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1、10申请公布号CN104093487A43申请公布日20141008CN104093487A21申请号201280068989922申请日20120203B01L3/00200601G01N21/05200601G01N30/7420060171申请人安捷伦科技有限公司地址美国加利福尼亚州72发明人约翰曼尼恩凯文济伦卡斯特恩卡埃扎克74专利代理机构北京东方亿思知识产权代理有限责任公司11258代理人鲁异54发明名称带有独立流体管的微机械加工流通池57摘要一种微机械加工流通池，包括基底102，和在其中界定了流体导管800且由基底102的材料整体成型的独立管104。85PCT国际申请进入国家阶段日。
2、2014080486PCT国际申请的申请数据PCT/EP2012/0518782012020387PCT国际申请的公布数据WO2013/113402EN2013080851INTCL权利要求书4页说明书12页附图7页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书12页附图7页10申请公布号CN104093487ACN104093487A1/4页21一种微机械加工流通池100，包括基底102；独立管104，尤其是薄壁管104，在所述独立管中界定了流体导管800并且所述独立管是由基底102的材料整体成型的。2根据权利要求1所述的流通池100，其中所述基底102和所述独立管10。
3、4由相同材料组成，尤其是由相同的化学成份组成。3根据权利要求1或2所述的流通池100，其中所述基底102包括熔融硅石或者由熔融硅石组成。4根据权利要求1至3中任一项所述的流通池100，其中所述独立管104至少沿所述独立管的一部分被气体包围，尤其是被空气包围。5根据权利要求1至4中任一项所述的流通池100，其中由所述独立管104界定的流体导管800具有1NL和1000NL之间的范围内的内部容积，尤其是在10NL和100NL之间。6根据权利要求1至5中任一项所述的流通池100，其中所述基底102具有沟槽106，其中所述独立管104沿着所述沟槽106延伸并被连接，尤其是被无缝连接，到界定了所述沟槽1。
4、06的基底102的两个表面部分116，118，尤其是两个相对竖直壁部分。7根据权利要求6所述的流通池100，其中所述两个表面部分116，118之间的独立管104基本上是U型的。8根据权利要求6或7所述的流通池100，其中所述基底102中形成有两个流体通道120，122，其中流体通道120，122中的每个流体通道被直接地，尤其是无缝地，流体耦合到所述两个表面部分116，118中相应的一个表面部分。9根据权利要求8所述的流通池100，其中所述两个流体通道120，122中的每个流体通道终止于所述基底102的两个流体接口124，126中相应的一个流体接口处。10根据权利要求9所述的流通池100，其中所。
5、述两个流体接口124，126中的至少一个流体接口相比于所述两个流体通道120，122中相应的一个流体通道在空间上延伸，尤其是帽状的或圆柱状的。11根据权利要求1至10中任一项所述的流通池100，还包括另一基底102和另一独立管104，尤其是另一薄壁管104，在所述另一独立管中界定了另一流体导管800并且所述另一独立管由所述另一基底102的材料整体成型；其中所述基底102和所述另一基底102被竖直堆叠。12根据权利要求11所述的流通池100，其中所述流体导管800被流体耦合到所述另一流体导管800。13根据权利要求11或12所述的流通池100，其中所述基底102与所述另一基底102具有相同的外部。
6、轮廓。14根据权利要求6至13中任一项所述的流通池100，包括以下各项中的至少一个附接到所述基底102上表面以用于覆盖所述沟槽106的盖板150，和附接到所述基底102下表面的底板。权利要求书CN104093487A2/4页315根据权利要求1至14中任一项所述的流通池100，包括至少一个另一独立管400，在所述另一独立管中界定了至少一个另一流体导管800并且如所述独立管104那样所述另一独立管由同一基底102的材料整体成型。16根据权利要求15所述的流通池100，其中所述至少一个另一流体导管800与所述流体导管800串行地流体连接或者与所述流体导管800并行地流体连接。17根据权利要求15或。
7、16所述的流通池100，其中所述至少一个另一流体导管800具有与所述流体导管800不同的另一长度，从而使得传播通过各自流体导管800的电磁辐射与流经各自流体导管800的流体样品进行相互作用所沿的有效相互作用长度L1，L2对于不同的流体导管800是不同的。18根据权利要求1至17任一项所述的流通池100，其中所述独立管104和所述独立管的周围被配置为使得传播通过所述流体导管800的电磁辐射束在所述独立管104处完全反射，尤其是在所述独立管104的外表面处。19根据权利要求1至18中任一项所述的流通池100，其中所述独立管104具有被成形为包括以下各种形状的群组中的一种形状的外表面矩形、圆形、六边。
8、形、带有圆角边缘的多边形、以及通过两个相对弯曲部分连接两个平行线性部分的形状。20根据权利要求1至19中任一项所述的流通池100，其中所述独立管104具有被成形为包括以下各种形状的群组中的一种形状的内表面矩形、带有圆角边缘的矩形、圆形、和椭圆形。21根据权利要求1至20中任一项所述的流通池100，包括以下特征中的至少一个所述流通池100包括第一光耦合器元件130，163，尤其是光纤件，所述第一光耦合器元件至少部分地集成于所述基底102中以便经由所述第一光耦合器元件130，163将电磁辐射耦合到所述流体导管800；所述流通池100包括第二光耦合器元件132，164，尤其是光纤件，所述第二光耦合器。
9、元件至少部分地集成于所述基底102中以便将电磁辐射从所述流体导管800耦合到所述第二光耦合器元件132，164。22根据权利要求1至21中任一项所述的流通池100，包括电磁辐射源402，该电磁辐射源402被适用于生成电磁辐射束以及将电磁辐射束耦合到所述流体导管800中。23根据权利要求22所述的流通池100，包括以下特征中的至少一个所述电磁辐射源402被适用于生成可见光束和紫外光束中的一者；所述流通池100包括电磁辐射检测器404，该电磁辐射检测器404被适用于检测传播通过所述流体导管800后的电磁辐射束；所述流通池100包括电磁辐射检测器404，该电磁辐射检测器404被适用于检测传播通过所述。
10、流体导管800后的电磁辐射束，其中所述电磁辐射检测器404包括可见光检测器和紫外辐射检测器中的一者。24根据权利要求1至23中任一项所述的流通池100，包括以下特征中的至少一个所述独立管104的材料是光学透明的；所述流通池100被适用于在高压下引导流体样品；所述流通池100被适用于在至少50BAR的压力下引导流体样品，尤其是在至少权利要求书CN104093487A3/4页4100BAR的压力下；所述流通池100被适用于引导液体样品；所述流通池100被适用为微流体流通池100；所述流通池100被适用为纳流体流通池100。25一种用于测量流体样品的流体设备2700，所述流体设备2700包括被适用于。
11、处理所述流体样品的处理单元2730；根据权利要求1至24中任一项所述的流通池100，所述流通池100与所述处理单元2730流体连通以用于从所述处理单元2730接收已处理的流体样品。26根据权利要求25所述的流体设备2700，其中所述处理单元2730被配置用来分离所述流体样品并且被集成在芯片700上。27根据权利要求26所述的流体设备2700，其中所述芯片700包括多个结合片702，704，该多个结合片702，704被图案化为以便形成用来传导所述流体样品的流体导管800。28根据权利要求25至27中任一项所述的流体设备2700，其中所述处理单元2730中用于引导所述流体样品的流体导管800经由孔。
12、到孔耦合被引入到与所述独立管104的流体导管800的流体连通中，尤其是通过竖直的孔到孔耦合。29根据权利要求28所述的流体设备2700，其中所述处理单元2730和所述流通池100各自形成为在所述处理单元2730和所述流通池100的主表面处彼此相连的平面结构，以便在所连接的主表面处提供孔到孔耦合。30根据权利要求25至29所述的流体设备2700，包括以下特征中的至少一个所述处理元件2730被适用于将所述流体样品保留为流动相的一部分，以及允许流动相的其他组分通过所述处理元件2730；所述处理元件2730包括分离柱；所述处理元件2730包括用来分离所述流体样品的组分的色谱柱；所述处理元件2730的至。
13、少一部分被填充有流体分离材料；所述处理元件2730的至少一部分被填充有流体分离材料，其中所述流体分离材料包括具有大小在1M到10M范围内的珠粒，尤其是在1M到5M范围内；所述处理元件2730的至少一部分被填充有流体分离材料，其中所述流体分离材料包括具有孔隙的珠粒，所述孔隙具有范围在到内的大小。所述流动池100被置于所述处理单元2730的下游；所述处理单元2730包括微结构体和覆盖所述微结构体的表面的至少一部分的多孔材料；所述流体设备2700被适用为用于分离所述流体样品的化合物的流体分离系统；所述流体设备2700被适用于分析所述流体样品中的至少一种化合物的至少一个物理、化学和/或生物参数；所述流。
14、体设备2700包括由以下各项组成的群组中的至少一项传感器设备，用于测试处于测试下的器件或物质的测试设备，用于化学、生物、和/或药物分析的设备，毛细管电泳设备，液相色谱设备，HPLC设备2700，气相色谱设备，以及凝胶电泳设备。31一种通过微机械加工制造流通池100的方法，所述方法包括权利要求书CN104093487A4/4页5提供基底102；用所述基底102的材料整体成型独立管104，在所述独立管中界定了流体导管800。32根据权利要求31所述的方法，其中所述方法还包括提供第一基底体152和第二基底体154；在所述第一基底体152和所述第二基底体154的每一个中形成槽；用相对对准的槽将所述第一。
15、基底体152和所述第二基底体152结合起来，以便由对准的槽形成所述流体导管800并且以便由经结合的基底体152，154形成所述基底102。33根据权利要求32所述的方法，其中所述方法还包括通过去除所述基底102的材料来形成所述基底102中的沟槽106，以使得所述独立管104是由所述基底102的未去除材料构成的。34根据权利要求31到33中任一项所述的方法，其中所述方法还包括在所述基底102内形成两个流体通道120，122，并且每个流体通道被流体耦合到所述独立管104的相应端。35根据权利要求34所述的方法，其中所述方法还包括在所述流体通道120，122延伸出所述基底102的位置处形成，尤其是通。
16、过磨削和刻蚀来形成，两个流体通道120，122的空间延伸的末端部分124，126。权利要求书CN104093487A1/12页6带有独立流体管的微机械加工流通池技术领域0001本发明涉及一种流通池FLOWCELL。背景技术0002在液相色谱分析中，流体分析物可以被泵出通过导管和柱，该柱中含有能够对流体分析物的不同组分进行分离的材料。这种材料通常称作珠粒，其可包括硅胶可以填充到通过导管连接到其他的元件如控制单元、包含样品和/或缓冲剂的容器的柱形管。0003当流体样品被泵送通过柱形管时，它被分离成不同的部分。分离的流体可以被泵入到流通池，在流通池内基于光学检测机理来识别出不同的组分。0004US5。
17、,423,513公开了一种使用弯曲毛细管流通池来分析流体样品的方法，该方法中外部的紫外/可见光射束RAYBEAM从流通池的弯曲部分被导引到流通池的纵长部分，该入射光射束被限制到固体受光角。该固体受光角被确定为使得进入纵长部分的光线大部分贯穿其纵轴，即穿过流体样品，来提供改善的信噪比。透镜装置如球透镜可以用在纵长部分的入口和出口侧。提供一种弯曲的毛细管流通池，其中纵长部分与垂直于支撑模板的平坦侧面的直线偏离了一定的角度。0005US5,184,192公开了用于容纳流体样品和使流体样品暴露于光的流通池，该流通池包含具有无定形含氟聚合物形成的光滑内壁的导管，该无定形含氟聚合物的折射率低于水的折射率，。
18、所述无定形含氟聚合物具有至少与光波长一样大的厚度，从而使得当所述导管充满水时，可见光和紫外光可以沿着所述导管的轴线通过全内反射透射出去。0006常见流通池在制造上较为复杂。发明内容0007本发明的目标是提供一种可以合理制造的流通池特别是有非常小容积的流通池，例如小于一微升。该目标通过独立权利要求来解决。进一步的实施例由从属权利要求示出。0008根据本发明示例性实施例，提供了一种微机械加工流通池，其包括基底和在其中界定了流体导管的独立管，并且该独立管由基底的材料整体成型。0009根据另一个示例性实施例，提供了一种用来测量流体样品的流体设备，其中流体设备包括被适用于处理流体样品的处理单元，和具有以。
19、上所述特征的流通池，并且该流通池与处理单元流体连通以从处理单元接收已处理的流体样品特别是用于样品检测。0010根据另一个示例性实施例，提供了一种微机械加工流通池的制造方法，其中该方法包括提供基底，以及用基底的材料整体成型界定了流体导管的独立管。0011在本申请的上下文中，术语“流通池”可以具体表示为流体样品能够通过其流动的管子所界定的流体导管，该流体样品可能已经被分离。在流通池中，电磁辐射被引入，随后可以通过检测流体样品对电磁辐射的吸收，或者通过检测该流体样品在初级电磁辐射的激励下所发出的荧光辐射来对该流体样品的特征进行描述。术语“电磁辐射”可以具体表示说明书CN104093487A2/12页。
20、7为全体光子ENSEMBLEOFPHOTONS。电磁辐射例如可以是在可见光、紫外辐射、或红外辐射范围内。辐照到流体样品的初级电磁辐射，以及响应于该初级电磁辐射从流体样品接收的次级电磁辐射就波长而言可以有差别或者可以没有差别。这样的初级电磁辐射和次级电磁辐射可以是单色或多色的。0012在本申请的上下文中，术语“流体样品”可以具体表示任何液体、任何气体、液体气体的任意混合物，可选地包含固体颗粒。这样的流体样品例如，生物样品可以进行分析，并且具体地可以在流通池中分开地检测到流体样品的经分离部分。0013在本申请的上下文中，术语“微机械加工”可以具体表示用于生产微机电系统MEMS的工艺。微机械加工的应。
21、用技术包括体微机械加工和表面微机械加工。体微机械加工通过在基底内部进行选择性蚀刻来定义结构。表面微机械加工使用一系列的薄膜淀积和选择性蚀刻。表面微机械加工创建基底顶部的结构，而体微机械加工产生基底内部的结构。本发明的实施例可使用体微机械加工和可选的表面微机械加工。对于制造，可以应用诸如光刻、干法刻蚀、湿法刻蚀、淀积等等的过程。0014在本申请的上下文中，术语“基底”可以具体表示晶片或其他固体，例如长方体或盘，其被处理以便形成具有流通池功能的微机械加工设备。0015在本申请的上下文中，术语“用基底的材料整体成型”可以具体表示独立管可以被形成为经处理的基底的整体部分。因此，基底和独立管彼此是不可分。
22、离的，即只可通过破坏流通池才能将基底和独立管分开。0016在本申请的上下文中，术语“独立管”可以具体表示，被形成为至少在截面方向上自由悬挂的桥式结构的管。这样的独立管可以水平延伸。该独立管可以在头尾处被连接至相邻的巨大的基底部分，但可以保有连续或不被打扰地连接到更低的基底部分的自由。0017根据本发明示例性实施例，具体用于诸如液相色谱设备之类的生命科学仪器的流通池被提供，该流通池具有用基底材料整体成型的独立管。这样的布置允许流通池具有非常紧凑的尺寸和坚固的构造，同时防止了泄漏和相关问题，这是因为由于流通池的整体成型而避免了不同材质的流体接口。此外，考虑到独立管周围的空气或气体环境，流通池适合用。
23、作全内反射流通池，其中电磁辐射在外部管表面和周围气体环境之间的边界处被反射。0018在下文中，描述了流通池的进一步示例性实施例。然而，这些实施例也适用于流体设备和方法。0019在实施例中，基底和独立管由相同的材料组成，特别是由相同的化学成分组成。这避免了不同材料间的流体接口以及不同的热膨胀系数带来的任何问题。0020在实施例中，基底包含熔融硅石或者由熔融硅石组成。熔融硅石是一种光学透明且又可以结合到另一同种材质体的材料，从而可以通过结合形成独立管，也可以形成熔融硅石/空气界面，在此界面处可以实现全内反射。0021在实施例中，独立管至少沿其一部分由气体包围，尤其是由空气包围。通过用具有低折射系数。
24、的气体介质来包围管，在独立管与气体环境之间的边界处发生全内反射，由此获得全内反射池。0022在实施例中，被独立管界定的流体导管具有约1NL到约1000NL之间的范围内的内部容积，特别是约10NL和约100NL之间。鉴于流通池是通过微机械加工或微机械加工处理制造的，因此能够制造出满足现代液相色谱分析设备的要求的非常紧凑的低流通池。说明书CN104093487A3/12页80023在实施例中，基底具有沟槽TRENCH。独立管可以沿着沟槽延伸并可连接到界定沟槽的基底的两接口表面。通过在固体基底的沟槽中形成独立管，独立管被置于隐藏的位置，从而对于独立管上的机械负荷，独立管得到保护，而不受环境影响。此外。
25、，通过在沟槽中嵌入独立管，盖板可以覆盖流通池并覆盖到沟槽，以用于提高流通池的机械稳定性和简化设备的侧边后处理。0024在实施例中，两表面部分之间的独立管基本上是U型的。通过将流体导管U型化，可以经由U型管的第一支脚向流通池供应流体样品例如已经由色谱分析设备分离的样品，并且经由U型管平行的第二支脚将检测之后的流体样品例如，废弃物WASTE引导至目的地。在U型流体导管两支脚之间的中心部分可以与电磁辐射路径对齐并暴露于电磁辐射路径，沿着该路径电磁辐射可以与流经流体导管的流体样品进行相互作用。0025在实施例中，基底中形成有整体成型的两个流体通道，即供给通道和排出通道。这些流体通道中的每个通道可以流体。
26、耦合特别是直接流体耦合到两表面部分中的相应一个表面部分。因此，独立管中的流体导管可以连续不断的通入固体基底内的流体导管。0026在实施例中，基底的两个流体通道中的每个通道终止于基底的两个流体接口中相应的一个接口。相比于基底的两个流体接口与独立管的连接位置，基底的这些流体接口可以位于相对位置处。这样的流体接口可以是流通池与相连的流体组件例如，色谱分离柱、废弃物容器等等之间的流体接口。换而言之，流体样品可以经由这些流体接口中的一个被供给到流通池，并从另一个流体接口中排出。0027在实施例中，两个流体接口中至少有一个是帽状型。帽状型接口可以由通过简单刻蚀过程形成流体接口来获得。可以更倾向于将流体接口。
27、配置为圆柱形孔。通过磨削形成的圆柱形孔可以允许显著减少流体接口的死体积。0028在实施例中，流通池还包括另一基底和另一独立管，特别是另一薄壁管，该另一独立管中界定了另一流体导管并且是由另一基底的材料整体成型的。基底和另一基底可以被堆叠，例如，通过将它们的主表面彼此结合来堆叠。因此，可以形成多个芯片的竖直堆叠，每一个芯片都具有用于流通池应用的集成独立管。这提供了高度紧凑的布置。0029在实施例中，独立管的流体导管被流体耦合到另一独立管的另一流体导管，即流体的连通可以在独立管之间建立起来。例如，相对应的流体耦合端口可以在基底的主表面形成。以这种方式，串行耦合的流通池可以以一种高度紧凑的方式形成。0。
28、030在实施例中，基底和另一基底具有相同的外部轮廓。特别的，基底可以是具有相同长度和宽度和/或高度的板状结构。两个或两个以上的堆叠基底的内部构造可能不同，例如其中流体导管的尺寸可能不同。0031在实施例中，流通池包括附在基底上表面以用于覆盖沟槽的盖板，和/或包括附在基底下表面的底板。通过使用诸如板状透明盖板之类的盖板，独立管可以针对环境被屏蔽，从而增加了流通池的寿命。例如，这些板可以是刚性板如玻璃板来有力保护独立管抵御外部的影响。此外，用板来覆盖沟槽基底的顶部和/或底部的主表面显著地简化了对该设备侧表面的抛光。例如，一个或多个这样的板可以由黑色玻璃制成即暗色玻璃，以防止诸如杂散光之类的电磁辐射。
29、撞击到独立管上。或者，这些板可以由薄片来实现，如塑料薄片，特别是多层结合的薄片。在此实施例中，诸如流体通道之类的一个或多个流体结构可以由结合的多层薄片形成。例如，这可以允许将该设备流体耦合到其他相似或不同的设备，说明书CN104093487A4/12页9如在设备堆叠中的其他设备。0032在实施例中，流通池包括至少一个另一独立管，该至少一个另一独立管中界定了至少一个另一流体导管，并且如同第一独立管那样是由相同基底的材料整体成型的。因此，根据发明的示例性实施例的该架构允许提供多个流通池布置和/或多个流体通道配置，因为由一个基底整体成型多个独立管使得高度紧凑的设备是可能的。0033在实施例中，至少一。
30、个另一流体导管与第一流体导管串形地进行流体连接或者与第一流体导管并行地进行流体连接。在串形连接架构中，例如可能流体样品首先流到流通池的第一流体通道，随后流到第二流体通道。在并行布置中，不同的流体样品被引到不同的并行流体导管。0034在实施例中，至少一个另一流体导管具有不同于第一流体导管的另一长度，从而使得传播通过各自的流体导管的电磁辐射与流经各自流体导管的流体样品进行相互作用所沿的有效相互作用长度对于不同的流体导管是不同的。在具有不同的有效路径长度并且二者都检测同一流体样品然而在时间上是顺序的的两个流通池的组合下，检测的精度被扩展到更大的范围，这是非常有利的。0035在实施例中，独立管及其周围。
31、被配置为具体是由适当折射率的介质制成使得传播通过流体导管的电磁辐射束在独立管处完全反射，特别是在独立管的外表面。因此，流通池可以被配置成全内反射TIR流通池。全反射是有利的，因为这样可以保证基本上用于检测目的的所有射线保持在检测单元内并用作检测信号。全反射可以表示为一种现象当光子从高折射率的介质传播到低折射率的介质时，光子会从表面完全反射。例如，当光从玻璃传播到空气时就会发生全反射，但是从空气传播到玻璃就不会发生全反射。0036在实施例中，独立管具有被成型为矩形、圆形、六边形、带有圆角边缘的多边形、或者通过两个相对弯曲部分连接两个平行线性部分的形状的外表面。独立管的外表面的形状取决于制造工艺，。
32、例如取决于所实施的刻蚀方法，特别是是实施了各向同性刻蚀还是各向异性刻蚀，所采用的是干法刻蚀还是湿法刻蚀工艺，以及使用了哪种刻蚀化学物质。0037在实施例中，独立管具有被成型为矩形、圆形或椭圆形的内表面。独立管的内表面的形状取决于制造工艺，例如取决于所实施的刻蚀方法，特别是是实施了各向同性刻蚀还是各向异性刻蚀，所采用的是干法刻蚀还是湿法刻蚀工艺，以及使用了哪种刻蚀化学物质。0038通过采用深反应离子刻蚀，能够得到带有矩形内表面和外表面的独立管。通过湿法刻蚀特别是用氢氟酸，独立管的外表面可具有两个笔直的部分和两个凹面的部分。干法刻蚀和湿法刻蚀的组合可得到独立管的圆形内表面和矩形外表面。0039在实。
33、施例中，流通池包括第一光耦合器元件，特别是光纤件OPTICALBERPIECE，该第一光耦合器元件集成在基底内以通过第一光耦合器元件将电磁辐射耦合到流体导管。流通池还可包括第二光耦合器元件，特别是另一个光纤件，该第二光耦合器元件集成在基底内以将电磁辐射从流体导管耦合到第二光学元器件。光耦合器元件如波导可传输电磁辐射束用于与流体样品相互作用。这种光耦合器元件可以至少部分地置于基底相应形成的凹处内。光耦合器元件的其它部分可以位于基底的沟槽中，从而被光学耦合到独立管的中心部分。光耦合器元件的另外的其他部分可定位成与基底相邻，从而分别光学连接光源或光检测器。0040在实施例中，流通池被适用于在高压下引。
34、导流体样品。这种高压可至少约说明书CN104093487A5/12页1050BAR巴，特别是至少约100BAR。0041在实施例中，流通池被使用作微流体流通池。在另一实施例中，流通池被适用作纳流体流通池。因此，该系统可被具体配置用于微流体或纳流体应用。术语“微流体”可以具体涉及到如本文描述的流体设备，该流体设备允许将流体传输通过具有小于500M尺寸量级的微通道，尤其小于200M，更尤其小于100M或者小于50M或者是更小。术语“纳流体”可以具体表示如本文描述的流体设备，该流体设备允许将流体传输通过比微通道尺寸更小的纳通道。0042独立管可以是光学透明的。换而言之，独立管可能对于可见范围即，40。
35、0NM到800NM之间内的电磁辐射是透明的。此外或者可替换地，独立管可能对于用于检测目的的紫外线，红外线或任何其它波长范围的电磁辐射是光学透明的。0043流通池可包括适合于生成电磁辐射束并且将电磁辐射束耦合到流体导管的电磁辐射源。该电磁辐射源可以是发光二极管、激光器、灯泡、或是任何具有合适的发射波长或是发射波长范围的其他电磁辐射源。该电磁辐射源可以被耦合到由独立管界定的流体导管。0044电磁辐射源可用来生成可见光束例如具有约400NM和约800NM之间的波长或紫外UV光束具有更短的波长。根据示例性实施例的流通池的微型尺寸不仅适合于光学应用，也适合于UV应用，总体而言适用于UV可见光的应用。00。
36、45流通池可包括电磁辐射检测器，该电磁辐射检测器在电磁辐射束传播通过流体导管后检测电磁辐射束。该电磁辐射检测器可被布置为在光经过流体导管之后检测光。该电磁辐射检测器例如光检测器可包括能够生成指示相应光信号的电信号的光电二极管、光电二极管阵列等等。该电磁辐射检测器可能包括光敏元件的线性阵列或二维阵列。该电磁辐射检测器还可包括诸如光栅等等附加的光学元件。0046该电磁辐射检测器可包括光学检测器和/或紫外辐射检测器。因此电磁辐射检测器关于波长的灵敏度范围可与用于激发系统的光的波长相适应。例如，检测器可以测量流体样品的电磁辐射吸收或者流体样品的电磁辐射荧光等等。0047在下文中，流体设备的另一示例性实。
37、施例会被说明。然而，这些实施例仍适用于流通池和所述方法。0048在实施例中，处理单元被配置用来分离流体样品并且被集成在芯片中。更具体的，芯片包括多个结合片，该多个结合片被图案化为以便形成用来传导流体样品的流体导管。本发明实施例的布置与彼此结合且形成了片状色谱柱的层的结合片配置相兼容。该板状布置与根据本发明示例性实施例的流通池的板状布置相兼容。这样的流通池可以用于通过色谱分离柱等等分离的流体样品的部分的光学检测。流通池可以置于分离柱的下游。0049在实施例中，处理单元中用于引导流体样品的流体导管经由孔到孔耦合被引入到与独立管的流体导管的流体连通中，尤其是通过竖直的孔到孔耦合。处理单元和流通池各自。
38、形成为在处理单元和流通池的主表面处彼此相连的平面结构，以便在相连的主表面处提供孔到孔耦合。在孔到孔耦合方案的上下文中，这种平面耦合结构是高效的，并提供了一个平坦、紧凑、低死体积的流体设备。0050流体设备可包括填充了分离材料的处理元件。这种分离材料还可以表示为固定相，该固定相可以是允许与样品进行可调节程度的相互作用从而能够分离样品的不同组分说明书CN104093487A106/12页11的任何材料。处理元件可被布置在流通池检测器上游的流体路径中，这样由处理元件分离的样品的部分可以接着通过流通池检测器被检测。0051分离材料可以是液相色谱柱填充材料或封装材料，该材料包括由以下各项组成的群组中的至。
39、少一项聚苯乙烯、沸石、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、玻璃、聚合物粉末、二氧化硅、和硅胶、或者带有化学改性表面涂层，封顶等的上述各项中的任意一项。然而，可以使用任何具有这样的材料特性的封装材料该材料特性使得通过该材料的分析物被分离成不同的组分，例如由于封装材料和分析物组分之间不同类型的相互作用或者亲合性。0052处理元件中的至少一部分可以被填充有液体分离材料，其中液体分离材料可包括具有大小在基本1M到基本10M范围内的珠粒。因此，这些珠粒可以是填充在微流体设备的分离部分内部的小颗粒。珠粒具有孔隙，该孔隙具有范围在基本到基本内的大小。流体样品可以穿过这些孔隙，其中相互作用可发生于流体样品和孔隙之间。005。
40、3流体设备可被适用作用于分离样品的组分的流体分离系统。当包括流体样品的流动相例如在高压下通过流体设备时，柱中的填充物与流体样品之间的相互作用会对样品的不同组分进行分离，如同在液相色谱设备中执行的那样。0054然而，流体设备还可被适用作提纯流体样品的流体提纯系统。通过空间上分离流体样品的不同部分，多组分的样品例如蛋白质溶液可以被提纯。当在生物化学实验室准备蛋白质溶液时，溶液中仍包含多种组分。例如如果只对多组分液体中的单种蛋白质有兴趣，样品可以被强制通过柱。由于不同蛋白质部分与柱中填充物的不同相互作用例如使用液相色谱设备，可对不同的样品进行区分，一种样品或者材料带BANDOFMATERIAL可以被。
41、选择性的分离为经提纯的样品。0055流体设备可适用于分析流动相的至少一种组分的至少一种物理、化学、和/或生物参数。术语“物理参数”可以具体表示流体的多少或温度。术语“化学参数”可具体表示分析物组分的浓度、亲合力参数等等。术语“生物参数”可具体表示生物化学溶液中蛋白质、基因等等的浓度，组分的生物活性等。0056流体设备可以在不同的技术环境下实现，像传感器设备，测试设备，用于化学、生物、和/或药物分析的设备，毛细管电泳设备，液相色谱设备，气相色谱设备，电子测量设备，或质谱设备。特别的，流体设备可以是高效液相设备HPLC，分析物的不同部分可以通过该设备被分离、检测和分析。0057处理元件可以是用于分。
42、离流体样品组分的色谱柱。因此，示例性实施例可尤其在液相色谱装置的背景下实现。0058在下文中，方法的另一示例性实施例会被说明。然而，这些实施例还应用于流通池和流体设备。0059在实施例中，方法还包括提供第一基底体和第二基底体，在第一基底体和第二基底体中每一个的表面上形成槽GROOVE，用在槽相互对准情况下将第一基底体和第二基底体结合起来，以便由对准的槽形成流体导管。上述基底是由经结合的基底体形成的。因此，埋藏在两个经结合的基底体内的流体通道的形成可以形成随后形成的独立管的基础。0060在实施例中，该方法还包括通过去除基底材料以在基底上形成沟槽，以使独立管由基底的未去除或保留的材料构成。这种材料。
43、去除可以通过诸如湿法刻蚀或干法刻蚀之类的刻蚀过程来实现。示例是基于氢氟酸刻蚀或深度离子刻蚀。说明书CN104093487A117/12页120061在实施例中，方法还包括在基底中形成两个流体通道，并且每个流体通道被流体耦合到独立管的相应端。在一方面为气体环境四周地包围的独立管的流体通道和另一方面为基底内的流体通道之间可存在连续的过渡。独立管中的流体通道和基底内的流体通道都会回到在相互配合的基底体中形成的槽。0062在实施例中，该方法还包括尤其是通过磨削或刻蚀在流体通道延伸出基底的位置处形成两个流体通道的空间延伸的末端部分。刻蚀是形成接口非常简单的处理。刻蚀可以形成帽状型接口。磨削的优点是它使流。
44、体接口进一步减少了死体积。例如磨削可以允许形成圆柱形的流体接口。0063在实施例中，流通池可以通过对一个或多个熔融硅石晶片应用微机械制造过程制造而成，特别是两个晶片可以以这种方法处理加工，即这两个晶片的结合后来形成独立管，特别是与用于形成槽的先前的适当刻蚀或是磨削过程相结合。0064在实施例中，流通池可通过以下过程来制造，首先在第一熔融硅石晶片中刻蚀出第一槽。其次，带有与第一槽相应的形状的第二槽在第二熔融硅石晶片中被刻蚀。两个被刻蚀的熔融硅石晶片然后被彼此结合，从而使得两个槽一起形成了流体通道。通道的前端和末端然后可以被刻蚀以形成帽状型接口。然后，彼此结合的两个熔融硅石晶片的熔融硅石材料可被刻。
45、蚀从而去除熔融硅石材料，从而使得独立管自由站立在所形成的熔融硅石结构中的空槽中。0065在对中间带有独立管的沟槽基底应用盖板和/或底板后，可以处理加工板状流通池的广泛区域来提高表面质量。根据某些应用所需，然后可以在晶片级或芯片级上形成保护窗。0066在实施例中，熔融硅石晶片被微机械加工来形成低容积全内反射流通池设备。这种设备的示例性特征是独立的微机械加工流体样品检测管、用来耦合光输入输出的连接到检测管和侧抛光窗口的集成光波导也可用作机械支撑结构、以及用于提高机械稳定性ROBUSTNESS的保护窗。0067这种流通池可适用于微液相色谱应用，例如流速在1L/MIN和100L/MIN之间的范围内。分。
46、离柱的直径在100M到1000M的范围内。流通池的容积在3NL和300NL之间的范围内。独立管的内部容积在1NL和1000NL之间的范围内，特别是在50NL。通道长度，即相连的基底部分之间独立管的长度在1MM和50MM之间的范围内，特别是在5MM和10MM之间的范围内。独立管的壁厚在1M到100M的范围内，例如可以是10M。附图说明0068通过下文结合附图参考实施例的更详细描述，本发明的实施例的其它目的和很多附带优点将很容易想到并且将更好理解。基本相同或相似或功能上相同或相似的特征将通过相同的参考标记标明。0069图1示出了根据本发明示例性实施例的微机械加工流通池的三维视图，并带有两个细节图。。
47、0070图2示出了图1的微机械加工流通池的部分分解图。0071图3示出了图1流通池的细节，聚焦在流通池的流体系统上。0072图4A示出了根据本发明示例性实施例的流通池布置，其中两个流体通道被平行说明书CN104093487A128/12页13引导沿着由共用光源和双重光检测器定义的电磁辐射通路。0073图4B示出了根据本发明另一示例性实施例的流通池，其中两个流体导管串行地流体耦合来提供带有电磁辐射检测通路的第一流通池部分，该第一流通池部分的电磁辐射检测通路与第二流通池部分的另一电磁辐射检测通路相分离。0074图5示出了根据本发明示例性实施例的微机械加工流通池的流体系统。0075图6示出了根据本发。
48、明示例性实施例的微机械加工流通池的三维视图。0076图7示出了根据本发明示例性实施例，带有集成的色谱分离柱和板状微机械加工流通池的多层芯片的组合布置的两个横截面视图。0077图8示出了根据本发明示例性实施例用不同刻蚀处理过程制造的三个独立管的横截面视图。0078图9示出了根据本发明实施例的微机械加工流通池和流体环境之间的帽状流体接口。0079图10示出了根据本发明实施例的微机械加工流通池和流体环境之间的圆柱状流体接口。0080图11是根据本发明示例性实施例，定义了轴线AA的微机械加工流通池的平面视图。0081图12示出了根据本发明示例性实施例，在微机械加工流通池的制造期间处理的熔融硅石晶片FU。
49、SEDSILICAWAFER的不同横截面视图。0082图13是根据本发明示例性实施例的微机械加工流通池的横截面视图，其中独立管具有矩形的内表面和矩形的外表面。0083图14是根据本发明另一示例性实施例的微机械加工流通池的横截面视图，其中该流通池有带圆角矩形或基本为椭圆的内部横截面和矩形外部横截面。0084图15是根据本发明示例性实施例的微机械加工流通池的总体视图，示出了流通池的典型特征。0085图16和图17示出了根据本发明示例性实施例用盖板覆盖流通池。0086图18是已经实施了根据本发明示例性实施例的微机械加工流通池的液相色谱设备。0087附图中的图示是示意性的。具体实施方式0088图1示出了根据本发明示例性实施例的微机械加工流通池100。0089微机械加工流通池100包括用熔融硅石材料SILICAMATERIAL制成的板状基底102。图1表示板状基底102由两个平行排列的子板152、154构成，该两个子板152、154由熔融硅石材料制成并且彼此结合。两个堆叠的晶片或子板152、154可具有例如600M或1050M的总厚度。熔融硅石管104即以桥状的形式沿着平行于板状基底102主表面的延伸方向独立站立。独立管104是薄壁的，并且密封地在其内部中限定中空管腔或流体导管见图8中的标号800。独立管104被空气氛围四周环绕。独立管104还由基底1。