JP2010088977A - Sonic wave generation element, vessel and stirring device - Google Patents

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峰雪 村上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sonic wave generation element, a vessel and a stirring device capable of varying even a single sound flow generated in liquid into multiple modes. <P>SOLUTION: There are provided with the sonic wave generation element 14 having a piezoelectric substrate 14a and sound generation parts 14b, 14c disposed on the piezoelectric substrate; the vessel; and stirring device. In the sonic wave generation element 14, a plurality of sound generation parts are electrically connected in parallel, and the central frequencies of respective basic waves differ, and a part of resonant frequency zones overlap. At least one inflow port receiving liquid at one end of a micro flow path and an outflow port at the other end of the branched micro flow path branched from the micro flow path are formed on the vessel, and the vessel is provided with the sonic wave generation element near the branched part of the micro flow path and branched micro flow path. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、音波発生素子、容器及び攪拌装置に関するものである。   The present invention relates to a sound wave generating element, a container, and a stirring device.

従来、音波発生手段が発生する音波によってマイクロ流路内を流れる液体を混合する液体混合装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この液体混合装置は、前記音波発生手段が発生する音波の音軸を前記マイクロ流路の中心から変位させており、液体中へ漏れ出す音波によって生ずる音響流によって液体を混合している。   2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid mixing apparatus that mixes a liquid flowing in a micro flow channel using sound waves generated by sound wave generation means is known (see, for example, Patent Document 1). In this liquid mixing apparatus, the sound axis of the sound wave generated by the sound wave generating means is displaced from the center of the microchannel, and the liquid is mixed by the acoustic flow generated by the sound wave leaking into the liquid.

特開2005−254112号公報JP-A-2005-254112

ところで、マイクロ流路を流れる液体を適切に混合するためには、液体中に生ずる音響流を複数の態様に変化させる必要があることから、液体混合装置は、音波発生手段を複数設けなければならないという問題があった。   By the way, in order to properly mix the liquid flowing through the microchannel, it is necessary to change the acoustic flow generated in the liquid into a plurality of modes. Therefore, the liquid mixing apparatus must be provided with a plurality of sound wave generating means. There was a problem.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単独であっても液体中に生ずる音響流を複数の態様に変化させることが可能な音波発生素子及び容器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a sound wave generating element and a container capable of changing an acoustic flow generated in a liquid into a plurality of modes even when used alone. .

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の音波発生素子は、圧電基板と、前記圧電基板上に配置された発音部とを有する音波発生素子であって、前記複数の発音部が、電気的に並列接続され、かつそれぞれの基本波の中心周波数が異なると共に、共振周波数帯の一部が重複することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a sound wave generating element of the present invention is a sound wave generating element having a piezoelectric substrate and a sound generating unit disposed on the piezoelectric substrate, and the plurality of sound generating elements. The parts are electrically connected in parallel, the center frequencies of the respective fundamental waves are different, and a part of the resonance frequency band overlaps.

また、本発明の音波発生素子は、上記の発明において、前記複数の発音部は、駆動周波数に応じて各発音部の電気的入力信号に対する振動の応答強度の比率が変化することを特徴とする。   The sound wave generating element according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the ratio of the vibration response intensity to the electrical input signal of each sounding portion of the plurality of sounding portions changes according to the driving frequency. .

また、本発明の音波発生素子は、上記の発明において、前記複数の発音部は、前記駆動周波数に応じて音波を発生する発音部が切り替わることを特徴とする。   The sound wave generating element of the present invention is characterized in that, in the above invention, the plurality of sound generating units switch sound generating units that generate sound waves according to the driving frequency.

また、本発明の音波発生素子は、上記の発明において、液体の分析項目、前記液体の性状又は液量の情報をもとに前記音波発生素子に入力する前記駆動周波数が変更されることを特徴とする。   The sound wave generating element of the present invention is characterized in that, in the above invention, the driving frequency input to the sound wave generating element is changed based on information on a liquid analysis item, a property of the liquid, or a liquid amount. And

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の容器は、マイクロ流路の一端に液体を流入させる少なくとも1つの流入口と、前記マイクロ流路から分岐した分岐マイクロ流路の他端に流出口が形成された容器であって、前記マイクロ流路と前記分岐マイクロ流路の分岐部の近傍に前記音波発生素子が設けられていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the container of the present invention includes at least one inlet for allowing liquid to flow into one end of the microchannel, and a branched microchannel branched from the microchannel. A container having an outlet at the other end of the microchannel, wherein the sound wave generating element is provided in the vicinity of the branch portion of the microchannel and the branch microchannel.

また、本発明の容器は、上記の発明において、複数の発音部を有する音波発生素子の前記一つの発音部から発生する音波に起因してマイクロ流路内に生じる音響流の起点が容器内壁近傍の離れた二箇所に存在し、前記複数の発音部は、隣り合う発音部による前記音響流の起点が交互に位置するように形成されていることを特徴とする。   Further, in the container of the present invention, in the above invention, the starting point of the acoustic flow generated in the microchannel due to the sound wave generated from the one sounding part of the sound wave generating element having a plurality of sounding parts is near the inner wall of the container. The plurality of sound generating portions are formed such that the starting points of the acoustic flow by the adjacent sound generating portions are alternately positioned.

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の攪拌装置は、マイクロ流路の一端に液体を流入させる少なくとも1つの流入口と前記マイクロ流路から分岐した分岐マイクロ流路の他端に流出口が形成された容器の、前記マイクロ流路と前記分岐マイクロ流路の分岐部の近傍に接するように設けられた前記音波発生素子と、前記音波発生素子を駆動する駆動部と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the stirring device of the present invention includes at least one inflow port for allowing liquid to flow into one end of the microchannel and a branched microchannel branched from the microchannel. Of the container having an outlet formed at the other end thereof, the sound wave generating element provided in contact with the vicinity of the branch portion of the micro flow channel and the branch micro flow channel, and a drive unit for driving the sound wave generating device It is characterized by having.

また、本発明の攪拌装置は、上記の発明において、複数の発音部を有する音波発生素子の前記一つの発音部から発生する音波に起因してマイクロ流路内に生じる音響流の起点が容器内壁近傍の離れた二箇所に存在し、前記複数の発音部は、隣り合う発音部による前記音響流の起点が交互に位置するように形成されていることを特徴とする。   The stirring device according to the present invention is the above-described invention, wherein the starting point of the acoustic flow generated in the micro-channel due to the sound wave generated from the one sounding part of the sound wave generating element having a plurality of sounding parts is the inner wall of the container. It exists in two places apart in the vicinity, and the plurality of sound generation parts are formed such that the starting points of the acoustic flow by adjacent sound generation parts are alternately located.

本発明の音波発生素子は、複数の発音部は、それぞれの中心周波数が異なると共に、共振周波数帯の一部が重複し、本発明の容器は、マイクロ流路と分岐マイクロ流路の分岐部の近傍に音波発生素子が設けられている。このため、本発明によれば、単独であっても液体中に生ずる音響流を複数の態様に変化させることが可能な音波発生素子及びマイクロ流路を備えた容器を提供することができるという効果を奏する。   In the sound wave generating element of the present invention, the plurality of sound generating parts have different center frequencies, and a part of the resonance frequency band is overlapped. A sound wave generating element is provided in the vicinity. For this reason, according to the present invention, it is possible to provide a container including a sound wave generating element and a micro flow channel that can change an acoustic flow generated in a liquid into a plurality of modes even when used alone. Play.

(実施の形態1)
以下、本発明の音波発生素子、容器及び攪拌装置にかかる実施の形態1について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、実施の形態1に係る容器を攪拌装置と共に示す斜視図である。図2は、図1に示す容器の平面図である。図3は、図2のA部を拡大した断面図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a first embodiment of a sound wave generating element, a container, and a stirring device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a container according to Embodiment 1 together with a stirring device. FIG. 2 is a plan view of the container shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG.

容器1は、図1に示すように、基板2とカバー3とによってマイクロ流路4とマイクロ流路4の中央から分岐した分岐マイクロ流路5が形成されており、底面には攪拌装置10の単独の音波発生素子である表面弾性波素子14が接している。容器1は、攪拌装置10と共に液体薬品の混合或いは試薬と検体等を含む液体試料の混合に用いるいわゆるマイクロ流路デバイスを構成している。   As shown in FIG. 1, the container 1 is formed with a microchannel 4 and a branched microchannel 5 branched from the center of the microchannel 4 by a substrate 2 and a cover 3. A surface acoustic wave element 14 which is a single sound wave generating element is in contact. The container 1 constitutes a so-called microchannel device used for mixing liquid chemicals or a liquid sample containing a reagent and a specimen together with the stirring device 10.

マイクロ流路4及び分岐マイクロ流路5は、図1及び図2に示すように、それぞれ容器1の側面に流入口となる開口4a,4bと流出口となる開口5aを有している。分岐マイクロ流路5は、図3に示すように、開口4a,4bから供給され、マイクロ流路4内を層流で流れる異なる液体を内部で分子拡散によって混合させる。但し、容器1は、攪拌装置10によってこの攪拌性能を向上させている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the micro flow path 4 and the branched micro flow path 5 have openings 4 a and 4 b serving as inflow ports and openings 5 a serving as outflow ports on the side surfaces of the container 1, respectively. As shown in FIG. 3, the branch microchannel 5 is supplied from the openings 4a and 4b and mixes different liquids flowing in a laminar flow in the microchannel 4 by molecular diffusion. However, the stirring performance of the container 1 is improved by the stirring device 10.

ここで、表面弾性波素子14は、分岐マイクロ流路5がマイクロ流路4から分岐する分岐部近傍の基板2底面に液体やジェル等の音響整合層を介して離接自在に接している。しかし、図3は、表面弾性波素子14の配置を明示するため、容器1の上方から見た状態を実線で描いている。また、マイクロ流路4及び分岐マイクロ流路5を含め以下の説明において使用するマイクロ流路を示す図面は、マイクロ流路の配置を示すことを主目的とするため、流路の幅は、流路間の相対幅を含めて正確に描いていない。   Here, the surface acoustic wave element 14 is in contact with the bottom surface of the substrate 2 in the vicinity of the branching portion where the branched microchannel 5 branches from the microchannel 4 via an acoustic matching layer such as liquid or gel. However, in FIG. 3, in order to clearly show the arrangement of the surface acoustic wave element 14, the state viewed from above the container 1 is drawn with a solid line. In addition, the drawings showing the microchannels used in the following description including the microchannels 4 and the branch microchannels 5 mainly show the arrangement of the microchannels. It is not drawn accurately including the relative width between the roads.

攪拌装置10は、図1に示すように、駆動部11と表面弾性波素子14を有している。   As shown in FIG. 1, the stirring device 10 includes a drive unit 11 and a surface acoustic wave element 14.

駆動部11は、表面弾性波素子14を駆動し、分岐マイクロ流路5内を層流で流れる異なる液体を強制的に攪拌するものであり、信号発生器12と駆動制御回路13を有している。このとき、駆動部11は、複数の発音部14b,14cが周波数の異なる音波を同時に発生するように、共通する共振周波数帯内で駆動信号の周波数を制御する。   The driving unit 11 drives the surface acoustic wave element 14 to forcibly stir different liquids flowing in the laminar flow in the branch microchannel 5, and includes a signal generator 12 and a drive control circuit 13. Yes. At this time, the drive unit 11 controls the frequency of the drive signal within a common resonance frequency band so that the plurality of sound generation units 14b and 14c simultaneously generate sound waves having different frequencies.

信号発生器12は、駆動制御回路13から入力される制御信号に基づいて発振周波数を変更可能な発振回路を有しており、数MHz〜数百MHz程度の高周波の駆動信号を表面弾性波素子14に入力する。   The signal generator 12 has an oscillation circuit that can change the oscillation frequency based on a control signal input from the drive control circuit 13, and generates a high-frequency drive signal of about several MHz to several hundreds of MHz as a surface acoustic wave element. 14

駆動制御回路13は、メモリとタイマを内蔵した電子制御手段(ECU)が使用され、信号発生器12の作動を制御することにより、信号発生器12が表面弾性波素子14へ出力する駆動信号の電圧や電流を制御する。駆動制御回路13は、信号発生器12の作動を制御することにより、例えば、表面弾性波素子14が発する音波の特性(周波数,強度,位相,波の特性)、波形(正弦波,三角波,矩形波,バースト波等)或いは変調(振幅変調,周波数変調)等を制御する。また、駆動制御回路13は、内蔵したタイマに従って信号発生器12が発振する高周波信号の周波数を変化させることができる。   The drive control circuit 13 uses an electronic control means (ECU) with a built-in memory and timer, and controls the operation of the signal generator 12, so that the drive signal output from the signal generator 12 to the surface acoustic wave element 14 is output. Control voltage and current. The drive control circuit 13 controls the operation of the signal generator 12, for example, characteristics of sound waves (frequency, intensity, phase, wave characteristics) emitted by the surface acoustic wave element 14, waveforms (sine waves, triangular waves, rectangular shapes). Wave, burst wave, etc.) or modulation (amplitude modulation, frequency modulation) or the like. Further, the drive control circuit 13 can change the frequency of the high frequency signal oscillated by the signal generator 12 according to a built-in timer.

表面弾性波素子14は、単独の音波発生素子であり、図4に示すように、圧電基板14aの表面に櫛型電極(IDT)140b,140cからなる発音部14b,14cが間隔を置いて形成され、一組の入力端子14eとの間がバスバー14fによって並列接続されている。表面弾性波素子14は、液体やジェル等の音響整合層を介して離接自在に接している。発音部14b,14cは、駆動制御部11から入力された駆動信号を表面弾性波(音波)に変換する発音部である。また、表面弾性波素子14は、入力端子14eと駆動制御部11との間が接続されている。   The surface acoustic wave element 14 is a single sound wave generating element, and as shown in FIG. 4, sound generating portions 14b and 14c composed of comb-shaped electrodes (IDT) 140b and 140c are formed at intervals on the surface of the piezoelectric substrate 14a. A pair of input terminals 14e are connected in parallel by a bus bar 14f. The surface acoustic wave element 14 is in contact with the surface acoustic wave element 14 through an acoustic matching layer such as liquid or gel. The sound generation units 14b and 14c are sound generation units that convert the drive signal input from the drive control unit 11 into surface acoustic waves (sound waves). The surface acoustic wave element 14 is connected between the input terminal 14 e and the drive control unit 11.

このとき、発音部14b,14cは、共振周波数帯の一部が重複している。即ち、発音部14b,14cは、図5に示すように、発音部14bの基本波の中心周波数がfc1、発音部14cの基本波の中心周波数がfc2(fc1<fc2)(MHz)であり、それぞれの中心周波数における電気的入力信号に対する振動の応答強度の−3dBの応答強度値となる半値幅Δfc1,Δfc2を共振周波数帯と定義し、その共振周波数帯の一部が重複している。また、発音部14b,14cは、入力反射係数(dB)に関し、図6に点線で示す周波数特性を個別に有しており、実線が2つを合わせた周波数特性を示している。更に、発音部14b,14cは、音響流の起点が交互に位置するように形成されている。これについては、後述する。   At this time, the sound generation units 14b and 14c have overlapping resonance frequency bands. That is, as shown in FIG. 5, the sound generation units 14b and 14c have a center frequency of the fundamental wave of the sound generation unit 14b as fc1 and a center frequency of the fundamental wave of the sound generation unit 14c as fc2 (fc1 <fc2) (MHz). The half-value widths Δfc1 and Δfc2, which are response intensity values of −3 dB of the vibration response intensity with respect to the electrical input signal at the respective center frequencies, are defined as resonance frequency bands, and some of the resonance frequency bands overlap. The sound generation units 14b and 14c individually have frequency characteristics indicated by dotted lines in FIG. 6 with respect to the input reflection coefficient (dB), and the solid line indicates the frequency characteristics obtained by combining the two. Furthermore, the sound generating portions 14b and 14c are formed so that the starting points of the acoustic flow are alternately located. This will be described later.

ここで、圧電基板14aとしては、例えば、YカットZ伝搬(YZ)のニオブ酸リチウム(LiNbO3)結晶を使用することができる。また、発音部14b,14cは、入力端子14eやバスバー14fと共にフォトリソグラフィの技術によって圧電基板14a上に形成する。なお、図4に示す表面弾性波素子14を含め、以下の説明で使用する表面弾性波素子を示す図面は、構成の概略を示すことを主目的とするため、発音部を構成する複数の櫛型電極の線幅、ピッチ又は圧電基板14a上の位置は必ずしも正確に描いていない。   Here, as the piezoelectric substrate 14a, for example, a Y-cut Z-propagation (YZ) lithium niobate (LiNbO3) crystal can be used. The sound generating portions 14b and 14c are formed on the piezoelectric substrate 14a by the photolithography technique together with the input terminals 14e and the bus bar 14f. Note that the drawings showing the surface acoustic wave elements used in the following description including the surface acoustic wave element 14 shown in FIG. 4 are mainly intended to show the outline of the configuration. The line width, pitch, or position on the piezoelectric substrate 14a of the mold electrode is not necessarily drawn accurately.

以上のように構成される容器1は、開口4a,4bから異なる液体をマイクロ流路4内へ供給すると、異なる液体との間に界面を保持しつつ分岐マイクロ流路5内を層流で流れ、異なる液体を内部で分子拡散によって混合しながら開口5aから流出する。   In the container 1 configured as described above, when different liquids are supplied into the microchannel 4 from the openings 4a and 4b, the container 1 flows in a laminar flow in the branch microchannel 5 while maintaining an interface with the different liquids. The different liquids flow out from the opening 5a while being mixed by molecular diffusion inside.

このとき、駆動部11が入力端子14eを介して表面弾性波素子14に駆動信号を入力すると、表面弾性波素子14は、入力される駆動信号の周波数に応じて発音部14b又は発音部14cが駆動され、表面弾性波(バルク波)を誘起する。誘起された表面弾性波(バルク波)は、音響整合層から基板2内へと伝搬し、音響インピーダンスが近い液体試料中へ縦波となって漏れ出してゆく。この結果、容器1は、分岐マイクロ流路5内に液体試料中の発音部14b又は発音部14cに対応する位置を起点として左斜め上方と右斜め上方に向かう2つの音響流が生じ(図9参照)、前記分子拡散の効果が促進される。   At this time, when the drive unit 11 inputs a drive signal to the surface acoustic wave element 14 through the input terminal 14e, the surface acoustic wave element 14 is generated by the sound generation unit 14b or the sound generation unit 14c according to the frequency of the input drive signal. Driven to induce surface acoustic waves (bulk waves). The induced surface acoustic wave (bulk wave) propagates from the acoustic matching layer into the substrate 2 and leaks as a longitudinal wave into a liquid sample having a close acoustic impedance. As a result, the container 1 generates two acoustic flows in the branched microchannel 5 from the position corresponding to the sounding portion 14b or the sounding portion 14c in the liquid sample to the upper left and the upper right (see FIG. 9). The effect of molecular diffusion is promoted.

ここで、表面弾性波素子14は、発音部14b,14cのそれぞれの中心周波数における電気インピーダンスを外部電気系と同じ50Ωとなるように設計しておく。このとき、表面弾性波素子14は、発音部14b,14cの電気インピーダンスをそれぞれZ1,Z2として等価回路を示すと図7に示すようになる。このため、例えば、駆動部11が表面弾性波素子14に周波数fc1の駆動信号を入力すると、図8に示すように、発音部14bは電気インピーダンスがZ1=50Ω、発音部14cは電気インピーダンスがZ2=500Ωとなる。従って、表面弾性波素子14は、発音部14bが強く励振されるのに対し、発音部14cの励振が弱くなる。   Here, the surface acoustic wave element 14 is designed so that the electric impedance at the center frequency of each of the sound generating portions 14b and 14c is 50Ω, which is the same as that of the external electric system. At this time, the surface acoustic wave element 14 is shown in FIG. 7 as an equivalent circuit when the electrical impedances of the sound generating portions 14b and 14c are Z1 and Z2, respectively. Therefore, for example, when the drive unit 11 inputs a drive signal having the frequency fc1 to the surface acoustic wave element 14, as shown in FIG. 8, the sound generation unit 14b has an electrical impedance of Z1 = 50Ω, and the sound generation unit 14c has an electric impedance of Z2. = 500Ω. Therefore, in the surface acoustic wave element 14, the sound generating portion 14b is strongly excited, whereas the sound generating portion 14c is weakly excited.

ここで、発音部14b,14cが励振されて発生した音波は、図9に示すように、それぞれ圧電基板14a、基板2を伝搬し、分岐マイクロ流路5内の液体試料Lsとの固−液界面において縦波にモード変換されて液体試料Ls中に放射される。この放射された縦波が液体試料中を伝搬するのに伴って音響流が生ずる。このとき、発音部14b,14cは、音響流の起点が交互に位置するように形成されており、発音部14bが励振されて発生した音波W1に起因する音響流をS11とし、発音部14cが励振されて発生した音波W2に起因する音響流をS12とする。   Here, as shown in FIG. 9, sound waves generated by the excitation of the sound generation units 14 b and 14 c propagate through the piezoelectric substrate 14 a and the substrate 2, respectively, and solid-liquid with the liquid sample Ls in the branch microchannel 5. It is mode-converted into a longitudinal wave at the interface and emitted into the liquid sample Ls. As this radiated longitudinal wave propagates through the liquid sample, an acoustic flow is generated. At this time, the sound generation units 14b and 14c are formed so that the starting points of the acoustic flow are alternately positioned, and the sound flow caused by the sound wave W1 generated by the excitation of the sound generation unit 14b is set as S11. Let S12 be the acoustic flow resulting from the sound wave W2 generated by excitation.

すると、図示のように、発音部14bが発生した音波W1に起因する音響流S11のうち液体試料Ls中に左斜め上方へ生ずる音響流S11は、発音部14cが発生した音波W2に起因して液体試料Ls中に右斜め上方と左斜め上方へ生ずる2つの音響流S12に挟まれた位置に発生する。このため、2つの音響流S12は、左斜め上方へ生ずる音響流S11と一体化して断面積が大きく、流速の速い音響流S1となる。一方、発音部14bが発生した音波W1に起因して液体試料Ls中に右斜め上方へ生ずる音響流S11は、単独の流れであり、音響流S1に比べて断面積が小さく、流速が遅い流れである。このため、表面弾性波素子14を駆動周波数F=fc1で駆動した場合、巨視的に見ると、分岐マイクロ流路5内の液体試料Ls中には、非対称な音響流S1と音響流S2(=S11)が生ずる。   Then, as shown in the figure, the acoustic flow S11 generated obliquely upward to the left in the liquid sample Ls in the acoustic flow S11 caused by the sound wave W1 generated by the sound generation unit 14b is caused by the sound wave W2 generated by the sound generation unit 14c. The liquid sample Ls is generated at a position sandwiched between two acoustic streams S12 generated diagonally upward to the right and diagonally upward to the left. For this reason, the two acoustic streams S12 are integrated with the acoustic stream S11 generated obliquely upward to the left, resulting in an acoustic stream S1 having a large cross-sectional area and a high flow velocity. On the other hand, the acoustic flow S11 generated obliquely upward to the right in the liquid sample Ls due to the sound wave W1 generated by the sound generating portion 14b is a single flow, and has a smaller cross-sectional area and a slower flow velocity than the acoustic flow S1. It is. For this reason, when the surface acoustic wave element 14 is driven at the drive frequency F = fc1, when viewed macroscopically, the liquid sample Ls in the branch microchannel 5 has an asymmetric acoustic flow S1 and acoustic flow S2 (= S11) occurs.

一方、例えば、駆動部11が表面弾性波素子14に周波数fc2の駆動信号を入力すると、図10に示すように、発音部14bは電気インピーダンスがZ1=200Ω、発音部14cは電気インピーダンスがZ2=50Ωと略逆になる。このため、表面弾性波素子14は、前記とは逆に、発音部14bの励振が弱いのに対し、発音部14cが強く励振される。   On the other hand, for example, when the drive unit 11 inputs a drive signal having a frequency fc2 to the surface acoustic wave element 14, as shown in FIG. 10, the sound generation unit 14b has an electrical impedance of Z1 = 200Ω, and the sound generation unit 14c has an electrical impedance of Z2 = It is almost opposite to 50Ω. For this reason, in the surface acoustic wave element 14, contrary to the above, the sounding part 14 c is strongly excited while the sounding part 14 b is weakly excited.

従って、発音部14b,14cは、音響流の起点が交互に位置するように形成されているので、図11に示すように、発音部14cが発生した音波W2に起因する音響流S22のうち液体試料Ls中に右斜め上方へ生ずる音響流S22は、発音部14bが発生した音波W1に起因して液体試料Ls中に右斜め上方と左斜め上方へ生ずる2つの音響流S21に挟まれた位置に発生する。このため、2つの音響流S21は、右斜め上方へ生ずる音響流S22と一体化して断面積が大きく、流速の速い音響流S3となる。一方、発音部14cが発生した音波W2に起因して液体試料Ls中に左斜め上方へ生ずる音響流S22は、単独の流れであり、音響流S3に比べて断面積が小さく、流速が遅い流れである。このため、表面弾性波素子14を駆動周波数F=fc2で駆動した場合、巨視的に見ると、分岐マイクロ流路5内の液体試料Ls中には、非対称な音響流S3と音響流S4(=S22)が生ずる。   Accordingly, since the sound generating portions 14b and 14c are formed so that the starting points of the acoustic flow are alternately positioned, as shown in FIG. 11, the liquid in the acoustic flow S22 caused by the sound wave W2 generated by the sound generating portion 14c. The acoustic stream S22 generated obliquely upward to the right in the sample Ls is located between two acoustic streams S21 generated obliquely upward and to the left in the liquid sample Ls due to the sound wave W1 generated by the sound generation part 14b. Occurs. For this reason, the two acoustic streams S21 are integrated with the acoustic stream S22 generated obliquely upward to the right, resulting in an acoustic stream S3 having a large cross-sectional area and a high flow velocity. On the other hand, the acoustic flow S22 generated obliquely upward to the left in the liquid sample Ls due to the sound wave W2 generated by the sound generating portion 14c is a single flow, and has a smaller cross-sectional area and a slower flow velocity than the acoustic flow S3. It is. Therefore, when the surface acoustic wave element 14 is driven at the drive frequency F = fc2, when viewed macroscopically, the liquid sample Ls in the branch microchannel 5 has an asymmetric acoustic flow S3 and acoustic flow S4 (= S22) occurs.

ここで、中心周波数fc1,fc2及び入力反射係数(dB)に関し、図12に示す周波数特性の発音部14b,14cを有する表面弾性波素子14を用いた攪拌装置10を使用して自動分析装置で使用する反応容器内のイオン交換水を攪拌した。このとき、駆動周波数F=fc1で表面弾性波素子14を駆動した場合に発生した音響流の流速分布と、駆動周波数F=fc2で表面弾性波素子14を駆動した場合に発生した音響流の流速分布をそれぞれ図13に示す。   Here, with respect to the center frequencies fc1 and fc2 and the input reflection coefficient (dB), the automatic analyzer uses the stirrer 10 using the surface acoustic wave element 14 having the sound generation portions 14b and 14c having the frequency characteristics shown in FIG. The ion exchange water in the reaction vessel to be used was stirred. At this time, the flow velocity distribution of the acoustic flow generated when the surface acoustic wave element 14 is driven at the drive frequency F = fc1, and the flow velocity of the acoustic flow generated when the surface acoustic wave element 14 is driven at the drive frequency F = fc2. Each distribution is shown in FIG.

図13は、表面弾性波素子14をそれぞれ中心周波数fc1(=78.3MHz)と中心周波数fc2(=79.2MHz)で駆動した際の、前記反応容器に収容されたイオン交換水中の音響流の流速(mm/s)分布をPIVによって視覚化した図であり、縦軸及び横軸は、表面弾性波素子14を取り付けた反応容器の側壁内面と底壁上面の交線を基準とした側壁に沿った上方向への距離(mm)と側壁の垂直方向への距離(mm)をそれぞれ示している。   FIG. 13 shows the acoustic flow in the ion-exchanged water contained in the reaction vessel when the surface acoustic wave element 14 is driven at the center frequency fc1 (= 78.3 MHz) and the center frequency fc2 (= 79.2 MHz), respectively. It is the figure which visualized flow velocity (mm / s) distribution with PIV, the vertical axis and the horizontal axis are the side walls on the basis of the intersection line of the side wall inner surface and bottom wall upper surface of the reaction vessel to which the surface acoustic wave element 14 is attached. The distance in the upward direction (mm) along the vertical direction and the distance in the vertical direction of the sidewall (mm) are shown.

なお、図中、θは、側壁の垂直面に対して音響流がなす角度を示している。また、PIVは、画像処理流速測定法(Particle Image Velocimetry)であり、通常、目に見えない流れにトレーサ等のマーカを付加し、目に見えるようにする流れの可視化技術に画像処理・画像解析技術を加え、流れ場の瞬時・多点の速度情報を得る方法である。   In the figure, θ represents an angle formed by the acoustic flow with respect to the vertical surface of the side wall. PIV is an image processing velocity measurement method (Particle Image Velocimetry). Usually, a marker such as a tracer is added to an invisible flow to make it visible, and image processing and image analysis are performed. It is a method to obtain instantaneous and multi-point velocity information of the flow field by adding technology.

一方、表面弾性波素子14を発音部14bの中心周波数fc1よりも低い駆動周波数F=f1(<fc1)で駆動すると、発音部14bは電気インピーダンスがZ1=200Ω、発音部14cは電気インピーダンスがZ2=∞となる。このため、表面弾性波素子14は、発音部14bのみが弱く励振される。このため、表面弾性波素子14を駆動周波数F=f1で駆動した場合、巨視的に見ると、分岐マイクロ流路5内の液体試料Ls中には、断面積が最小で、流速が遅い対称な音響流S5,S6が生ずる。   On the other hand, when the surface acoustic wave element 14 is driven at a driving frequency F = f1 (<fc1) lower than the center frequency fc1 of the sounding part 14b, the sounding part 14b has an electrical impedance of Z1 = 200Ω, and the sounding part 14c has an electrical impedance of Z2. = ∞. For this reason, the surface acoustic wave element 14 is weakly excited only in the sounding portion 14b. For this reason, when the surface acoustic wave element 14 is driven at the drive frequency F = f1, when viewed macroscopically, the liquid sample Ls in the branch microchannel 5 is symmetrical with a minimum cross-sectional area and a low flow velocity. Acoustic flows S5 and S6 are generated.

また、表面弾性波素子14を発音部14bの中心周波数fc1と発音部14cの中心周波数fc2の中間の駆動周波数F=f2(fc1<f2<fc2)で駆動すると、発音部14b及び発音部14cは電気インピーダンスがZ1,Z2=100Ω、となる。このため、表面弾性波素子14は、電気インピーダンスが50Ωと200Ωの間の強さに発音部14b及び発音部14cがそれぞれ略同じ程度に励振される。このため、表面弾性波素子14を駆動周波数F=f2で駆動した場合、巨視的に見ると、分岐マイクロ流路5内の液体試料Ls中には、音響流S7,S8と流速は略等しいが、断面積が僅かに大きい対称な音響流S7,S8が生ずる。   When the surface acoustic wave element 14 is driven at a driving frequency F = f2 (fc1 <f2 <fc2) intermediate between the center frequency fc1 of the sound generation unit 14b and the center frequency fc2 of the sound generation unit 14c, the sound generation unit 14b and the sound generation unit 14c The electrical impedance is Z1, Z2 = 100Ω. For this reason, the surface acoustic wave element 14 is excited to approximately the same degree by the sound generating portion 14b and the sound generating portion 14c with an electrical impedance between 50Ω and 200Ω. For this reason, when the surface acoustic wave element 14 is driven at the drive frequency F = f 2, when viewed macroscopically, in the liquid sample Ls in the branched microchannel 5, the acoustic flows S 7 and S 8 have substantially the same flow velocity. A symmetrical acoustic flow S7, S8 with a slightly larger cross-sectional area is produced.

一方、表面弾性波素子14を発音部14cの中心周波数fc2よりも高い駆動周波数F=f3(>fc2)で駆動すると、発音部14bは電気インピーダンスがZ1=∞、発音部14cは電気インピーダンスがZ2=200Ωとなる。このため、表面弾性波素子14は、発音部14cのみが弱く励振される。このため、表面弾性波素子14を駆動周波数F=f3で駆動した場合、巨視的に見ると、分岐マイクロ流路5内の液体試料Ls中には、断面積が最小で、流速が遅い対称な音響流S9,S10が生ずる。   On the other hand, when the surface acoustic wave element 14 is driven at a drive frequency F = f3 (> fc2) higher than the center frequency fc2 of the sounding part 14c, the sounding part 14b has an electrical impedance of Z1 = ∞ and the sounding part 14c has an electrical impedance of Z2. = 200Ω. For this reason, the surface acoustic wave element 14 is weakly excited only in the sounding portion 14c. For this reason, when the surface acoustic wave element 14 is driven at the drive frequency F = f3, when viewed macroscopically, the liquid sample Ls in the branch microchannel 5 is symmetrical with a minimum cross-sectional area and a low flow velocity. Acoustic flows S9 and S10 are generated.

従って、分岐マイクロ流路5内の液体試料Ls中に生ずる音響流を駆動周波数F=f1,fc1,f2,fc2,f3ごとに示すと図14のようになる。なお、外部電気系の電気インピーダンスが他の値、例えば、70Ωの場合には、発音部14b,14cの中心周波数における電気インピーダンスが70Ωとなるように設計しておけばよい。   Accordingly, the acoustic flow generated in the liquid sample Ls in the branch microchannel 5 is shown in FIG. 14 for each of the drive frequencies F = f1, fc1, f2, fc2, and f3. When the electrical impedance of the external electrical system is another value, for example, 70Ω, it may be designed so that the electrical impedance at the center frequency of the sound generating portions 14b and 14c is 70Ω.

従って、攪拌装置10は、予め駆動周波数の違いによる液体試料の攪拌状態を実測しながら攪拌が最良となる駆動周波数を液体試料との組合せ表として作成して駆動制御回路13に記憶させておく。そして、攪拌装置10は、容器1に供給される液体試料をもとに自動的に駆動周波数を選択し、駆動制御回路13に出力する。これにより、攪拌装置10は、供給される液体試料に最適な周波数で表面弾性波素子14を駆動するようにすることができる。   Therefore, the stirrer 10 creates in advance a drive frequency at which stirring is best while measuring the stirring state of the liquid sample due to the difference in driving frequency as a combination table with the liquid sample, and stores it in the drive control circuit 13. Then, the stirring device 10 automatically selects the drive frequency based on the liquid sample supplied to the container 1 and outputs it to the drive control circuit 13. Thereby, the stirring apparatus 10 can drive the surface acoustic wave element 14 at a frequency optimal for the liquid sample to be supplied.

このため、攪拌装置10は、表面弾性波素子14を駆動する駆動信号の駆動周波数を駆動部11で切り替え、例えば、発音部14bの中心周波数である周波数fc1の駆動信号を表面弾性波素子14に入力する。すると、容器1は、図15に示すように、分岐マイクロ流路5内に断面積が大きく、流速の速い音響流S1と、断面積が小さく、流速が遅い音響流S2とによって開口4aに向かう逆流が発生する。この結果、容器1は、分岐マイクロ流路5内に非対称な流れ場が発生し、界面が崩れるので、開口5aに向かう間における攪拌効果が増加し、分子拡散に要する分岐マイクロ流路5の長さを短縮することができる。   For this reason, the stirring device 10 switches the drive frequency of the drive signal for driving the surface acoustic wave element 14 with the drive unit 11, for example, the drive signal having the frequency fc1 that is the center frequency of the sound generation unit 14 b is applied to the surface acoustic wave element 14. input. Then, as shown in FIG. 15, the container 1 is directed toward the opening 4a by the acoustic flow S1 having a large cross-sectional area and a high flow velocity in the branch microchannel 5 and the acoustic flow S2 having a small cross-sectional area and a low flow velocity. Backflow occurs. As a result, the container 1 generates an asymmetric flow field in the branching microchannel 5 and the interface collapses. Therefore, the stirring effect increases toward the opening 5a, and the length of the branching microchannel 5 required for molecular diffusion is increased. Can be shortened.

一方、例えば、発音部14cの中心周波数である周波数fc2の駆動信号を表面弾性波素子14に入力すると、容器1は、図16に示すように、分岐マイクロ流路5内に断面積が大きく、流速の速い音響流S3と、断面積が小さく、流速が遅い音響流S4とによって開口4bに向かう逆流が発生する。この結果、容器1は、分岐マイクロ流路5内に非対称な流れ場が発生し、界面が崩れるので、開口5aに向かう間における攪拌効果が増加し、分子拡散に要する分岐マイクロ流路5の長さを短縮することができる。   On the other hand, for example, when a drive signal having a frequency fc2, which is the center frequency of the sound generation unit 14c, is input to the surface acoustic wave element 14, the container 1 has a large cross-sectional area in the branch microchannel 5 as shown in FIG. A backflow toward the opening 4b is generated by the acoustic flow S3 having a high flow velocity and the acoustic flow S4 having a small cross-sectional area and a low flow velocity. As a result, the container 1 generates an asymmetric flow field in the branching microchannel 5 and the interface collapses. Therefore, the stirring effect increases toward the opening 5a, and the length of the branching microchannel 5 required for molecular diffusion is increased. Can be shortened.

このように、表面弾性波素子14は、単独であっても液体中に生ずる音響流を複数の態様に変化させることができる。このため、容器1は、複数の発音部14b,14cが周波数の異なる音波を同時に発生するように、駆動周波数Fを駆動部11によって周波数帯(f1〜f3)内で制御し、或いは時分割で駆動周波数Fを周波数fc1と周波数fc2に切り替えることにより、常に1以上の発音部を駆動して分岐マイクロ流路5内の液体試料Lsを音響流と前記分子拡散とによって攪拌することができるので、攪拌効率が向上し、攪拌に要する時間を短縮することが可能になる。   Thus, even if the surface acoustic wave element 14 is used alone, the acoustic flow generated in the liquid can be changed into a plurality of modes. For this reason, the container 1 controls the driving frequency F within the frequency band (f1 to f3) by the driving unit 11 so that the plurality of sound generating units 14b and 14c simultaneously generate sound waves having different frequencies, or in time division. By switching the driving frequency F between the frequency fc1 and the frequency fc2, it is possible to always drive one or more sounding portions and stir the liquid sample Ls in the branch microchannel 5 by the acoustic flow and the molecular diffusion. The stirring efficiency is improved, and the time required for stirring can be shortened.

ここで、表面弾性波素子14は、図17に示すように、発音部14b,14cが分岐マイクロ流路5に沿って流路の中央に位置するように基板2の底面に接してもよい。また、表面弾性波素子14は、発音部14bと発音部14cの位置を入れ替えてもよい。このように配置すると、表面弾性波素子14は、図14に示す音響流とは異なる分布の音響流を発生させることができる。   Here, as shown in FIG. 17, the surface acoustic wave element 14 may be in contact with the bottom surface of the substrate 2 such that the sound generating portions 14 b and 14 c are positioned along the branch microchannel 5 at the center of the channel. Further, the surface acoustic wave element 14 may exchange the positions of the sound generation unit 14b and the sound generation unit 14c. When arranged in this manner, the surface acoustic wave element 14 can generate an acoustic flow having a distribution different from the acoustic flow shown in FIG.

また、容器1は、マイクロ流路4の開口4a,4bを流入口、分岐マイクロ流路5の開口5aを流出口として使用した。しかし、容器1は、表面弾性波素子14が液体試料中に発生させる音響流の態様に応じて開口4a,4bや開口5aの使用は任意であり、例えば、マイクロ流路4の開口4aと分岐マイクロ流路5の開口5aを流入口、マイクロ流路4の開口4bを流出口として使用してもよい。   In addition, the container 1 used the openings 4a and 4b of the microchannel 4 as inflow ports and the opening 5a of the branching microchannel 5 as outflow ports. However, in the container 1, the use of the openings 4a and 4b and the opening 5a is arbitrary depending on the state of the acoustic flow generated by the surface acoustic wave element 14 in the liquid sample. For example, the container 1 branches from the opening 4a of the microchannel 4 The opening 5a of the microchannel 5 may be used as an inlet, and the opening 4b of the microchannel 4 may be used as an outlet.

更に、容器1は、表面弾性波素子14を容器1の底面にエポキシ樹脂等の音響整合層を介して取り付けて構成しても良い。この場合、表面弾性波素子14は、入力端子14eと駆動制御部11との間で離接自在に接続され、駆動信号が入力される。このように容器1を構成しても同様の効果が得られる。   Further, the container 1 may be configured by attaching the surface acoustic wave element 14 to the bottom surface of the container 1 via an acoustic matching layer such as an epoxy resin. In this case, the surface acoustic wave element 14 is detachably connected between the input terminal 14e and the drive control unit 11, and a drive signal is input. Even if the container 1 is configured in this way, the same effect can be obtained.

(実施の形態2)
次に、本発明のマイクロ流路を備えた容器にかかる実施の形態2について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態1の容器は、2つの開口から流入する液体試料を1つの開口から攪拌させて流出させたのに対し、実施の形態2の容器は、2つの開口から流入する液体試料を攪拌し、濃度に応じて3つの開口から流出させる。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the container having the microchannel according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The container in the first embodiment stirs the liquid sample flowing in from the two openings and outflows from the one opening, whereas the container in the second embodiment stirs the liquid sample flowing in from the two openings. Depending on the concentration, it is allowed to flow out from the three openings.

図18は、実施の形態2に係る容器を攪拌装置と共に示す斜視図である。図19は、図18に示す容器の平面図である。図20は、図19のB部を拡大した断面図である。なお、実施の形態2のマイクロ流路を備えた容器は、実施の形態1の攪拌装置を使用しているので、攪拌装置については同じ符号を使用している。   FIG. 18 is a perspective view showing a container according to Embodiment 2 together with a stirring device. FIG. 19 is a plan view of the container shown in FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view of a portion B in FIG. In addition, since the container provided with the micro flow path of Embodiment 2 uses the stirring apparatus of Embodiment 1, the same code | symbol is used about the stirring apparatus.

容器20は、図18に示すように、基板21とカバー22とによってマイクロ流路23と分岐マイクロ流路24,25,26が形成されている。容器20は、マイクロ流路23から分岐マイクロ流路24,25,26が分岐する分岐部近傍の基板21とカバー22の側面に攪拌装置10の表面弾性波素子14が取り付けられている。   In the container 20, as shown in FIG. 18, a microchannel 23 and branch microchannels 24, 25, and 26 are formed by a substrate 21 and a cover 22. In the container 20, the surface acoustic wave element 14 of the stirring device 10 is attached to the side surface of the substrate 21 and the cover 22 in the vicinity of the branching portion where the branching microchannels 24, 25, and 26 branch from the microchannel 23.

マイクロ流路23は、図18及び図19に示すように、基板21とカバー22の一側に直線に沿って形成され、両端に流入口となる開口23a,23bが形成されている。分岐マイクロ流路24,25,26は、マイクロ流路23の中間の分岐部から3方へ略等しい角度で側方へ分岐している。分岐マイクロ流路24,25,26は、容器20の側面に開口し、流出口となる開口24a,25a,26aを端部に有している。   As shown in FIGS. 18 and 19, the micro flow path 23 is formed along one straight line on one side of the substrate 21 and the cover 22, and openings 23 a and 23 b serving as inflow ports are formed at both ends. The branch microchannels 24, 25, and 26 branch laterally from the middle branch portion of the microchannel 23 in three directions at substantially the same angle. The branch microchannels 24, 25, and 26 are opened on the side surface of the container 20 and have openings 24 a, 25 a, and 26 a that serve as outlets at the ends.

以上のように構成される容器20は、開口23a,23bから異なる液体をマイクロ流路23内へ供給すると、異なる液体との間に界面を保持しつつ層流で流れる。このとき、開口23a,23bから供給される液体の流量が同じであれば、図20に示すように、開口23aから流入した液体試料Ls1は、濃度を保持して分岐マイクロ流路24へ流入する。開口23bから流入した液体試料Ls2は、濃度を保持して分岐マイクロ流路26へ流入する。そして、分岐マイクロ流路25へは、開口23aから流入した液体試料Ls1と開口23bから流入した液体試料Ls2が等量ずつ流入する。そして、分岐マイクロ流路25内では、液体試料Ls1と液体試料Ls2が界面を保持して開口25aへ流れ、流下する間に分子拡散によって混合される。   When a different liquid is supplied into the microchannel 23 from the openings 23a and 23b, the container 20 configured as described above flows in a laminar flow while maintaining an interface with the different liquid. At this time, if the flow rate of the liquid supplied from the openings 23a and 23b is the same, the liquid sample Ls1 flowing from the opening 23a flows into the branching microchannel 24 while maintaining the concentration, as shown in FIG. . The liquid sample Ls2 flowing in from the opening 23b flows into the branching micro flow channel 26 while maintaining the concentration. The liquid sample Ls1 flowing in from the opening 23a and the liquid sample Ls2 flowing in from the opening 23b flow into the branch microchannel 25 by equal amounts. In the branched microchannel 25, the liquid sample Ls1 and the liquid sample Ls2 flow to the opening 25a while maintaining the interface, and are mixed by molecular diffusion while flowing down.

このとき、駆動部11が入力端子14eを介して表面弾性波素子14に駆動信号を入力すると、表面弾性波素子14は、入力される駆動信号の周波数に応じて発音部14b又は発音部14cが駆動され、表面弾性波(バルク波)を誘起する。誘起された表面弾性波(バルク波)は、音響整合層から基板21内へと伝搬し、音響インピーダンスが近い液体試料中へ縦波となって漏れ出してゆく。この結果、容器20は、分岐マイクロ流路24,25,26内に液体試料中の発音部14b又は発音部14cに対応する位置を起点として分岐マイクロ流路24,26に並行する2つの非対称な音響流が生じて液体試料Ls1,Ls2が攪拌される。   At this time, when the drive unit 11 inputs a drive signal to the surface acoustic wave element 14 through the input terminal 14e, the surface acoustic wave element 14 is generated by the sound generation unit 14b or the sound generation unit 14c according to the frequency of the input drive signal. Driven to induce surface acoustic waves (bulk waves). The induced surface acoustic wave (bulk wave) propagates from the acoustic matching layer into the substrate 21 and leaks as a longitudinal wave into a liquid sample having a close acoustic impedance. As a result, the container 20 has two asymmetrical shapes parallel to the branching microchannels 24 and 26, starting from positions corresponding to the sounding portion 14b or the sounding portion 14c in the liquid sample in the branching microchannels 24, 25, and 26. An acoustic flow is generated and the liquid samples Ls1 and Ls2 are agitated.

このとき、攪拌装置10は、単独の音波発生素子である表面弾性波素子14を駆動する信号の周波数を駆動部11で切り替え、例えば、周波数fc1の駆動信号を表面弾性波素子14に入力する。すると、容器20は、図21に示すように、分岐マイクロ流路24と並行であって、断面積が大きく、流速の速い音響流S1(図14参照)と、分岐マイクロ流路26と並行であって、断面積が小さく、流速が遅い音響流S2(図14参照)とが非対称に発生する。   At this time, the stirring device 10 switches the frequency of the signal for driving the surface acoustic wave element 14 which is a single sound wave generating element by the driving unit 11 and inputs, for example, a drive signal having the frequency fc1 to the surface acoustic wave element 14. Then, as shown in FIG. 21, the container 20 is parallel to the branch microchannel 24, and has a large cross-sectional area, a high flow velocity, and an acoustic stream S 1 (see FIG. 14) and the branch microchannel 26. Thus, the acoustic flow S2 (see FIG. 14) having a small cross-sectional area and a low flow velocity is generated asymmetrically.

このため、容器20は、開口23aから液体試料Ls1を流入し、開口23bから液体試料Ls2を流入させると、非対称な音響流S1,S2によって液体試料Ls1と液体試料Ls2の界面が崩れる。この結果、容器20は、分岐マイクロ流路24に液体試料Ls1と液体試料Ls2の混合液Lmが供給される。このとき、分岐マイクロ流路26には液体試料Ls2が流入し、分岐マイクロ流路25には分岐マイクロ流路24よりも混合比率の小さい液体試料Ls1と液体試料Ls2の混合液が流入する。   For this reason, when the liquid sample Ls1 flows into the container 20 from the opening 23a and the liquid sample Ls2 flows into the container 20 from the opening 23b, the interface between the liquid sample Ls1 and the liquid sample Ls2 is broken by the asymmetric acoustic flows S1 and S2. As a result, the container 20 is supplied with the liquid mixture Lm of the liquid sample Ls1 and the liquid sample Ls2 into the branch microchannel 24. At this time, the liquid sample Ls2 flows into the branch microchannel 26, and the liquid mixture of the liquid sample Ls1 and the liquid sample Ls2 having a smaller mixing ratio than the branch microchannel 24 flows into the branch microchannel 25.

一方、例えば、周波数fc2の駆動信号を表面弾性波素子14に入力すると、容器20は、図22に示すように、分岐マイクロ流路26と並行であって、断面積が大きく、流速の速い音響流S3(図14参照)と、マイクロ流路24と並行であって、断面積が小さく、流速が遅い音響流S4(図14参照)とが非対称に発生する。このため、容器20は、開口23aから液体試料Ls1を流入し、開口23bから液体試料Ls2を流入させると、非対称な音響流S3,S4によって分岐マイクロ流路26に液体試料Ls1と液体試料Ls2の混合液Lmが供給される。このとき、分岐マイクロ流路24には液体試料Ls1が流入し、分岐マイクロ流路25には分岐マイクロ流路26よりも混合比率の大きい液体試料Ls1と液体試料Ls2の混合液が流入する。   On the other hand, for example, when a drive signal having a frequency fc2 is input to the surface acoustic wave device 14, the container 20 is parallel to the branched microchannel 26 and has a large cross-sectional area and a high flow velocity as shown in FIG. The flow S3 (see FIG. 14) and the acoustic flow S4 (see FIG. 14) that are parallel to the microchannel 24 and have a small cross-sectional area and a low flow velocity are generated asymmetrically. For this reason, when the liquid sample Ls1 flows in from the opening 23a and the liquid sample Ls2 flows in from the opening 23b, the container 20 causes the liquid sample Ls1 and the liquid sample Ls2 to flow into the branch microchannel 26 by the asymmetric acoustic flows S3 and S4. The liquid mixture Lm is supplied. At this time, the liquid sample Ls1 flows into the branch microchannel 24, and the liquid mixture of the liquid sample Ls1 and the liquid sample Ls2 having a larger mixing ratio than the branch microchannel 26 flows into the branch microchannel 25.

このため、容器20は、表面弾性波素子14を駆動する信号の周波数を切り替えることにより、分岐マイクロ流路24,25,26のそれぞれに流入する液体試料の濃度比率を変化させることができる。   Therefore, the container 20 can change the concentration ratio of the liquid sample flowing into each of the branch microchannels 24, 25, and 26 by switching the frequency of the signal that drives the surface acoustic wave element 14.

ここで、容器20は、実施の形態1の容器1と同様に、表面弾性波素子14が液体試料中に発生させる音響流の態様に応じ、マイクロ流路23の開口23a,23b及び分岐マイクロ流路24,25,26の開口24a,25a,26aの流出口や流出口としての使用は任意である。   Here, similarly to the container 1 of the first embodiment, the container 20 has the openings 23a and 23b of the microchannel 23 and the branched microflow according to the mode of the acoustic flow generated by the surface acoustic wave element 14 in the liquid sample. Use of the openings 24a, 25a, 26a of the passages 24, 25, 26 as outlets and outlets is arbitrary.

(変形例)
次に、混合液が供給されるマイクロ流路を変更することができる容器20の特性を利用した変形例としてマイクロソータとして使用する容器を以下に説明する。
(Modification)
Next, a container used as a micro sorter will be described below as a modification using the characteristics of the container 20 that can change the micro flow path to which the mixed liquid is supplied.

容器30は、図23及び図24に示すように、基板31とカバー32とによってマイクロ流路33と分岐マイクロ流路34,35,36が形成されている。容器30は、マイクロ流路33上部のカバー32上面に粒子検出器37が設置され、マイクロ流路33の端部から分岐マイクロ流路34,35,36に分岐する分岐部近傍の基板31とカバー32の側面に攪拌装置10の表面弾性波素子14が液体やジェル等の音響整合層を介して接している。   In the container 30, as shown in FIGS. 23 and 24, a micro flow path 33 and branched micro flow paths 34, 35, and 36 are formed by a substrate 31 and a cover 32. The container 30 is provided with a particle detector 37 on the upper surface of the cover 32 above the microchannel 33, and the substrate 31 and the cover in the vicinity of the branching portion branching from the end of the microchannel 33 to the branching microchannels 34, 35, and 36. The surface acoustic wave element 14 of the stirrer 10 is in contact with the side surfaces of 32 via an acoustic matching layer such as liquid or gel.

マイクロ流路33は、図23及び図24に示すように、基板31とカバー32の一側に直線に沿って形成され、液体試料の流入口となる開口33aが一端に形成されている。分岐マイクロ流路34,35,36は、マイクロ流路33の他端から3方へ略等しい角度で側方へ分岐している。分岐マイクロ流路34,35,36は、容器30の側面に開口し、液体試料の流出口となる開口34a,35a,36aを端部に有している。   As shown in FIGS. 23 and 24, the micro flow path 33 is formed along one straight line on one side of the substrate 31 and the cover 32, and an opening 33a serving as an inlet for the liquid sample is formed at one end. The branching micro flow channels 34, 35, and 36 branch from the other end of the micro flow channel 33 to the side at approximately the same angle in three directions. The branch microchannels 34, 35, and 36 have openings 34 a, 35 a, and 36 a at the end portions that open on the side surfaces of the container 30 and serve as liquid sample outlets.

粒子検出器37は、マイクロ流路33を流下してくる液体試料中に含まれる粒子成分の表面反応結果(発光強度),大きさ(粒径),組成,移動速度等の性状に起因して粒子成分が出射する光を検出する、例えば、フォトディテクタ等の光学測定手段である。粒子検出器37は、粒子成分の性状に応じて得られる光信号を検出し、検出信号を駆動制御回路13へ出力する。ここで、駆動制御回路13は、粒子検出器37から入力される検出信号をもとに単独の音波発生素子である表面弾性波素子14の駆動周波数を選択し、信号発生器12が発振する高周波信号の周波数を変化させる。   The particle detector 37 is caused by properties such as the surface reaction result (luminescence intensity), size (particle diameter), composition, movement speed, etc. of the particle component contained in the liquid sample flowing down the microchannel 33. For example, optical measurement means such as a photodetector that detects light emitted from the particle component. The particle detector 37 detects an optical signal obtained according to the property of the particle component, and outputs a detection signal to the drive control circuit 13. Here, the drive control circuit 13 selects the driving frequency of the surface acoustic wave element 14 that is a single sound wave generating element based on the detection signal input from the particle detector 37, and the high frequency generated by the signal generator 12. Change the frequency of the signal.

以上のように構成される容器30は、開口33aから供給される液体試料中に含まれる粒子成分からの光信号を粒子検出器37が検出しない場合、表面弾性波素子14が駆動されない。このとき、図25に示すように、マイクロ流路33を流下してくる粒子成分Pを含む液体試料Lsは、分岐マイクロ流路34,35,36へ分岐されて流下する。   In the container 30 configured as described above, the surface acoustic wave element 14 is not driven when the particle detector 37 does not detect the optical signal from the particle component contained in the liquid sample supplied from the opening 33a. At this time, as shown in FIG. 25, the liquid sample Ls containing the particle component P flowing down the microchannel 33 is branched into the branching microchannels 34, 35 and 36 and flows down.

そして、粒子検出器37から入力される検出信号をもとに駆動制御回路13が駆動周波数をF=fc1と選択した場合、表面弾性波素子14が周波数fc1で駆動される。この結果、容器30は、図26に示すように、分岐マイクロ流路34と並行であって、断面積が大きく、流速の速い音響流S1(図14参照)と、分岐マイクロ流路36と並行であって、断面積が小さく、流速が遅い音響流S2(図14参照)が非対称に発生する。これにより、マイクロ流路33を流下してくる反応後の粒子成分P1を含む液体試料Lsは、非対称な音響流S1,S2によって分岐マイクロ流路34へ流れる流量が分岐マイクロ流路35,36へ流れる流量よりも増加する。従って、容器30は、表面弾性波素子14を周波数fc1で駆動することにより、粒子成分P1を含む液体試料Lsの分岐マイクロ流路34への流量を増加させることができる。   When the drive control circuit 13 selects the drive frequency F = fc1 based on the detection signal input from the particle detector 37, the surface acoustic wave element 14 is driven at the frequency fc1. As a result, as shown in FIG. 26, the container 30 is in parallel with the branching microchannel 34, and is parallel to the branching microchannel 36 and the acoustic flow S1 (see FIG. 14) having a large cross-sectional area and a high flow velocity. The acoustic flow S2 (see FIG. 14) having a small cross-sectional area and a low flow velocity is generated asymmetrically. As a result, the liquid sample Ls containing the reacted particle component P1 flowing down the microchannel 33 has its flow rate flowing to the branching microchannels 34 to the branching microchannels 35 and 36 due to the asymmetric acoustic flows S1 and S2. Increases over flowing flow rate. Therefore, the container 30 can increase the flow rate of the liquid sample Ls containing the particle component P1 to the branch microchannel 34 by driving the surface acoustic wave element 14 at the frequency fc1.

一方、粒子検出器37から入力される検出信号をもとに駆動制御回路13が駆動周波数をF=fc2と選択した場合、表面弾性波素子14が周波数fc2で駆動される。この結果、容器30は、図27に示すように、分岐マイクロ流路36と並行であって、断面積が大きく、流速の速い音響流S3(図14参照)と、分岐マイクロ流路34と並行であって、断面積が小さく、流速が遅い音響流S4(図14参照)が非対称に発生する。これにより、マイクロ流路33を流下してくる反応後の粒子成分P2を含む液体試料Lsは、非対称な音響流S1,S2によって分岐マイクロ流路36へ流れる流量が分岐マイクロ流路34,35へ流れる流量よりも増加する。従って、容器30は、表面弾性波素子14を周波数fc2で駆動することにより、粒子成分P2を含む液体試料Lsの分岐マイクロ流路36への流量を増加させることができる。   On the other hand, when the drive control circuit 13 selects the drive frequency F = fc2 based on the detection signal input from the particle detector 37, the surface acoustic wave element 14 is driven at the frequency fc2. As a result, as shown in FIG. 27, the container 30 is parallel to the branching microchannel 36, and is parallel to the branching microchannel 34 and the acoustic flow S3 (see FIG. 14) having a large cross-sectional area and a high flow velocity. In addition, the acoustic flow S4 (see FIG. 14) having a small cross-sectional area and a low flow velocity is generated asymmetrically. As a result, the liquid sample Ls containing the particle component P2 after the reaction flowing down the microchannel 33 has a flow rate flowing to the branching microchannel 36 due to the asymmetric acoustic flows S1 and S2 to the branching microchannels 34 and 35. Increases over flowing flow rate. Therefore, the container 30 can increase the flow rate of the liquid sample Ls containing the particle component P2 to the branch microchannel 36 by driving the surface acoustic wave element 14 at the frequency fc2.

このように、容器30は、表面弾性波素子14の駆動周波数を変更することにより、粒子成分P1を含む液体試料Lsが多く流れる流路と粒子成分P2を含む液体試料Lsが多く流れる流路を切り替えることができるので、マイクロソータとして使用することができる。   As described above, the container 30 changes the driving frequency of the surface acoustic wave element 14 so that the liquid sample Ls containing the particle component P1 flows in a large amount and the liquid sample Ls containing the particle component P2 flows in a large amount. Since it can be switched, it can be used as a micro sorter.

また、容器30は、表面弾性波素子14を側面にエポキシ樹脂等の音響整合層を介して取り付けて構成しても良い。この場合、表面弾性波素子14は、入力端子14eと駆動制御部11との間で離接自在に接続され、駆動信号が入力される。このように容器30を構成しても同様の効果が得られる。   The container 30 may be configured by attaching the surface acoustic wave element 14 to the side surface via an acoustic matching layer such as an epoxy resin. In this case, the surface acoustic wave element 14 is detachably connected between the input terminal 14e and the drive control unit 11, and a drive signal is input. Even if the container 30 is configured in this way, the same effect can be obtained.

尚、本発明の表面弾性波素子は、共振周波数帯の一部が重複し、隣り合う発音部による音響流の起点が交互に位置するように発音部を形成してもよい。このため、単独の音波発生素子である表面弾性波素子14は、図28に示すように、中心周波数fc1,fc2の発音部14b,14cに加えて中心周波数fc3(fc1<fc2<fc3)(MHz)の発音部14dを並列接続してもよい。このような表面弾性波素子14を使用すると、液体試料中に生じる音響流をより複雑にすることができる。   In the surface acoustic wave device of the present invention, the sound generating portions may be formed so that the resonance frequency bands partially overlap and the starting points of the acoustic flow by the adjacent sound generating portions are alternately located. For this reason, as shown in FIG. 28, the surface acoustic wave element 14 as a single sound wave generating element has a center frequency fc3 (fc1 <fc2 <fc3) (MHz) in addition to the sound generating portions 14b and 14c of the center frequencies fc1 and fc2. ) May be connected in parallel. When such a surface acoustic wave element 14 is used, the acoustic flow generated in the liquid sample can be made more complicated.

従って、このような表面弾性波素子14を使用すると、攪拌装置10は、表面弾性波素子14を駆動する周波数を適宜変更することにより、液体試料中に種々の態様の音響流を発生させることができるので、過剰なエネルギー消費を抑えつつ液体試料を液量に応じて効率良く攪拌することができ、攪拌に要する時間を短縮することが可能になる。   Therefore, when such a surface acoustic wave element 14 is used, the stirring device 10 can generate various types of acoustic flows in the liquid sample by appropriately changing the frequency for driving the surface acoustic wave element 14. Therefore, it is possible to efficiently stir the liquid sample according to the amount of liquid while suppressing excessive energy consumption, and it is possible to shorten the time required for stirring.

また、表面弾性波素子14は、無線で駆動しても良いし、バルク波の他に表面弾性波を使用して液体試料を攪拌してもよい。   The surface acoustic wave element 14 may be driven wirelessly, or the liquid sample may be agitated using surface acoustic waves in addition to bulk waves.

なお、本発明の「単独の音波発生素子」とは、上述したように、一つの発音部から発生する音波に起因して音響流の起点が二箇所に存在し、複数の発音部が隣り合う発音部による前記音響流の起点が交互に位置するように形成されて、実質的に一つの音波発生素子として一体的に機能するようなあらゆる構成を意味する。したがって、複数の発音部がそれぞれ別体の圧電基板上に設けられていても、一体的に機能することで1つの音波発生素子として機能し得る構成を含む場合には本発明で言う「単独の音波発生素子」と称することが可能である。用途に応じて、複数の発音部の形状や配置(寸法、位置)等を適宜最適化してもよい。   The “single sound wave generating element” of the present invention, as described above, has acoustic flow origins at two places due to sound waves generated from one sounding part, and a plurality of sounding parts are adjacent to each other. It means any configuration that is formed so that the starting points of the acoustic flow by the sound generating portion are alternately positioned and substantially function as one sound wave generating element. Therefore, even if a plurality of sound generating parts are provided on separate piezoelectric substrates, the structure of the single sound generating element can be functioned as a single component by functioning as a single unit. It can be referred to as a “sound wave generating element”. Depending on the application, the shape and arrangement (dimensions, position), etc., of the plurality of sound generating units may be optimized as appropriate.

実施の形態1に係る容器を攪拌装置と共に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the container which concerns on Embodiment 1 with a stirring apparatus. 図1に示す容器の平面図である。It is a top view of the container shown in FIG. 図2のA部を拡大した断面平面図である。It is the cross-sectional top view to which the A section of FIG. 2 was expanded. 本発明の音波発生素子の斜視図である。It is a perspective view of the sound wave generating element of the present invention. 一部が重複する発音部の共振周波数帯を示す図である。It is a figure which shows the resonance frequency band of the sound generation part which a part overlaps. 図4の表面弾性波素子の発音部が有する中心周波数及び入力反射係数に関する周波数特性図である。FIG. 5 is a frequency characteristic diagram regarding a center frequency and an input reflection coefficient included in a sound generating unit of the surface acoustic wave device of FIG. 図4の表面弾性波素子の等価回路図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the surface acoustic wave device of FIG. 4. 図7の表面弾性波素子を一方の発音部の中心周波数で駆動した場合の等価回路図である。FIG. 8 is an equivalent circuit diagram when the surface acoustic wave device of FIG. 7 is driven at the center frequency of one sounding portion. 図8の場合に各発音部が発生する音波と、音波によって液体試料中に生ずる音響流を説明する断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a sound wave generated by each sounding unit in the case of FIG. 8 and an acoustic flow generated in the liquid sample by the sound wave. 図7の表面弾性波素子を他方の発音部の中心周波数で駆動した場合の等価回路図である。FIG. 8 is an equivalent circuit diagram when the surface acoustic wave element of FIG. 7 is driven at the center frequency of the other sounding portion. 図10の場合に各発音部が発生する音波と、音波によって液体試料中に生ずる音響流を説明する断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a sound wave generated by each sounding unit in the case of FIG. 10 and an acoustic flow generated in the liquid sample by the sound wave. 表面弾性波素子が有する二つの発音部が有する中心周波数及び入力反射係数の一例を示す周波数特性図である。It is a frequency characteristic figure which shows an example of the center frequency and input reflection coefficient which the two sound generation parts which a surface acoustic wave element has. 図12に示す周波数特性を有するそれぞれの発音部を中心周波数で駆動した場合に発生する音響流の流速分布を視覚化した図である。It is the figure which visualized the flow velocity distribution of the acoustic flow which generate | occur | produces when each sound generation part which has the frequency characteristic shown in FIG. 12 is driven by a center frequency. 図4の表面弾性波素子を駆動した場合に、分岐マイクロ流路内の液体試料中に生ずる音響流を駆動周波数ごとに示した断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the acoustic flow generated in the liquid sample in the branch microchannel for each driving frequency when the surface acoustic wave device of FIG. 4 is driven. 一方の発音部の中心周波数に等しい周波数で表面弾性波素子を駆動した場合に分岐マイクロ流路内に発生する音響流を示す図3に対応した断面平面図である。FIG. 4 is a cross-sectional plan view corresponding to FIG. 3 showing an acoustic flow generated in a branched microchannel when a surface acoustic wave element is driven at a frequency equal to the center frequency of one sounding portion. 他方の発音部の中心周波数に等しい周波数で表面弾性波素子を駆動した場合に分岐マイクロ流路内に発生する音響流を示す図3に対応した断面平面図である。FIG. 4 is a cross-sectional plan view corresponding to FIG. 3 showing an acoustic flow generated in a branched microchannel when a surface acoustic wave element is driven at a frequency equal to the center frequency of the other sounding portion. 容器の基板底面に取り付ける表面弾性波素子の他の取り付け方を示す図3に対応した断面平面図である。It is a cross-sectional top view corresponding to FIG. 3 which shows the other attachment method of the surface acoustic wave element attached to the board | substrate bottom face of a container. 実施の形態2に係る容器を攪拌装置と共に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the container which concerns on Embodiment 2 with a stirring apparatus. 図18に示す容器の平面図である。It is a top view of the container shown in FIG. 図19のB部を拡大した断面平面図である。It is the cross-sectional top view which expanded the B section of FIG. 一方の発音部の中心周波数に等しい周波数で表面弾性波素子を駆動した場合に分岐マイクロ流路内に発生する音響流を示す図20に対応した断面平面図である。FIG. 21 is a cross-sectional plan view corresponding to FIG. 20 showing an acoustic flow generated in a branched microchannel when a surface acoustic wave element is driven at a frequency equal to the center frequency of one sounding portion. 他方の発音部の中心周波数に等しい周波数で表面弾性波素子を駆動した場合に分岐マイクロ流路内に発生する音響流を示す図20に対応した断面平面図である。FIG. 21 is a cross-sectional plan view corresponding to FIG. 20 showing an acoustic flow generated in a branch microchannel when a surface acoustic wave element is driven at a frequency equal to the center frequency of the other sounding portion. 実施の形態2の変形例としてマイクロソータとして使用する容器を攪拌装置と共に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the container used as a micro sorter with a stirring apparatus as a modification of Embodiment 2. FIG. 図23に示す容器の平面図である。It is a top view of the container shown in FIG. 表面弾性波素子の駆動停止時にマイクロ流路を流下してくる粒子成分Pを含む液体試料Lsの分岐マイクロ流路への流れを示す図24のC部を拡大した断面平面図である。FIG. 25 is an enlarged cross-sectional plan view of a portion C in FIG. 24 showing the flow of the liquid sample Ls containing the particle component P flowing down the microchannel when the surface acoustic wave element is stopped to the branched microchannel. 一方の発音部の中心周波数に等しい周波数で表面弾性波素子を駆動した場合に分岐マイクロ流路内に発生する音響流を示す図25に対応した断面平面図である。FIG. 26 is a cross-sectional plan view corresponding to FIG. 25 showing an acoustic flow generated in the branched microchannel when the surface acoustic wave element is driven at a frequency equal to the center frequency of one sounding portion. 他方の発音部の中心周波数に等しい周波数で表面弾性波素子を駆動した場合に分岐マイクロ流路内に発生する音響流を示す図25に対応した断面平面図である。FIG. 26 is a cross-sectional plan view corresponding to FIG. 25 showing the acoustic flow generated in the branched microchannel when the surface acoustic wave element is driven at a frequency equal to the center frequency of the other sounding portion. 表面弾性波素子の他の例を示す正面図である。It is a front view which shows the other example of a surface acoustic wave element.

符号の説明Explanation of symbols

1 容器
2 基板
3 カバー
4 マイクロ流路
4a,4b 開口
5 分岐マイクロ流路
5a 開口
10 攪拌装置
11 駆動部
12 信号発生器
13 駆動制御回路
14 表面弾性波素子
14a 圧電基板
14b,14c 発音部
140b,140c 櫛型電極(IDT)
140d 櫛型電極(IDT)
14e 入力端子
14f バスバー
20 容器
21 基板
22 カバー
23 マイクロ流路
24,25,26 分岐マイクロ流路
23a,23b 開口
24a,25a,26a 開口
30 容器
31 基板
32 カバー
33 マイクロ流路
33a 開口
34,35,36 分岐マイクロ流路
34a,35a,36a 開口
37 粒子検出器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container 2 Board | substrate 3 Cover 4 Micro flow path 4a, 4b Opening 5 Branching micro flow path 5a Opening 10 Stirrer 11 Drive part 12 Signal generator 13 Drive control circuit 14 Surface acoustic wave element 14a Piezoelectric board 14b, 14c Sound generation part 140b, 140c Comb electrode (IDT)
140d Comb electrode (IDT)
14e input terminal 14f bus bar 20 container 21 substrate 22 cover 23 micro flow path 24, 25, 26 branch micro flow path 23a, 23b opening 24a, 25a, 26a opening 30 container 31 substrate 32 cover 33 micro flow path 33a opening 34, 35, 36 branching micro flow path 34a, 35a, 36a opening 37 particle detector

Claims (8)

圧電基板と、前記圧電基板上に配置された発音部とを有する音波発生素子であって、
前記複数の発音部が、電気的に並列接続され、かつそれぞれの基本波の中心周波数が異なると共に、共振周波数帯の一部が重複することを特徴とする音波発生素子。
A sound wave generating element having a piezoelectric substrate and a sounding portion disposed on the piezoelectric substrate,
The sound wave generating element characterized in that the plurality of sound generating parts are electrically connected in parallel, the center frequencies of the fundamental waves are different, and a part of the resonance frequency band overlaps.
前記複数の発音部は、駆動周波数に応じて各発音部の電気的入力信号に対する振動の応答強度の比率が変化することを特徴とする請求項1に記載の音波発生素子。   2. The sound wave generating element according to claim 1, wherein in the plurality of sound generation units, a ratio of a vibration response intensity to an electric input signal of each sound generation unit is changed according to a driving frequency. 前記複数の発音部は、前記駆動周波数に応じて音波を発生する発音部が切り替わることを特徴とする請求項1に記載の音波発生素子。   The sound generation element according to claim 1, wherein the plurality of sound generation units switch sound generation units that generate sound waves according to the drive frequency. 液体の分析項目、前記液体の性状又は液量の情報をもとに前記音波発生素子に入力する前記駆動周波数が変更されることを特徴とする請求項1に記載の音波発生素子。   The sound wave generating element according to claim 1, wherein the driving frequency input to the sound wave generating element is changed based on information on a liquid analysis item, a property of the liquid, or a liquid amount. マイクロ流路の一端に液体を流入させる少なくとも1つの流入口と、前記マイクロ流路から分岐した分岐マイクロ流路の他端に流出口が形成された容器であって、
前記マイクロ流路と前記分岐マイクロ流路の分岐部の近傍に請求項1〜4のいずれか一つに記載の音波発生素子が設けられていることを特徴とする容器。
A container having at least one inlet for allowing liquid to flow into one end of the microchannel, and an outlet formed at the other end of the branched microchannel branched from the microchannel;
A container in which the sound wave generating element according to any one of claims 1 to 4 is provided in the vicinity of a branch portion between the microchannel and the branch microchannel.
複数の発音部を有する音波発生素子の前記一つの発音部から発生する音波に起因してマイクロ流路内に生じる音響流の起点が容器内壁近傍の離れた二箇所に存在し、前記複数の発音部は、隣り合う発音部による前記音響流の起点が交互に位置するように形成されていることを特徴とする請求項5に記載の容器。   The origin of the acoustic flow generated in the micro-channel due to the sound wave generated from the one sounding portion of the sound wave generating element having a plurality of sounding portions is present at two locations apart near the inner wall of the container, 6. The container according to claim 5, wherein the portion is formed so that the starting points of the acoustic flow by the adjacent sound generating portions are alternately positioned. マイクロ流路の一端に液体を流入させる少なくとも1つの流入口と前記マイクロ流路から分岐した分岐マイクロ流路の他端に流出口が形成された容器の、前記マイクロ流路と前記分岐マイクロ流路の分岐部の近傍に接するように設けられた請求項1〜4のいずれか一つに記載の音波発生素子と、
前記音波発生素子を駆動する駆動部と、
を有することを特徴とする攪拌装置。
The microchannel and the branched microchannel of a container in which an outlet is formed at the other end of the branch microchannel branched from the microchannel and at least one inlet for allowing liquid to flow into one end of the microchannel The sound wave generating element according to any one of claims 1 to 4, which is provided so as to be in contact with the vicinity of the branch portion of
A drive unit for driving the sound wave generating element;
A stirring apparatus comprising:
複数の発音部を有する音波発生素子の前記一つの発音部から発生する音波に起因してマイクロ流路内に生じる音響流の起点が容器内壁近傍の離れた二箇所に存在し、前記複数の発音部は、隣り合う発音部による前記音響流の起点が交互に位置するように形成されていることを特徴とする請求項7に記載の攪拌装置。   The origin of the acoustic flow generated in the micro-channel due to the sound wave generated from the one sounding portion of the sound wave generating element having a plurality of sounding portions is present at two locations apart near the inner wall of the container, The stirrer according to claim 7, wherein the part is formed so that the starting points of the acoustic flow by the adjacent sounding parts are alternately positioned.
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