[实用新型]激光诱导微泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微泵，尤其涉及一种激光诱导微泵。

背景技术

微流控技术是指在至少有一维为微米甚至纳米尺度的低维通道结构中控制体积为皮升至纳升的流体进行流动并传质、传热的技术，属于工程、物理、化学、生化、纳米技术、生物技术等众多学科交叉的技术领域。微流控芯片作为微流控技术的载体，通常为在一块几平方厘米的芯片上构建的化学或生物实验室。在微流控系统所需的功能单元中，微泵是采用不同的驱动方式在微通道的特定区域中形成整体定向流动的器件，因此微泵技术是驱动微流道中微流体运动的一种关键技术。

在微流控系统中，需要通过泵实现流体的驱动，通过阀控制流体，从而完成流控操作，这使得微流体驱动与控制操作单元极为重要。然而，在微观系统条件下，表面张力的影响变得十分明显，从工程意义上讲，常规宏观的流体体积流动的驱动方法在微管道中往往效果不好甚至是不可行的。目前用于微流体驱动的方法主要有两种：（1）机械微型泵技术，是把机械能转化为被驱动流体的流动动能。（2）基于电、光、磁等的非机械微型泵技术，把其它能量形式(电、光、磁、热等)转化或施加到被驱动流体，使之具有运动动能。机械微型泵技术和基于电、光、磁等的非机械微泵技术，在一定程度上和特定应用领域中，能够有效地驱动微流道中微流体定向流动，从而促进了微流控技术的发展。

目前，机械微型泵一般包含大量复杂的零部件，这些零部件要求具备高精度，在加工上存在较大的困难，泵的制造成本高；同时，机械微型泵零部件的装配和集成跟传统的宏观装配技术也存在很大的差异，在微观尺度下，零部件的重力等体积力的作用越来越弱，而粘附力等表面张力则起着决定性的作用。因此，机械微型泵零部件加工和集成技术存在的瓶颈在一定程度上制约了其发展。而基于电、光、磁等的非机械微型泵技术，虽然不存在机械微型泵零部件的加工和集成问题，但是由于其涉及到电、光、磁、热等能量转化，只能工作在某系特定应用领域，存在很大的局限性，限制了其进一步的发展。

发明内容

针对现有技术不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以驱动流体微量流速可控地连续输出的激光诱导微泵。

为了克服现有技术不足，本实用新型采用的技术方案是：一种激光诱导微泵，其包括内部设有泵腔的泵体、设于所述泵腔前端的出流口、与所述泵腔后端连通的补液腔、插入所述泵腔并延伸至泵腔前端部的光纤单体或光纤束，所述光纤单体或光纤束的后端连接有激光器。

作为本实用新型激光诱导微泵的技术方案的一种改进，所述泵体设有与出流口相对的端塞，所述端塞塞于所述泵体后端所开设的通孔，所述端塞具有供光纤单体或光纤束穿过并形成液封的穿孔。

作为本实用新型激光诱导微泵的技术方案的一种改进，所述光纤单体或光纤束的前端朝向所述出流口。

作为本实用新型激光诱导微泵的技术方案的一种改进，所述补液腔与所述泵腔相互垂直或连接形成锐角。

本实用新型的有益效果是：通过激光诱导空化微泵技术，利用激光聚焦于微流道内液体介质产生空化泡，利用空化泡生长和溃灭过程中产生的流体推进速度和推进力驱动流体流动，空化泡膨胀挤压流体，使内部压力平衡的流体具有动能，克服粘附力和出流口的管道阻力，将泵腔中的流体挤压从出流口推出。继而空化泡溃灭空间收缩，在平衡压力的推动下补液腔为泵腔补充流体，实现了流体在泵腔中的泵吸过程。进一步通过激光多脉冲连续作用形成类似微泵的效应，从而可以使用简单的激光微泵装置驱动流体微量流速可控地连续输出，该微泵具有毫秒级反应时间而且没有复杂的活动零部件，可以广泛应用于微生物医学、MEMS、微流道，甚至喷墨打印机等领域。

附图说明

图1是本实用新型激光诱导微泵的实施例的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施方式进行具体描述。