[发明专利]计量和施加试液的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于从一个计量头将试液计量(Dosierung)并施加到一个表面上的一个方法和一个装置。

背景技术

计量液体的计量装置或计量头多年以来已应用于医学或制药的应用而且也用于工业的应用。

对此存在不同的实施方案，它们作为手工操作的手持-计量器例如被应用于实验室中医学研究，其中一确定量的试液必须被分别施加到多个样品中。在一种较大数量样品情况下也会为此另外应用半自动或自动的操作装置，其中同时一定数量的手持-计量器夹入所述操作装置内并且在所述操作装置内这些手持-计量器被同时和以相同方式操作，以便这样使较大数量的样品设有一种试液。

其中计量装置的任务是在每次操作该释放机构情况下总是排出相同量的试液，同时该量原则上通过在计量装置上的外部调节是可调节的。

在工业生产设备中应用计量装置情况下，这类自动工作的装置然而是不符合目的，因为一方面每秒可制出的配量数量只是微小的并且另一方面每个计量装置之为了排出总是相同数量试液的调节是花费昂贵的和不精确的。

此外所有这类计量装置中共同的是，该配量的制备是按照“按需要滴流(Drop-On-Demand)原则”实现的，其中例如在一个确定的时间点一个阀门被开启一个确定的时间，以便以一个预压力靠置在这个阀门上的试液可以通过该阀门和随后连接的出口流动，或者例如在一个喷嘴之后的喷嘴腔中的试液借助一个压力元件例如一个压电元件被如此施加一个过压，以便一个带有确定量试液的液滴从该喷嘴中排出。

这种制备一个确定液体量的方式的缺点是，仅仅能够应用具有低挥发压力并因此只能缓慢挥发的液体作为试液，因为不然的话将使喷嘴区域中置有的液体发生干缩，因此要么该喷嘴被堵塞或者特别是在一个液体混合物情况下这些体积份额中的浓度比例发生改变。

特别是上述的情况还可能因此导致在样品中反应特性的改变，由于除了一种载液的挥发以外还会发生至少一部分实际的活性试剂的挥发。

此外所应用的按需要-滴流的液滴制备是不利的，若此时试液的混合物或一般由不同密度液体的混合物应被操作处理的话，其中液体混合物例如被附加了另外的固体份额。这类液体混合物经常表明的特性是，发生离析或者沉积，从而特别是在这种混合物于计量装置中较长滞留情况下则就不可能确保在各个样品上被施加的液滴的相同组分。

发明内容

本发明的任务是，创建一个计量装置，其可避免所述的缺点并且此外提供这样的可能性，即加工不同的、特别是还包含挥发性溶剂的试液，且在相当大程度上无关于其流变特性。另外本发明的任务是，创建一个计量系统，借助其能实现处理最微小量的试液。还有本发明的任务是，能实现不同试液之间简单和快速的更换。

这一任务按照本发明在一方法中被如此解决，即，在一个包括所有导送液体构件的计量头中，使试液在一个回路连续地泵送并且在该回路中试液从一个储存容器被泵送到一个喷嘴腔中，该喷嘴腔具有至少一个喷嘴，其中在喷嘴腔中借助一个调制元件产生压力波动，使得试液作为调制的连续射流从一个喷嘴中排出、分裂为各单个液滴并且因此作为单液滴越过位于计量头和表面之间的距离施加到该表面上。

此外该任务按照本发明通过一个具有一计量头的计量装置解决，其中在一个包括所有导送液体构件的计量头中试液在一个回路可被连续地泵送并且在该回路中试液可从一个储存容器被泵送到一个喷嘴腔中，该喷嘴腔具有至少一个喷嘴，其中在喷嘴腔中借助一个调制元件可以产生压力波动，使得试液作为调制的连续射流从一个喷嘴中排出、分裂为各单个液滴并且因此作为单液滴可越过位于计量头和表面之间的距离施加到该表面上。

这种计量装置或方法具有优点在于，该液体系统的构件全部被组合在一个共同的计量头中，特别是以如此适宜的方式，以便获得该计量头一个尽可能最小和紧凑的结构形式。

为此可以按照本发明规定，使系统中试液总量限制在几个毫升例如5-50ml上。

在本发明方法和装置中规定，计量装置最好是只以单个喷嘴、必要时也以多个喷嘴工作，从其中排出一个连续流动的单个相同形式的试液滴。

其中该液滴制备按照本发明如此实现，即，试液从一个储存容器借助一个连续工作的泵被泵送到一个喷嘴腔中，该喷嘴腔例如在一侧上具有至少一个喷嘴，通过所述喷嘴可以排出试液。其中试液可以在给定情况下流动通过一个过滤器，由此杂质被有效地过滤出去。

此外在喷嘴腔上或其中配置一个调制元件，例如一个压电振荡器，从而从喷嘴排出的试液的连续射流被调制并且在喷嘴后的一个间距、特别是在喷嘴之后的短距离中分裂为相同形式的液滴、特别是分别同样体积的液滴。