CN214850526U - 液流充电装置以及流式池 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于流式池的液流充电装置以及一种包括该液流充电装置的流式池。该液流充电装置包括第一电极和第二电极。所述第一电极与流过所述流式池的流道组件的液流电连接。所述第二电极在所述液流的径向外侧的预定位置处并且具有围绕所述液流的圆筒形的内周面。该液流充电装置具有提高的充电效率，稳定的充电性能和增强的安全性。

Description

液流充电装置以及流式池

技术领域

本公开涉及用于流式池的液流充电装置以及包括该液流充电装置的流式池，例如，流式细胞分选仪的流式池。

背景技术

本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其不一定构成现有技术。

流式分选仪常常用于对诸如微粒体或细胞的样本进行分析和分选。流式分选仪包括流式池，样本和鞘液在流式池的流道组件中汇聚并经由流道组件的喷嘴喷出。喷出的样本和鞘液的液流在即将分离成液滴时需要充电。这样，分离出的液滴会带电，并且带电的液滴在经过偏转板之间产生的高压电场时发生偏转，由此对含有样本的液滴进行分选。

现有流式池的液流充电装置的充电电极直接与鞘液流接触，使得鞘液流处于带电状态。这种情况下，为了确保安全，各个部件的与鞘液流接触的部分均需要进行绝缘处理，因此流式池的设计变得复杂，制造难度加大。因为鞘液带电，因此液流充电装置的充电功率较大，结构较为复杂。

实用新型内容

在本部分中提供本公开的总概要，而不是本公开完全范围或本公开所有特征的全面公开。

本公开的目的是提供一种用于流式池的能够缓解或消除上述至少部分问题的液流充电装置。

本公开的另一个目的是提供一种流式池，其包括结构简化且能够稳定地对液流充电的液流充电装置。

根据本公开的一个方面，提供一种用于流式池的液流充电装置。该液流充电装置包括第一电极和第二电极。所述第一电极与流过所述流式池的流道组件的液流电连接。所述第二电极在所述液流的径向外侧的预定位置处并且具有围绕所述液流的圆筒形的内周面。

根据本公开的液流充电装置具有圆筒形的内周面，因此具有增加的电极面积，从而提高了充电效率，并且使充电性能更加稳定。

在根据本公开的一些示例中，所述第一电极接地，并且所述第二电极电连接至充电控制装置。第二电极不与液流直接接触，因此可以降低与液滴接触的所有部件的导电或安全性要求，从而可以简化这些部件的结构。

在根据本公开的一些示例中，所述第一电极由惰性金属材料制成，或者在导电金属层上设置有惰性金属层。例如，所述第一电极由黄金材料制成，或者在导电金属层上设置有镀金层。惰性金属材料或惰性金属层可以保护第一电极以免氧化或腐蚀。

在根据本公开的一些示例中，所述第二电极的侧壁上设置有供光束通过的孔。可选地，所述孔具有沿所述液流的流动方向长形的形状。在确保电极面积的情况下，可以根据需要改变其结构，以便于流式池的操作。

在根据本公开的一些示例中，所述第二电极包括导电金属层和位于导电金属层的表面上的保护层。例如，所述保护层包括氧化层、非金属层和/或绝缘层。保护层可以为第二电极提供保护，例如，避免氧化或腐蚀，防止触电风险等。

在根据本公开的另一方面中，提供了一种包括上述液流充电装置的流式池。该流式池可以具有与上述液流充电装置相同的技术效果。

在根据本公开的一些示例中，所述第一电极位于所述流式池的流道组件的消泡端口中。所述第一电极电连接至所述流式池的壳体的接地端。

在根据本公开的一些示例中，所述第二电极经由弹簧电连接至充电控制装置。通过弹簧可以提供柔性电连接。

在根据本公开的一些示例中，所述流式池还包括用于容置、安装或固定所述第二电极的固定件，所述固定件的表面上设置有保护层。例如，所述固定件的保护层包括绝缘层。仅需要使与第二电极接触的固定件设置有保护层，因此可以以简单的结构来提高整个流式池的安全性。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本公开的一个或多个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1为根据本公开实施方式的流式池的立体示意图；

图2为图1的流式池的剖视示意图；

图3为根据本公开实施方式的充电装置的示意图；

图4示出了根据本公开实施方式的充电电极的一个示例；以及

图5为根据本公开实施方式的用于安装充电电极的固定件的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图通过示例性实施方式对本公开进行详细描述。在若干附图中，类似的附图标记表示类似的部件和组件。对本公开的以下详细描述仅仅是出于说明目的，而绝不是对本公开及其应用或用途的限制。本说明书中所述的实施方式并非穷举，仅仅是多个可能的实施方式中的一些。示例性实施方式可以以许多不同的形式实施，并且也不应当理解为限制本公开的范围。在一些示例性实施方式中，可能不会对公知的过程、公知的装置结构和公知的技术进行详细描述。

图1为根据本公开实施方式的流式池1的立体示意图；图2为图1的流式池1的剖视示意图。下面将参照图1和图2对流式池1的结构进行描述。

诸如流式分选仪的仪器是通过检测样本的物理或化学属性来对样本进行分选的仪器。分选的样本可以包括生物体的细胞、染色体等。流式池1通常是诸如流式分选仪的仪器的重要组成部分，并且构造成允许各种处理流体和样本汇聚在其中并且从其排出。

如图1和图2所示，流式池1包括流道组件10和用于支承或安装流道组件10的框架20。鞘液和样本经由各自的端口汇聚在流道组件10中，然后经由喷嘴以预定模式(诸如，以单行排列的模式)喷出，以便对样本进行分选。

流道组件10包括顶盖11、流道主体12、玻璃池13和喷嘴14。

顶盖11覆盖在流道主体12的顶表面上，并且设置有用于引入样本的样本端口11a。样本管路SL连接至样本端口11a以将样本供给至流道主体12内。

流道主体12设置有消泡端口12a和鞘液端口12b。经由鞘液端口12b可以将鞘液供给至流道主体12内。消泡端口12a与真空装置(未示出)相连，由此能够在真空下将流道主体12内的流体抽出以进行消泡。供给至流道主体12内的鞘液与样本汇聚，样本被鞘液包裹在其中。

玻璃池13位于流道主体12的出口侧。玻璃池13是能够透光的元件，也可以称为光学元件。在样本通过玻璃池13时，可以借助于光学装置(未示出)来检测样本的物理或化学特性。根据需要，玻璃池13可以是可选的元件。

喷嘴14位于玻璃池13的出口侧并且构造成以例如单行排列的方式将样本喷出。喷出的液流(包括鞘液和样本)在振荡器的作用下逐渐分离出液滴。通常，每个液滴中包含一个样本，以便对该样本进行分选。喷出的液流在即将分离出液滴时被充电，由此带电的液滴经由高压电场时发生偏转从而落入相应的容器中，即，实现了分选。为此，流式池1还包括用于对从喷嘴14喷出的液流进行充电的液流充电装置。

图3为根据本公开实施方式的液流充电装置100的示意图。下面将参照图3对液流充电装置100进行描述。

如图3所示，液流充电装置100包括第一电极110和第二电极120。第一电极110与流过流道组件10的液流FF电连接。第二电极120在液流FF的径向外侧，由此形成电容式充电装置。

接合图1和图2，第一电极110可以布置在消泡端口12a中，使得第一电极110可以与流道主体12内的鞘液直接接触。即，第一电极110可以与流道主体12内的鞘液电连接。

第一电极110可以接地，并因此有时称为阴极极板。例如，第一电极110电连接至流式池1的壳体(未示出)的接地端。这样，第一电极110可以由惰性金属材料制成，从而防止发生氧化或腐蚀。惰性金属材料的一个示例为黄金材料。或者，第一电极110可以由导电金属材料制成，并且在导电金属材料上进行镀金。即，第一电极110包括导电金属层和位于该导电金属层的表面上的镀金层。镀金层也可以良好地避免氧化或腐蚀。

应理解的是，根据本公开的第一电极的结构和材料不局限于图示和本文描述的具体示例，而是可以根据实际需要而改变。

第二电极120布置在喷嘴14的下方并且由固定件30保持(如图2所示)。参照图3，第二电极120具有通孔122，以便液流FF从通孔122中流过。通孔122的大小(例如，与液流FF之间的径向距离)可以根据液滴飞溅等因素而设定。第二电极120具有圆筒形的内周面121。圆筒形的内周面121与液流FF之间产生的电容最大，从而使液滴的充电电荷量最大，即，提高了充电效率。由于提高了充电效率，因此可以使用较低的充电电压来满足液滴偏置角度的需求。这可以更好地保持液滴中样本的活性。

此外，由于圆筒形的内周面121与液流FF的距离是恒定的，因此在避免液滴飞溅到第二电极120上的情况下可以使第二电极120与液流FF的距离最小化，由此进一步使充电电容最大化。

第二电极120由金属材料制成，并且电连接至充电控制装置(未示出)，因此有时称为阳极极板(也可以称为充电极板)。如图3所示，第二电极120可以经由弹簧124连接至充电控制装置，由此实现第二电极的柔性连接。弹簧124可以经由刚性导电元件128和弹簧针126连接至充电控制装置。

弹簧124是一个结构标准件，无需定制加工，因此可以简化加工过程并具有较低成本。弹簧124可以替代电线来实现第二电极120的电连接。由于弹簧124可以发生弹性变形，因此可以适应于第二电极120与刚性导电元件128之间的位置变化，由此可以降低第二电极120与刚性导电元件128之间的相对位置要求。另外，弹簧124作为结构件，可以使液流充电装置由导电结构件组成，而无需引入电子元件，使其设计更容易、更简单。

通过弹簧针126，可以有利地使第二电极120和固定件30插入至框架20中以及从框架20中拆出。此外，弹簧针126可以确保可靠电接触。

应理解的是，根据本公开的第二电极的结构和材料不局限于图3所示和上文描述的具体示例，而是可以根据实际需要而改变。例如，第二电极120的外周面可以根据其外围结构而变化。

图4示出了根据本公开实施方式的充电电极120的一个示例。如图4所示，第二电极120的侧壁上设置有供光束通过的孔123。孔123可以具有沿液流FF的流动方向长形的形状。孔123的设置可以便利于光束通过以对样本进行光学检测。

除了由金属材料制成的导电金属层之外，第二电极120还可以包括设置在导电金属层的表面上的保护层125。保护层125构造成防止第二极板120发生氧化、腐蚀或触电风险，由此提高充电稳定性和安全性。

例如，保护层125包括氧化层、非金属层和/或绝缘层。通过保护层125，即使诸如鞘液的盐溶液被飞溅到第二电极120上，也可以将导电盐溶液与第二极板120的导电金属层隔离开，从而避免发生氧化或腐蚀。

图5为根据本公开实施方式的用于安装第二电极120的固定件30的示意图。如图5所示，第二电极120被容置、安装或固定在固定件30中。固定件30可以带着第二电极120一起插入框架20中。固定件30是与第二电极120直接接触的部件，因此固定件30可以由非金属材料制成。或者，固定件30可以由金属材料制成，并且在金属材料的整个表面上设置保护层32，例如，绝缘层或非金属材料层，以提高整个流式池1的安全性。

虽然已经参照示例性实施方式对本公开进行了描述，但是应当理解，本公开并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式。在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对示例性实施方式做出各种改变。在不矛盾的情况下，各个实施方式中的特征可以相互结合。或者，实施方式中的某个特征也可以省去。

Claims (14)

1.一种用于流式池的液流充电装置，其特征在于，所述液流充电装置包括：

第一电极，所述第一电极与流过所述流式池的流道组件的液流电连接；以及

第二电极，所述第二电极在所述液流的径向外侧的预定位置处并且具有围绕所述液流的圆筒形的内周面。

2.根据权利要求1所述的液流充电装置，其特征在于，所述第一电极接地，并且所述第二电极电连接至充电控制装置。

3.根据权利要求2所述的液流充电装置，其特征在于，所述第一电极由惰性金属材料制成，或者在导电金属层上设置有惰性金属层。

4.根据权利要求2所述的液流充电装置，其特征在于，所述第一电极由黄金材料制成，或者在导电金属层上设置有镀金层。

5.根据权利要求1所述的液流充电装置，其特征在于，所述第二电极的侧壁上设置有供光束通过的孔。

6.根据权利要求5所述的液流充电装置，其特征在于，所述孔具有沿所述液流的流动方向长形的形状。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的液流充电装置，其特征在于，所述第二电极包括导电金属层和位于导电金属层的表面上的保护层。

8.根据权利要求7所述的液流充电装置，其特征在于，所述保护层包括氧化层、非金属层和/或绝缘层。

9.一种流式池，其特征在于，所述流式池包括根据权利要求1至8中任一项所述的液流充电装置。

10.根据权利要求9所述的流式池，其特征在于，所述第一电极位于所述流式池的流道组件的消泡端口中。

11.根据权利要求10所述的流式池，其特征在于，所述第一电极电连接至所述流式池的壳体的接地端。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的流式池，其特征在于，所述第二电极经由弹簧和/或弹簧针电连接至充电控制装置。

13.根据权利要求12所述的流式池，其特征在于，所述流式池还包括用于容置、安装或固定所述第二电极的固定件，所述固定件由非金属材料制成，或者在金属材料的表面上设置有保护层。

14.根据权利要求13所述的流式池，其特征在于，在所述固定件具有保护层的情况下，所述保护层包括绝缘层或非金属材料层。

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