CN109971629B - 基因测序仪 - Google Patents

Abstract

本申请所公开的一种基因测序仪，包括：基座，设置于所述基座上方的光学成像装置；基座中心处设有吸振块，其可在所述基座表面滑动，工件台设置于吸振块上方并可在吸振块表面移动；吸振块与所述基座之间设有多组振动补偿装置，振动补偿装置包括沿水平方向设置的第一避振弹簧及第一阻尼件。本发明在工件台底部设置吸振块，工件台运动产生的振动通过吸振块反向运动抵消，并且吸振块与基座之间设置的振动补偿装置可将吸振块复位，降低或避免来自工件台的振动传递至光学成像装置；固定架与基座之间设置的隔振器能够阻隔来自外部地基及工件台溢出的振动，避免振动传递给光学成像装置。

Description

基因测序仪

技术领域

本申请涉及生化领域，尤其涉及一种基因测序仪。

背景技术

高通量基因测序仪包括设置在基座内的工件台，以及设置在工件台上方的光学成像装置。由于光学成像装置对振动环境有较高的要求，为了避免工件台带来的振动影响光学成像装置正常运行，需要对工件台运动引入的振动进行抑制。尤其是随着通量指标的日益增加，工件台的稳定时间越来越短、速度和加速度越来越高，工件台运动带来的反作用力会给基础框架带来相对高频、幅值较大的冲击。因此需要对高通量基因测序仪的振动，尤其内部工件台的振动进行抑制和隔离。同时为了增加高通量基因测序仪的市场竞争力，在进行振动抑制时，需要关注相关零部件的成本约束。

现有的抑制该振动的方式通常是在地基和基座之间采用主动隔振装置，主动隔振装置通过其自带的传感器（速度传感器或者加速度传感器）实时测量框架上的振动，采用自带的执行器（洛伦兹电机或者压电驱动器）产生反作用对振动进行削弱和抑制，能够对来自地基和内部运动部件的振动进行有效隔离。

虽然这种采用主动隔振能够对来自地基和内部运动部件一定频段的振动进行有效隔离，但是主动隔振装置价格较贵，尤其是针对不同结构形式不同重量的框架、不同的运动状态的工件台需要定制专用的主动隔振装置，严重增加了设备的成本。同时，主动隔振装置结构复杂，故障率高，对运行环境要求苛刻。

发明内容

本发明提供一种用于基因测序仪，旨在解决现有基因测序仪的振动抑制装置成本高，结构复杂且故障率高的问题。

本申请所公开的一种用于基因测序仪，包括：

基座，所述基座上表面设有向上开口的腔体，所述腔体底部为平面；

光学成像装置，所述光学成像装置设置于所述基座上方；

工件台，所述工件台设置于所述腔体内；

吸振块，所述吸振块设置于所述腔体中心处，并可在所述腔体底部移动，所述工件台设置于所述吸振块上方，并可在所述吸振块表面移动；

振动补偿装置，所述振动补偿装置包括沿水平方向设置的第一避振弹簧及第一阻尼件，所述振动补偿装置于所述吸振块与所述基座侧壁之间设有多组。

所述的基因测序仪，其中，所述工件台与所述吸振块之间为气浮接触，所述吸振块与所述基座底部为气浮接触。

所述的基因测序仪，其中，所述基座上方设有用于承载所述光学成像装置的固定架，所述固定架与所述基座侧壁之间设有隔振器。

所述的基因测序仪，其中，所述隔振器包括沿竖直方向设置的第二避振弹簧及第二阻尼件。

所述的基因测序仪，其中，所述吸振块上表面设有可供所述工件台运动的活动区，所述吸振块上设有用于驱动所述工件台运动的直线电机。

所述的基因测序仪，其中，所述基座底部设有用于隔振的橡胶垫。

所述的基因测序仪，其中，所述吸振块与所述基座之间设置四组振动补偿装置，所述四组振动补偿装置分别设置于所述吸振块水平横向及纵向的四个方位。

本发明所给出的基因测序仪，在工件台底部设置吸振块，根据动量守恒定律，工件台运动产生的振动通过吸振块反向运动抵消，并且吸振块与基座之间设置的振动补偿装置可将吸振块复位，降低或避免来自工件台的振动传递至光学成像装置；固定架与基座之间设置的隔振器能够阻隔来自外部地基及工件台溢出的振动，避免振动传递给光学成像装置。

附图说明

图1为本发明实施例中，基因测序仪的结构原理图；

图2为图1的仰视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

本实施例所提供的一种基因测序仪，如图1及图2所示，包括底部为平面的基座1，基座1的上表面形成有向上开口的腔体10，腔体10中心位置设有吸振块2，吸振块2上方固定有工件台3，基座1上方还固定有固定架4，固定架4中心处固定设有光学成像装置5，光学成像装置5用来采集、识别工件台3发出的的荧光信号。吸振块2表面形成有可供工件台3运动的活动区20，活动区20呈半包围结构，其顶部开口且正对光学成像装置5。活动区20可对工件台3的运动范围进行限位。其中，当工件台3运动时，会使得吸振块2在腔体10底部运动。

吸振块2上固定有用于驱动工件台3在其表面运动的直线电机6。吸振块2与基座1的内壁之间设有沿水平设置的吸振补偿装置7，吸振补偿装置7于吸振块2的四个方向分别设置四组，其中两组吸振补偿装置7沿水平横向上相正对的设置于吸振块2的两侧，另两组吸振补偿装置7沿水平纵向相正对的设置在吸振块另外两侧。

吸振补偿装置7包括沿水平方向设置的第一避振弹簧71及第一阻尼件72。第一避振弹簧71一端固定在吸振块2的外表面，另一端固定在基座的内壁表面。当直线电机6驱动工件台3在吸振块2表面运动时，由于动量守恒定律，吸振块2会反向运动，从而将工件台3产生的振动抵消。而第一避振弹簧71及第一阻尼件72起到阻碍吸振块2移动，隔绝吸振块2与基座之间振动传递的作用。当工件台3运动停止后，在第一避振弹簧71与第一阻尼件72的作用下，吸振块2复位。由于第一避振弹簧71为储能装置，第一阻尼件72为耗能装置，吸振块2运动引起的振动被第一阻尼件72消耗，这样，通过吸振补偿装置7与吸振块2整体作用，可有效的将工件台3带来的振动阻隔并消耗，避免过多的振动传递给基座1，进而传递至光学成像装置5。

固定架4与基座1之间设有多组隔振器8，每组隔振器8包括沿竖直方向设置的第二避振弹簧81及第二阻尼件82。第二避振弹簧81会将振动产生的能量通过形变进行储存，并随着振动消失，第二避振弹簧81复位，将能量释放，过程中，阻尼件82消耗掉绝大多数振动能量。

通过在固定架4与基座1之间设置隔振器8，可有效的阻隔并消耗来自地基以及工件台3溢出的振动，避免振动传递至固定架4上固定的光学成像装置5。

基座1底部还设有用来隔振的橡胶垫装置9，在基座1与地基之间起到缓冲隔振的作用。

此外，当振源频率与物体固有频率比超过时，振动传递率小于1，且随着振源频率与物体固有频率比的提高，振动的传递率会越来越低，基因测序仪的整体频率越低越有利于抑制振动，外界振动频率越高，基因测序仪的振动抑制效果越好。同时，为了更接近于动量守恒定律的理想条件，工件台3与吸振块2之间，以及吸振块2与基座1的腔体10之间的摩擦力应尽量小，为此，本实施例中，工件台3与吸振块2底部之间，以及吸振块2与基座1的腔体10底部之间均采用气浮接触。

本发明所给出的基因测序仪，在工件台底部设置吸振块，根据动量守恒定律，工件台运动产生的振动通过吸振块反向运动抵消，并且吸振块与基座之间设置的振动补偿装置可将吸振块复位，降低或避免工件台将振动传递至光学成像装置；固定架与基座之间设置的隔振器能够阻隔来自外部地基及工件台溢出的振动，避免振动从基座传递给光学成像装置。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (5)

1.一种基因测序仪，其特征在于，包括：

基座；

光学成像装置，所述光学成像装置设置于所述基座上方；

工件台；

吸振块，所述吸振块设置于所述基座上表面中心处，并可在所述基座表面移动，所述工件台设置于所述吸振块上表面，并可在所述吸振块表面移动；

振动补偿装置，所述振动补偿装置包括沿水平方向设置的第一避振弹簧及第一阻尼件，所述振动补偿装置于所述吸振块与所述基座之间设有多组；

所述基座上方设有用于承载所述光学成像装置的固定架，所述固定架与所述基座之间设有隔振器；

所述吸振块上表面设有可供所述工件台运动的活动区，所述吸振块上设有用于驱动所述工件台运动的直线电机，当直线电机驱动工件台在吸振块表面运动时，由于动量守恒定律，吸振块会反向运动，从而将工件台产生的振动抵消；

所述活动区呈半包围结构，其顶部开口且正对所述光学成像装置。

2.如权利要求1所述的基因测序仪，其特征在于，所述工件台与所述吸振块表面之间为气浮接触，所述吸振块与所述基座表面为气浮接触。

3.如权利要求1所述的基因测序仪，其特征在于，所述隔振器包括沿竖直方向设置的第二避振弹簧及第二阻尼件。

4.如权利要求1所述的基因测序仪，其特征在于，所述基座底部设有用于隔振的橡胶垫。

5.如权利要求1所述的基因测序仪，其特征在于，所述吸振块与所述基座之间设置四组振动补偿装置，所述四组振动补偿装置分别设置于所述吸振块水平横向及纵向的四个方位。

Images