[发明专利]一种微流体检测装置

说明书

本发明公开了一种微流体检测装置，包括上层介质基板、下层介质基板、微带线结构、金属结构层、金属接地层和微流体通道；金属结构层铺设在上层介质基板的上表面；金属接地层铺设在下层介质基板的下表面；微带线结构设置在上层介质基板和下层介质基板之间，一端延伸至上层介质基板和下层介质基板的边缘，另一端设置在金属结构层的正下方；金属结构层为一个半圆弧形的刻槽金属半圆环形结构，刻槽金属半圆环形结构与微带线结构之间耦合；刻槽金属半圆环形结构的圆弧对称轴处设有刻缝，微流体通道设置在刻缝的正上方。本发明能够针对不同液体浓度的介电常数进行准确、快速的测量，具有多频带、尺寸小、灵敏度高、样品用量少、制造和测量成本低。

技术领域

本发明涉及化学药品检测技术领域，具体涉及一种微流体检测装置。

背景技术

工业和药物应用中广泛使用各种液体化学药品，这些液体必须根据全球统一的系统来储存和分类。由于一些液体化学药品对人体有严重的影响，所以无标签和未知的液体化学用品在实验中有可能导致严重的后果，比如甲醇对人体健康有害，可引起昏迷、失明，甚至死亡，因此，液体化学药品必须准确的识别和标记。正确的标记和区分不同浓度的化学药品，是安全使用化学药品，预防化学药品事故发生的重要措施之一，对于推动液体化学药品的发展具有重要意义。

目前，基于机械、光学、直流检测可应用于生物化学检测，不过尽管其精度较高，还是存在一些缺陷，如光学标记的使用可能改变生物的功能，而且在液体环境中，其灵敏度低，尺寸大。利用电磁波的手段可以有效测量物体的介电常数，不过其体积大，不便于集成，检测精度不够且大多数液体在使用中没有被充分利用而浪费掉。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种能够针对不同液体浓度的介电常数进行准确、快速的测量，具有多频带、尺寸小、灵敏度高、样品用量少、制造和测量成本低的微流体检测装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种微流体检测装置，包括上层介质基板、下层介质基板、微带线结构、金属结构层、金属接地层和微流体通道；

所述金属结构层铺设在所述上层介质基板的上表面；

所述金属接地层铺设在所述下层介质基板的下表面；

所述微带线结构设置在所述上层介质基板和所述下层介质基板之间，一端延伸至所述上层介质基板和所述下层介质基板的边缘，另一端设置在所述金属结构层的正下方；

所述金属结构层为一个半圆弧形的刻槽金属半圆环形结构，所述刻槽金属半圆环形结构与所述微带线结构之间耦合；

所述刻槽金属半圆环形结构的圆弧对称轴处设有刻缝，所述刻缝区域电场强度最大，所述微流体通道设置在所述刻缝的正上方，用于测量微流体的谐振频率。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述刻槽金属半圆环形结构包括弧形金属带，所述弧形金属带内外两侧均刻蚀有周期性凹槽，每一侧的相邻两个所述周期性凹槽之间成型有周期性金属条，所述周期性金属条沿所述弧形金属带径向设置。

所述弧形金属带与所述弧形金属贴片连接构成的结构为相对于所述刻缝的轴对称结构。

所述弧形金属贴片的厚度为35μm，所述弧形金属带的内径r＝12mm，宽度g＝1mm；所述周期性金属条的个数为20个。

所述金属结构层和所述金属接地层采用金、银和铜中的任意一种制成。

所述微带线结构包括微带线和半圆盘金属结构，所述半圆盘金属结构设置在所述金属结构层的正下方，所述微带线的端部与所述半圆盘金属结构的平直边中部连接。

所述上层介质基板和所述下层介质基板均采用罗杰斯RO4350B介质板制成，介电常数ε_r＝3.48，厚度为0.508mm。