的端附件(端附件可连接不同规格的毛细管)

CorSolution微流控芯片进出口探针连接器的使用视频,请见如下链接


(4)芯片夹具和垫片的使用
        现有的微流控芯片夹具适用于特定的芯片结构,对不同规格的芯片结构没有通用性,但可以提供紧密的、无泄漏连接。芯片夹具在使用时,还需要相应的垫片密封毛细管的周围与芯片的进出口。这种连接方式的主要优势是简单、快速、方便。对于芯片夹具的选择,需要依据所使用的具体芯片规格进行选择。现展示几种常见的芯片夹具实物,如下图所示。

   
dolomite玻璃芯片用微流控芯片夹具
  
Micronit芯片夹具(可同时做电阻抗检测)

       以上是微流控芯片常用的几种连接方式。对于其它的芯片连接方式,如高压连接、高温连接等,请联系我,我很高兴能与您一起讨论微流控芯片的进出口连接。


更加详细的内容介绍,请查看如下链接:http://blog.sina.com.cn/fangdzxx

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  1. 荧光紫外灯:荧光紫外灯可以使许多产品加速损坏。由于它所产生的光照存在地球表面,而且是自然日光中没有的辐射能量,所以荧光装置可能引发非自然的破坏。另外, 由于没有较长波长的光谱能量, 对较长波长的UV 能量敏感的材料可能不会像曝晒在自然日光下那样变化。鉴于荧光紫外灯的这些特征, 适宜作为一个紫外筛选装置, 在质量控制中使用。常用的UV 灯管有UVA-340, UVA-351, UVB-313等几种类型。其中, UVA-340 最为接近自然光的紫外光部分,波长在315nm-400nm之间, 模拟状况最之好; UVB-313 灯管的紫外光部分强于自然光紫外部分, 波长在280nm-315nm之间并且含有部分自然光中基本没有的短波紫外光, 所以UVB-313 比较适用于对比试验。

  2. 碳弧灯:封闭式碳弧灯 1918年首先使用在纺织品曝晒色牢度试验。碳电极的成分,决定其光谱能量分布(SPD)。其主要能量集中在3个很窄的波带中,光谱上与日光灯存在较大的差异。

  3. 开放式碳弧灯(日光碳弧灯):最之早始于1933年,主要用于涂料工业中。其碳棒成分的改变,使SPD在模拟日光方面有明显的改进。但与日光的SPD相比,在350nm和500nm之间差别很大。

  4. 金属卤素灯:金属卤素灯是一种利用金属卤化物通电实现的气体放电灯。MIL-STD-810F 中描述该种光源“为要求关注热效应的试验提供了一种很好的光源”。金属卤素灯的光谱能量分布与地球表面接收到的太阳光很相似,尤其对红外区域的模拟性,控制黑板(非绝缘黑板) 温度、黑标(绝缘黑板)温度、试验箱内温度来控制试验条件中的温度条件。各标准一般会在试验条件中对其中一种或两种温度提出要求。


GB/T2423.3-2006 《电工电子产品环境试验 第2部分 试验方法 试验Cab 恒定湿热试验》 恒温恒湿试验箱试验的严酷等级由试验持续时间、温度、相对湿试验共同决定。除非相关规范规定,试验的温度、相对湿度应从下面的组合中选择: 

1、温度:30±2℃ 相对湿度:93±3%RH --Temperature: 30±2℃, relative humidity: 93±3%RH

2、温度:30±2℃ 相对湿度:85±3%RH-Temperature: 30±2℃, relative humidity: 85±3%RH 

3、温度:40±2℃ 相对湿度:93±3%RH-Temperature: 40±2℃, relative humidity: 93±3%RH

4、温度:40±2℃ 相对湿度:85±3%RH-Temperature: 40±2℃, relative humidity: 85±3%RH

推荐的持续时间为:12h、16h、24h、和2天、4天、10天、21天或56天. 考虑到测试时的绝之对误差、温度渐变以及工作空间内的温差,本部分规定的温度容差为±2K。为了维持恒温恒湿试验箱内的相对湿度在规定的容差范围内,必须保持恒温恒湿试验箱内的任意两点在任何时间内其温度差异尽可能的小。若温差超过1K,则不能达到所需的湿度条件。短期的温度波动也必须保持在±0.5K范围内以维持所要求的湿度条件。


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常见的人工光老化试验方法

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荧光紫外灯

荧光紫外线灯可以使很多产品加速损坏。由于它所产生的光照存在地球表面,而且是自然日光中没有的辐射能量,所以荧光装置可能引发非自然的破坏。另外,由于没有较长波长的光谱能量,对较长波长的UV能量敏感的材料可能不会像曝晒在自然日光下那样变化。鉴于荧光紫外线灯的这些特征,适宜作为一个紫外筛选装置,在质量控制中使用。常见的UV灯管有UVA-340, UVA-351, UVB-313等三种类型较多。其中,UVA-340最为接近自然光的紫外光部分,波长在315nm-400nm之间,模拟状态最之好。其次,UVB-313灯管的紫外光部分强于自然光部分,波长在280nm-315nm之间,并且含有部分自然光中基本没有的短波紫外光,所以UVB-313比较适用于对比试验。

碳弧灯

封闭式碳弧灯是1918年首先使用在纺织品曝晒色牢度试验。碳电极的成分,决定其光谱能量分布SPD。其主要能量集中在3个很窄的波带中。光谱上与日光灯存在较大的差异。


开放式碳弧灯(日光碳弧灯)

最之早始于1933年,主要用于涂料工业中。其碳棒成分的改变,是光谱能量分布(SPD)在模拟日光方面有明显的改进。但与日光的SPD相比,在350nm和500nm之间差别很大。


金属卤素灯

金属卤素灯是一种利用金属卤化物通电实现的气体放电灯。MIL-STD-810F中描述该种光源“为要求关注热效应的试验提供了一种很好的光源”。金属卤素灯的光谱能量分布与地球表面接收到的太阳光很相似,油漆对红外区域的模拟性,控制黑板(非绝缘黑板)温度、黑标(绝缘黑板)温度,试验箱内温度来控制试验条件中的温度条件。各标准一般会在试验条件中对其中一种或两种温度提出要求。


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在线检测COD的三种常见方法

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在线检测COD的三种常见方法

市面上常见在线检测COD有三类方法:重铬酸钾比色法、非分散红外吸收法(TOC)、紫外(UV)法(参考中华人民共和国环境保护行业标准HJ/T353-2007)。非分散红外吸收法(TOC)、紫外(UV)法在水质比较复杂的情况下误差能超过50%,一般适用比较简单,稳定的水质,(参考中华人民共和国环境保护行业标准HJ/T353-2007);重铬酸钾比色法为ZG传统标准方法,适用于ZG废水比较复杂、不稳定的水质。(参考中华人民共和国环境保护行业标准HJ/T353-2007)。

在线COD检测仪作为废水处理、纯净水、循环水、锅炉水等系统以及电子、电镀、印染、化学、食品、制药、地表水及污染源排放等环境监测领域必备的检测工具又以其独有的优势而存在,下面对这三种方法进行简单的分析:

重铬酸钾法采用标准GB11914-89水质-化学需氧量测定(重铬酸钾法)水样、重铬酸钾、硫酸银(催化剂使直链脂肪族化合物氧化更充分)和浓硫酸的混合液在消解池中被加热到175℃,在此期间铬离子作为氧化剂从VI价被还原成III价而改变了颜色,颜色的改变度与样品中有机化合物的含量成对应关系,仪器通过比色换算直接将样品的COD显示出来。

TOC法即总有机碳分析仪是将处理后的定量水样燃烧,完全氧化其中的有机成份,再使用红外法测定其生成的CO2浓度,直接得出TOC值,进而通过相关性转换成COD值。

UV法用于表征水质COD,即水样中特定的溶解态有机物对特定波长(254nm)的紫外光有较强吸收,在测量吸光度后再通过相关性可转换成COD值。它比较适用于无悬浮颗粒、成份稳定、无色透明的水体,

UVCOD  测量方法:UV紫外吸收法

测试量程:(0 -200)mg/l,(0-500)mg/l,(0 -1000)mg/l三档量程可选

测试量程:0-5000mg/l(自动稀释后)

检测下线:0.1 mg/l; 分辨率: <0.01mg/l; 准确度:标准溶液 <10%;水样<15%

重现度: < 5%; 量程漂移:±5%F.S.; 无故障运行时间:≧720h/次

CODCr 测量方法:重鉻酸钾高温消解,比色测定 (标准GB 11914-89)

测试量程:(0 -200)mg/l,(0-1000)mg/l,(0-2000)mg/l,(0 -5000)mg/l四档量程可选

测试量程:0-40000mg/l(自动稀释后);抗氯离子干扰:5000mg/l

检测下线:8 mg/l;分辨率: <1mg/l;  准确度:  标准溶液 <5%;水样<10%

重现度: < 3%; 量程漂移:±3%F.S.;无故障运行时间:≧720h/次

消解温度:165℃,可设定;消解时间:15min,可设定

 


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在当今社会,随着全国工程建设进程的加快,建设过程中所带来的大气污染问题也越来越严重。建设过程中产生的扬尘问题尤为突出,而我国的扬尘污染,更是由来已久,早在2006年和2007年,太原、临汾、赤峰等地二级以上天数达标率仅为75%[1]。漫天的扬尘降低的不仅仅是环境的质量,更在威胁着人类的健康。据美国哈佛大学公共卫生学院的一项研究表明,发现微粒粒径小于10微米的颗粒物,与心脑血管的疾病死亡率密切相关!空气中颗粒浓度每增加10微克每立方米,发生心脑血管疾病的概率将增加24%!扬尘的FZ无疑成为环境保护工作中的重中之重。下面,为大家带来一些建筑工地中常见的抑尘方法:

 

  1. 对于施工现场外围采用封闭式挡风围墙,进行围挡式管理,当自然风来临时,由于挡风墙的存在,使得风的动能损失很大,从而降低了起尘量,但是对于材料堆砌点的挡风墙设置,要考虑地形因素以及施工现场的环境条件等,及时改变挡风墙设网的高度以及设网的方式。

 

  1. 对于施工现场的主要道路,要和作业区分开并设置围挡,且主要道路要行硬化处理,主干道附近裸露的土壤,要进行覆盖处理,还要根据车辆进出使用情况,安排专门人员,对主要道路进行及时清扫,并作洒水处理,把路面清理干净。

 

 

  1. 在从事基坑开挖作业时,在对基坑进行回填之前,基坑边坡均需要用密网进行覆盖处理,且固定牢靠,并及时洒水。当遇到六级或六级以上风力时,避免从事土方开挖以及运输工作,并及时对施工现场裸露的地面进行洒水处理FZ建筑扬尘产生。

 

  1. 施工现场从事建筑渣土,垃圾等运输的车辆应做好覆盖措施或者选用密闭式运输车,运输车量进入施工现场时,应安排专门人员应用设备采取清理措施,保证车辆整洁干净。清理完毕后,车辆方可驶出工地。

 

 

5、 车辆不得超载,运载工程土方高度不得超过车辆槽帮上沿30cm,边缘低于车辆槽帮上沿10cm。装载其它散装材料不得超过槽帮上沿。并必须用密目网或彩条布等材料进行覆盖。

 

6、 施工现场的材料和大摸板等存放场地必须按平面图布置分类分规格存放。水泥和其他飞扬的细颗粒建筑材料设立仓库密闭存放,现场搅拌机设置封闭式搅拌机棚,防止零星混凝土搅拌时产生扬尘对空气的污染。 

 

7、 楼内进行垃圾清理时先对垃圾进行洒水处理,而且不得随意向下抛掷,应设置密闭垃圾道,或者采用料斗车集中运输,建筑垃圾以及废料应设置专门地点堆放,并且分类堆放,不能随意混合堆放,垃圾以及废料应及时进行清运,不能够及时外运的,应安排人手每天按时进行洒水处理,并对堆放点的垃圾以及废料进行密网覆盖。严禁对建筑垃圾以及废料进行焚烧处理。严禁在施工现场熬石油沥青等,防止明火污染。

 

 

8、对于外部脚手架上挂设的封闭性安全网,及时采取措施进行冲刷和清理,保持安全网的干净整洁,外部脚手架以及密目网对于主体应全封闭式围挡,外部脚手架以及密目网在建筑完工之前不得拆除。

 

9、 钢筋场地、木工场地全部进行硬化处理。并由钢筋班组、木工班组每天负责安排专职人员进行清理打扫,安全员每天进行监督检查。 

 

10、 对于施工现场部分裸露的土地,采取绿化措施进行防尘处理,多采用叶片较大,表面较为粗糙,吸附扬尘能力比较强的植被,做到美观大方。

 

11、 对于以覆盖为目的的密目网,以及外脚手架的安全网,如若发现



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