[发明专利]一种微型集成式紫外-热复合消解芯片

摘要

本发明公开了一种微型集成式紫外-热复合消解芯片，涉及微量检测技术，是基于紫外发光二极管(LED)及微流控技术。该芯片结合热消解和紫外消解技术，采用MEMS技术加工形成具有微型通道和微型消解池的微流控芯片，并把具有高密度紫外LED阵列的芯片与该微流控芯片集成为一体，实现高能量密度紫外光辅助对微量水样的热-紫外复合快速消解。本发明的芯片，可为一些需要在检测前进行消解的水质监测参数(如总磷、总氮、COD等)提供快速、高效的消解，并具有微型化的特点，易于与微型传感器集成形成便携式水质检测设备。

主权项

一种微型集成式紫外‑热复合消解芯片，其特征在于，包括微型紫外LED阵列发光单元(1)、微型热消解单元(2)；其中，微型紫外LED阵列发光单元(1)，包括上衬底(3)、中间层(4)、多个微小紫外LED发光体(12)、两电极点(13)；上衬底(3)下表面中部固设有多个微小紫外LED发光体(12)集成的阵列，阵列依上衬底(3)长向排列，长向两端固接有两电极点(13)，两电极点(13)分别与LED发光体(12)集成的阵列两端电连接；上衬底(3)的长与中间层(4)的宽相等，将两者长向正交后叠置，LED发光体(12)集成的阵列位于中间层(4)上表面中部，通过键合技术将上衬底(3)下表面和中间层(4)上表面牢固、永久性键合在一起；中间层(4)长向两端各设一通孔，通孔位于上衬底(3)没覆盖部分，一通孔为入口(6)，另一通孔为出口(11)；中间层(4)的外形与下衬底(5)的外形相同，中间层(4)下表面和下衬底(5)上表面牢固、永久性键合在一起；微型热消解单元(2)，包括下衬底(5)、消解单元、加热系统，中间层(4)的外形与下衬底(5)的外形相同，中间层(4)下表面和下衬底(5)上表面牢固、永久性键合在一起；消解单元包括消解腔(8)、凹槽(14、17)、通道(15、16)；上衬底(3)和中间层(4)之间的LED发光体集成的阵列正对下衬底(5)上表面中部，下衬底(5)上表面中部设有一个微型圆型消解腔(8)，消解腔(8)两侧各设一凹槽(14、17)，消解腔(8)在下衬底(5)上表面纵向上经通道(15、16)分别与凹槽(14、17)相通连；凹槽(14、17)分别与入口(6)、出口(11)的位置相对、直径相同，并相通连；下衬底(5)的下表面设有加热系统，加热系统位于消解腔(8)正下方，包括加热电极(10)、隔离槽(7)、电加热丝(9)；盘成圆形的电加热丝(9)位于消解腔(8)底部下方，其两端各接有一加热电极(10)；在圆形电加热丝(9)的外周圆，设有多个不相连的弧状隔离槽(7)，弧状隔离槽(7)放射状围在圆形电加热丝(9)的外侧，组成多个环。