[发明专利]一种多段毛细管轴向精密定位与移转装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于毛细管轴向精密定位与移转的装置，具体针对相同外直径的多段直形毛细管沿着其纵轴向的精确定位与转置，属于微加工技术领域。

背景技术

毛细管尤其是玻璃毛细管，是湿实验室中最为常见的微流动单元，端部被拉成细圆锥形的毛细管被广泛应用于显微注射、液滴或乳胶生成、波导、微流聚焦等场合。随着微流控技术的不断发展，有些应用场合需要将被截短与/或被拉锥的二段或多段毛细管沿着纵轴向串接组合共轴流控功能装置。例如，文献【Maike Windbergs,Yuanjin Zhao,John Heyman,and David A.Weitz:Biodegradable Core-Shell Carriers for Simultaneous Encapsulation of Synergistic Actives,J.Am.Chem.Soc.2013,135,7933-7937】将两段圆锥形毛细管的尖端以一定间隔的微距离共轴相对排列，所形成的微流控装置被应用来生成多元复合微粒子。但是，在这类流控功能结构制作中，由于毛细管尺寸的细而短，通常借助于一个恰当尺寸的方形套管来实现两段或多段毛细管的共轴，有的情形需要一种T形套管，如文献【Zhenqi Chang,Christophe A.Serra,Michel Bouquey,Laurent Prat and Georges Hadziioannou:Co-axial capillaries microfluidic device for synthesizing size-and morphology-controlled polymer core-polymer shell particles,Lab Chip,2009,9,3007–3011】。2010年10月13日公开的中国专利“一种串联层流毛细管的设计方法”(公开号：CN101858374A)，涉及多段毛细管的连接，其所提出的连接措施是在毛细短管的两端截面上分别有密封圈槽，通过安装密封圈来实现串联毛细管之间的密封。2011年2月9日公开的中国发明专利“一种裸F-P光纤传感器毛细管式封装方法”（公开号：CN101655351B），是通过相应管段的外径尺寸预先制作硅胶模具，以所形成的型腔的同轴性来保证毛细管段轴线的对中。2013年8月21日公开的中国实用新型专利“一种毛细管连接器”（公开号CN201320035447），用结构相同的两锥形塑料管，将小端无缝对接，两大端分别用于连接两毛细管，然后在对接小端处外套上塑料热缩管，通过加热实现两毛细管段的接合。显然，现有技术文献中对于直径相同的直圆形毛细管的共轴，利用方形槽或管的规约，是易于实现的操作；但是，共轴的毛细管之间间距的精确调节，利用手工操作往往很难达成。如果端与端之间微尺度间距的确定调节不能可靠精确地实现，对于微流控技术中许多应用场合则过于粗糙，许多精微巧妙的功能难于实现。进一步，现有技术文献中还缺乏将共轴的毛细管不致偏移地转移到它处应用的便利手段。总之，在实验或应用场合，目前还没有针对用于毛细管段之间轴向精密定位与随后移转的操作整合在一起实施的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于毛细管轴向精密定位与移转的装置，具体而言，是提供一种针对相同外直径的多段直形毛细管沿着其纵轴向的精确定位与转置，为后续流控功能结构的构建与制作提供精密可控的工具。这种多段毛细管轴向精密定位与移转装置，在X-Y微移动台平滑顶表面上将二段或多段相同直径的毛细管沿纵轴向以平行于X-Y微移动台的坐标X轴方向排布，使两两管端之间有间距，其特征在于：在X-Y微移动台上，有一块长边平行于X轴方向的平滑矩形长条1，该矩形长条1的顶面与X-Y微移动台平滑顶表面在一个水平面上并在X-Y微移动台调节下沿X轴方向移动，在矩形长条1顶面上有一条连接该矩形长条1宽边中点的指示中线，并在该指示中线沿程上开有垂直于矩形长条1长边的间距均匀的并行微槽，并行微槽与该指示中线的交点处开有垂直于矩形长条1顶面的通孔，在矩形长条1顶表面上方架有长边走向与矩形长条1相同的矩形长条2并与矩形长条1随动，矩形长条2的长边走向上开有均匀间距的通孔，通孔方向垂直于矩形长条1顶表面；在X-Y微移动台平滑顶表面上有两块长边平行于X轴方向的平滑矩形长条3与4，矩形长条3与4的底面与X-Y微移动台平滑顶表面相互接触并在X-Y微移动台调节下沿Y轴方向移动，矩形长条3与4的侧面开有均匀间距的通孔，通孔方向平行于矩形长条1顶表面。