JP2003536068A - 空気中の化学種及び生物学的種をサンプリング及び検出するための３ｄ統合セル・アレイ - Google Patents

空気中の化学種及び生物学的種をサンプリング及び検出するための３ｄ統合セル・アレイ

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Abstract

(57)【要約】 寸法の小さな２次元アレイ及び３次元アレイとして配置するのに適した統合メソポンプ・センサ（３００、３２０）を開示する。１つのメソポンプ（３０、３２０）は、対向する２つの静電的に充電可能な材料層（７２、７４）の間に形成された空洞又はポンプ・チャンバ（６４）を通して配置された、静電的に引き寄せることができる可撓性ダイアフラム（７０、２４０）で構成される。流体は、ダイアフラム（７０、２４０）を第１の充電可能な層（７２）及び第２の充電可能な層（７４）に向かって順番に動かすことによって各チャンバを通してポンピングされる。この運動により、一連のチャンバ（６４、１３２、１３４、１３６）を通して、またセンサ（３０３、３５４、４２２、５０２）を通過するように流体を引き込み、押し出すことができる。１つのグループのセンサとしては、様々な分析物の存在に応答して様々に抵抗を変化させることができる複数の可変化学抵抗性センサを利用する。別のグループのセンサとして、特定の分析物が存在するときに蛍光を発する化学蛍光センサ（５０２、５０６）を利用する。いくつかのメソポンプ・センサ・システム（６００）は、ＭＥＭＳ技術を用いて製造することができる。また、これらのメソポンプ・センサ・システムは、ポンプ（６０）の順序づけを行い、主成分分析を含む様々な方法を用いてセンサ出力を分析するための制御装置（６０２）と結合することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の分野】 本発明は一般に、空気中の化学物質及び生物学的物質を検出するための電子セ
ンサに関する。更に詳細には、本発明は、有害な化学物質及び生物学的物質を検
出することができるマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）に関する。 【０００２】 【発明の背景】 空気又は気相感知及び測定システムは、現在、工業プロセス制御や環境コンプ
ライアンス測定、爆発物検出など多くの応用分野で使用されている。一例では、
オンライン・ガス・クロマトグラフィ及びオンライン光学分光法は、気相成分を
用いてプロセス状態を測定するために使用される。別の例では、環境規制コンプ
ライアンスが確実に守られるように、燃焼ガス及び煙突の煤煙の濃度を測定する
。このようなシステムでは、特性の測定を行うために、測定する気体をポンプを
用いて１つ又は複数のセンサに移送することが多い。気体を送るために使用され
るポンプは、かさばり、大量の電力を消費することが多い。これによりこれらの
システムの応用分野はしばしば限定される。更に、このようなセンサ・システム
の多くは、気体をセンサに送るためのポンプを１つしか備えていない。従って、
ポンプが故障すると、システム全体が作動しなくなることもある。 【０００３】 【発明の概要】 本発明は、検出及び信頼性を改善するための統合（integrated）したポンプ及
びセンサを提供するものである。好ましくは、多数のマイクロポンプが設けられ
、各マイクロポンプが１つ又は複数の小型センサと流体連通している。更に好ま
しくは、マイクロポンプは、ＭＥＭＳ技術を用いて形成したメソポンプ（mesopu
mps）であり、各センサが、専用の、個別に制御可能であることが多いポンプを
有する。このようなポンプ／センサ・システムは、容易に大量生産して、統合し
た軽量ポンプ・センサ・システムの３Ｄアレイにすることができる。このシステ
ムは、気相医療診断や工業制御感知、農業分野の測定、地雷の検知、有害な化学
生物学的物質の検出など、多くの応用分野で使用することができる。 【０００４】 本発明の例示的な実施形態では、寸法の小さな２次元アレイ及び３次元アレイ
内に配置するのに適した統合メソポンプ・センサ・アセンブリを提供する。１つ
のメソポンプは、対向する２つの静電的に充電可能な層の間に形成された空洞又
はポンプ・チャンバ中に配置された、静電的に引き寄せることができる可撓性ダ
イアフラムで構成される。 【０００５】 メソポンプは、誘電材料からなる第１の上側層で構成することができ、この材
料の下側表面には凹状空洞が形成されている。同様の構造をもつ第２の下側層は
、第１の層の下方に、２つの凹状空洞がポンプ・チャンバを形成するように対向
する向きで配置することができる。可撓性且つ導電性のダイアフラム材料からな
る挿置層は、上側層と下側層の間に配置される。このダイアフラムは、両側を導
電層で覆われた絶縁材料で構成することもできる。上側層又は下側層の導電性部
分に挿置ダイアフラム層に対して相対的に電位を印加すると、この可撓性ダイア
フラムは上側層又は下側層に向かって引き寄せられる。 【０００６】 ポンプ・チャンバのもう１つの（第２の）層は、以下で更に述べるように、そ
の下側表面に凹状空洞を形成し、その後第２のダイアフラム層を形成し、その後
、対向する凹状空洞を有する対向する第３の層を形成して、第２のレベルのポン
プ・チャンバを形成することによって形成することができる。動作中には、感知
されるべき流体は、第１のポンプ・チャンバから第２のチャンバに向かって下向
きに流れ、第３のチャンバに向かって横向きに流れ、第４のチャンバに向かって
上向きに流れ、出口導管を通って外に流れる。 【０００７】 一群のセンサは、分析物の存在に応答して電気抵抗及び／又はインピーダンス
が変化する化学抵抗性（chemo-resistive）センサを含む。様々な化学抵抗性セ
ンサは、分析物の存在に応じてセンサ出力がセンサごとに異なるように、様々な
組成にすることができる。個々のセンサの出力では特定の分析物を同定すること
ができないことがあるが、主成分分析（ＰＣＡ）技法によってこれらを集合的に
分析して、特定の化合物を同定することはできる。メソポンプ・センサの２次元
アレイ及び３次元アレイとして実現することができる複数のセンサが存在するこ
とは、ＰＣＡで使用される複数の入力に非常に適している。 【０００８】 別のタイプの適当なセンサは、一般的な又は特定の化合物の存在に応答して蛍
光を発する化学蛍光性化合物を利用したものである。広い波長又は狭い波長にわ
たる分光センサなど、その他多くのタイプのセンサが、本発明とともに使用する
のに適している。 【０００９】 メソポンプ・センサは、スタック状に配列し、マイクロコントローラや汎用コ
ンピュータなどの制御装置に結合することができる。制御装置内のコンピュータ
・プログラム又は論理を使用して、各ポンプ・チャンバの動作を順序づけ、セン
サ出力を分析することができる。１実施形態では、ＰＣＡを実行する制御装置プ
ログラムを含む。制御装置プログラムを利用して、メソポンプの諸制限及び所期
の応用分野に応じて双方向モード又は単方向モードでポンプ・シーケンスを動作
させることができる。双方向モード動作を使用すると、センサを通過するように
サンプリング対象流体を押し出すこと、及び引き込むことができ、またポンプ・
チャネルを形成するのに必要なチャンバ数を削減することもできる。 【００１０】 １つの動作モードでは、双方向「表在呼吸」モードを利用して、空気などの流
体をセンサの少し先の位置までメソポンプ・センサ中に引き込み、次いでこの流
体を排出して、センサの先の位置のメソポンプ内部の任意のファウリングを最小
限に抑える。双方向動作モードはまた、センサが飽和している可能性がある場合
には、フィルタから粒子を除去し、清浄なパージ空気をセンサの先の位置まで押
しやるために使用することもできる。フィルタは、１つ又は全ての外部流体オリ
フィスに設けることができ、メソポンプに侵入した粒子を捕捉するためにインパ
クタ・タイプ・フィルタを含むことができる。 【００１１】 統合メソポンプ・センサは、有害な化学物質や生物学的物質、埋められた地雷
から出るごく少量のＴＮＴその他の爆発物などの空気中の物質を検出するために
有利に使用することができる、小型且つ軽量で間隔の密な多数のセンサを備える
ことができる。この個々に制御可能な多数のセンサは、飽和する、又は機能しな
くなる可能性が高く、且つ一般的なセンサ出力又はトリガにのみ応答してポンピ
ング及び詳細感知を活動化する可能性が高いセンサを順次動作させることができ
るシステムを提供することもできる。 【００１２】 ［発明の詳細な説明］ 図１は、入口空気圧接続部３６及び出口空気圧接続部３８を含む入口ヘッダ３
２及び出口ヘッダ３４を有するメソポンプ・ブロック・デバイス３０を示してい
る。各ポンプは、参照によって本明細書に組み込む米国特許第５８３６７５０号
に記載のものなどのメソポンプであることが好ましい。 【００１３】 メソポンプ・デバイス３０は、第１のポンプ・チャネル４０、第２のポンプ・
チャネル４２、及び第３のポンプ・チャネル４４を含む。図示の実施形態では、
各ポンプ・チャネルは、入口から出口まで流体をポンピングするための一連の４
つのポンプ・チャンバを含む。第１のポンプ・チャネル４０は、第１のポンプ・
チャンバ４６、チャンバ４６の下方に位置する第２のポンプ・チャンバ（図１に
は図示せず）、第４のポンプ・チャンバ４８、及び第４のポンプ・チャンバ４８
の下方に位置する第３のポンプ・チャンバ（図１には図示せず）を含む。矢印５
０は、第１のポンプ・チャンバを通る流体の流れを概略的に示すものであり、第
１のポンプ・チャンバ４６、第２のポンプ・チャンバ、第３のポンプ・チャンバ
、及び第４のポンプ・チャンバ４８を通るものとして示してある。流体は、第２
のポンプ・チャネル４２及び第３のポンプ・チャネル４４でも、同様にして入口
から出口まで流れることができる。 【００１４】 図示の実施形態では、互いに上下に積み重ねた１０個のポンプ・チャネル・レ
ベルが示してある。各ポンプ・チャネル・レベルは、２つのチャンバ・レベルを
含む。この実施形態では、３つのポンプ・チャネルが横に並んで配置されている
。各ポンプ・チャネルは、ポンプ・チャンバ２つ分の厚さがある。メソポンプ３
０は、３かける１０（３×１０）スタックで構成される。即ち、このデバイスは
、幅方向に３つのポンプ・チャネルを有し、厚さ方向に１０個のポンプ・チャネ
ルを有する。メソポンプのこの３×１０スタックは、どの寸法にも約１インチ未
満にすることができる。 【００１５】 図１に示すように、チャンバ４６などの凹状ポンプ・チャンバの裏側は、この
デバイスの頂部即ち外側に向けて配置される。換言すれば、これらの平面が透明
な材料で構成されている場合には、ポンプ・チャンバの裏側即ち凸状側が外側表
面に対して示され、対向する２つの面の凹状表面が互いに向き合ってポンプ空洞
を形成する。 【００１６】 図２は、単一のポンプ・チャンバ６０の縦断面図である。チャンバ６０は概し
て、入口６２、空洞６４、チャンバ間導管６６、及び背圧ベント６８を含む。空
洞６４内には、可撓性ダイアフラム７０が配置される。 【００１７】 ポンプ・チャンバ６０は概して、第１又は頂部層７２、及び第２又は底部層７
４を含み、１実施形態では直径約１０ミリメートルにすることができる。第１の
層７２は、導電層８０及び誘電層８２を含む。ポンプ・チャンバ６０は、第１の
層７２及び第２の層７４でダイアフラム７０をはさむ、又は第２の層７４の上に
ダイアフラム７０を重ね、その上に第１の層７２を重ねることによって、ダイア
フラム７０を上側層と下側層の間に閉じ込めることによって形成することができ
る。１実施形態では、第１の層７２及び第２の層７４は、ポリカーボネートやポ
リエーテルイミドなどの材料で構成することができ、厚さ約０．５ミリメートル
にすることができる。 【００１８】 ダイアフラム７０は、第１の誘電層８６、１つ又は複数の導電性表面を有する
内側可撓性層８８、及び下側絶縁又は誘電層９０を含むことができる。ダイアフ
ラム７０は、ポリイミドやポリエステルなどの可撓性材料で構成することができ
る。１実施形態では、ダイアフラム７０は、米国Delaware州、Wilmingtonのデュ
ポン社（E.I.du Pont de Nemours & Co.）製のＫＡＰＴＯＮ（商標）やその他の
金属化ポリマー・フィルムなど市販の材料で構成することができ、厚さは約２５
マイクロメートルである。 【００１９】 第２の層７４も、導電層９４、及び導電層９４の上に配置された絶縁又は誘電
層９６を含むことができる。導電層８０及び９４は、当技術分野では周知のよう
に、例えば、金属のプリンティング、メッキ、スパッタリング、蒸着又はＥＢ蒸
着を行い、その後必要ならドライ・フィルム・レジストを用いてパターン形成す
ることによって形成したアルミニウムなどの金属フィルムにすることができる。
１実施形態では、浅いマスクを使用して蒸着させた金属堆積物をパターン形成し
て、層８０及び９４を形成する。１実施形態では、約１００〜５００オングスト
ロームの厚さでアルミニウムを堆積させる。同様の導電性材料を可撓性ダイアフ
ラム７０上に堆積させることができる。 【００２０】 誘電材料は、スパッタリングやイオン・ビーム・スパッタリング、蒸着、スピ
ン・コーティングなどの薄膜堆積プロセスによって堆積させることができる。絶
縁材料は、ポリイミドやポリエステルなど、ダイアフラムの材料と同様の材料で
構成することができる。１実施形態では、可撓性ダイアフラム層８８は厚さ約２
５ミクロンとし、各側面に厚さ約１００オングストロームのアルミニウム層を有
することができる。 【００２１】 図示の実施形態では、第１の層の電極１００は、第１の層の導電性表面８０と
結合される。ダイアフラム電極１０２は、ダイアフラムの導電性材料８８に接続
され、第２の層の電極１０６は第２の層の導電層９４と電気的に結合される。こ
れらの電極を使用して、第１の層の導電性表面８０とダイアフラムの導電性材料
８８の間、又は第２の層の導電性表面９４とダイアフラムの導電性材料８８の間
に電位を発生させることができる。ダイアフラム電極１０２と第１の層の電極１
００の間に電位が発生すると、ダイアフラム７０は静電的に第１の層７２に引き
寄せられることになる。第１の層７２及びダイアフラム７０の上の誘電性又は絶
縁性の層又はコーティングは、ダイアフラムが引き寄せられて第１の層７２間他
は第２の層７４と接触したときに、ダイアフラムと第１の層又は第２の層との間
の短絡を防止する働きをする。 【００２２】 図２では、ダイアフラム７０は、位置１１０などポンプ空洞内の中心寄りの位
置よりも位置１０８などポンプ空洞の末端に近い位置の方が、より第１の層７２
に近い位置にある。従って、ダイアフラム７０と第１の層７２の間に電位が確立
されると、空洞６４の両端に最も近いダイアフラム７０の位置は、ダイアフラム
の中心寄りの部分より強く引かれる。これにより、可撓性ダイアフラムは、空洞
６４の最も外側の位置から最も内側の位置に向かって順次接触していく蠕動波に
似た波形で引かれる。 【００２３】 空洞６４は、ダイアフラム７０によって頂部空洞部分１１２及び底部空洞部分
１１４に分割される。ダイアフラム７０が上に向かって移動しているときには、
流体は背圧ベント６８を介して外側に押し出される。この流体は通常は周囲空気
である。ダイアフラム７０が第２の層７４に向かって押し下げられると、流体は
通常は背圧ベント６８を介して下向きに流れ、頂部空洞部分１１２に流入するこ
とになる。これとほぼ同時に、サンプリング対象の空気などの対象流体は、チャ
ンバ間導管６６を介して下向きに押し出される。従って、背圧ベント６８を通っ
て流れる周囲空気は、頂部チャンバ部分１１２中に形成される真空状態を緩和す
る補給空気である。 【００２４】 図示の実施形態では、ダイアフラム７０は、第２の層７４に向かって引き下げ
られると直ちに、一部の流体を空洞６４中に延びる入口開口６３中に押しやるこ
とができる。従って、対象流体（the fluid of interest）の一部が、最初に入
口６２を介して逆流することがある。しかし、ダイアフラム７０は、直ぐに入口
開口６３を封止し、チャンバ間導管６６以外を通るそれ以上の流体の逆流を防止
する。 【００２５】 図３は、それぞれ３つのチャンバを有する２つのチャンバ・レベルを有するポ
ンプ・チャネル１３０内に配置されたチャンバ６０を更に示す図である。流体流
は、入口６２から第１の空洞６４に入り、第２の空洞１３２に入り、第３の空洞
１３４に入り、第４の空洞１３６に入り、第５の空洞１３８に入り、第６の空洞
１４０に入り、出口１４２を通って流出することが分かるであろう。従って、６
個の空洞を直列に使用して、１つのメソポンプを形成している。 【００２６】 ポンプ・チャネル１３０は、第１の層７２、第１のダイアフラム層７０、第２
の層７４、第２のダイアフラム層７１、及び第３の層１４４から構成される。従
って、３つの材料層及び２つのダイアフラム層がポンプ・チャネルを形成する働
きをする。第１の層７２の外側面上に第４の層１４６を配置して第１の背圧チャ
ネル１４８を形成することができる。同様に、第３の層１４４の外側面上に第５
の層１５０を配置して、第２の背圧チャネル１５２を形成することができる。背
圧チャネル１４８及び１５２は、補給空気及び排出すべき空気を、ポンプで使用
するダイアフラムの裏側から供給する働きをすることができる。背圧チャネルは
第１の層及び／又は第３の層に、又はその内部に直接形成することができるので
、別個の層を準備する必要はないものとする。 【００２７】 図４は、単一の２重チャンバ・レベル・ポンプ・チャネル２００を示す図であ
る。ポンプ・チャンバの動作について説明するために、ポンプ・チャネル２００
はかなり概略的に示してある。ポンプ・チャネル２００は、第１のポンプ・チャ
ンバ２０２、第２のポンプ・チャンバ２０４、第３のポンプ・チャンバ２０６及
び第４のポンプ・チャンバ２０８を含む。サンプリング又は移動の対象の流体流
は、入口２２２から第１のチャンバ２０２を通り、チャンバ相互接続導管２１０
を通って第２のチャンバ２０４に入り、導管２１２を通って第２のチャンバ２０
４を出て、第３のチャンバ２０６に入り、チャンバ間導管２１４を通って第３の
チャンバを出て、第４のチャンバ２０８に入り、出口導管２１６を通って外部に
出る。１実施形態では、メソポンプ２００は、第１のチャンバ２０２及び第４の
チャンバ２０８を通って延びる第１のダイアフラム２４０を含む。また、メソポ
ンプ２００は、第２のチャンバ２０４及び第３のチャンバ２０６を通って延びる
第２のダイアフラム２４２も含む。１実施形態では、各ダイアフラムは、２つの
チャンバを通って延びる単一の連続材料片で構成される。 【００２８】 第１のチャンバ２０２は、上側導電性表面２２０及び下側導電性表面２２４を
含む。第２のチャンバ２０４は、上側導電性表面２２６及び下側導電性表面２３
０を含む。第３のチャンバ２０６は、上側導電性表面２３２及び下側導電性表面
２３４を含む。第４のチャンバ２０８は、上側導電性表面２３６及び下側導電性
表面２３８を含む。導電性表面は、誘電層で被覆されることが好ましい。１実施
形態では、ダイアフラムの導電層の電位をアース電位又は中性点電位に維持し、
ポンプ・チャンバの上側表面又は下側表面に電位を印加することによって、ダイ
アフラムを移動させる。例えば、ダイアフラム２４０のポンプ・チャンバ２０２
内にある部分は、上側導電性表面２２０に電位を印加することによって上向きに
移動させることができる。ダイアフラム２４０は、底部導電性表面２２４に電位
を印加することによってポンプ・チャンバ２０２内で下向きに引っ張ることがで
きる。 【００２９】 図４は、３種類５つの異なる位相（phase）にあるメソポンプ２００を示して
いる。最初の位相である位相０から始まり、ダイアフラム２４０は、第１のチャ
ンバ２０２及び第４のチャンバ２０８の両方で下側位置にあることが分かる。下
側ダイアフラム２４２は、第２のチャンバ２０４内では上側位置にあり、第３の
チャンバ２０６内では下側位置にあることが分かる。 【００３０】 位相１への移行では、第１のチャンバの上側表面２２０、第３のチャンバの上
側表面２３２、及び第４のチャンバの上側表面２３６に電位を印加することがで
きる。位相１に矢印で示すように、第１のチャンバ２０２、第３のチャンバ２０
６、及び第４のチャンバ２０８内のダイアフラムは上向きに移動する。この第１
のチャンバ２０２内での移動により、第１のチャンバ２０２内に網掛け領域２３
５で示すように、サンプリング対象流体が第１のチャンバ２０２中に引き込まれ
る。 【００３１】 位相２への移行では、第１、第２及び第４のチャンバの下側表面に電位を印加
することができる。これは、ダイアフラムを第１、第２及び第４のチャンバの下
側表面に向かって下向きに移動させるように作用することができる。対象流体サ
ンプル２３５は、第１のチャンバ２０２から下向きに押し出されて第２のチャン
バ２０４中に引き込まれる。これは、上側ダイアフラム２４０による下向きの力
と、下側ダイアフラム２４２の真空即ち引き込む効果とによって起こる。上述の
ように、一部の流体が最初に入口２２２を介して排出されていることもあるが、
上側ダイアフラム２４０の蠕動動作が入口２２２を介したいかなる流体の流出も
阻止するように作用する。 【００３２】 位相３への移行では、第２のチャンバ２０４の上側表面２２６及び第３のチャ
ンバ２０６の下側表面２３４に電位を印加することができる。上側ダイアフラム
２４０が下側位置にあることにより第１のチャンバ２０２は密封されたままだが
、下側ダイアフラム２４２が上向きに移動することにより、対象流体は導管２１
２を通って第３のチャンバ２０６中に押しやられることになる。１実施形態では
、下側ダイアフラム２４２を導管２１２の下側表面に固定することにより、ダイ
アフラムの上に流路を形成する。 【００３３】 位相４への移行では、第１のチャンバ２０２の上側表面２２０、第３のチャン
バ２０６の上側表面２３２、及び第４のチャンバ２０８の上側表面２３６に電位
を印加することができる。従って、対象流体は、下側ダイアフラム２４２によっ
て押し上げられ、上側ダイアフラム２４０によって第４のチャンバ２０８中に引
き込まれる。同時に、第１のチャンバ２０２内の上側ダイアフラム２４０が上向
きに移動することによって、新しい対象流体サンプル２３７を第１のチャンバ２
０２中に引き込むことができる。図４を見れば分かるように、位相３のダイアフ
ラムの位置は位相０と同じであり、位相４のダイアフラムの位置は位相１と同じ
である。 【００３４】 この直後の位相など、その後の位相では、対象流体サンプル２３５を、出口２
１６を介して第４のチャンバ２０８から排出することができる。４つを超えるチ
ャンバを有する実施形態では、第４のチャンバ２０８から排出される流体は、別
のチャンバ中に排出することができる。このようにして、様々な用途のために長
いチャンバ・パイプラインを形成することができる。 【００３５】 いくつかの実施形態では、対象流体サンプルを引き込んだ後で、第４のチャン
バ２０８から流体を排出して第３のチャンバ２０６中に戻し、そこから第２のチ
ャンバ２０４、第１のチャンバ２０２に戻して入口導管２２２から出すように、
論理動作ポンプ２００を使用することができる。これは、メソポンプ２００を双
方向方式で動作させることができる単なる１つの方法に過ぎない。望ましい場合
には、単純に１つのサンプルを１つのチャンバに閉じ込めておくというかたちで
、メソポンプのサンプルのうちいくつかのサンプルをそれぞれ長期間保持するこ
ともできる。これは、流体サンプルの１つについて更に分析することが望ましい
場合に望ましいことがある。 【００３６】 次に図５を参照すると、メソポンプ２００に関する図４で説明したいくつかの
要素を含む統合メソポンプ・センサ３００が示してあり、統合メソポンプ・セン
サを理解する助けとなるように同じ参照番号を使用している。補給空気チャネル
及び通気チャネルを形成することができるポンプ・チャンバの頂部及び底部を形
成する層と隣接する材料層は、図５には示していない。 【００３７】 メソポンプ・センサ３００は、第１のチャンバ２０２、第２のチャンバ２０４
、第３のチャンバ２０６及び第４のチャンバ２０８を含む。サンプリング対象の
空気又は別の流体は、取入れ口３０８を通り、センサ３０３を通過し、第１のフ
ィルタ３０６を通り、入口２２２を通り、４つのポンプ・チャンバを通り、出口
２１６を通り、第２のフィルタ３０２を通って流れる。 【００３８】 センサ３０３は、図５のメソポンプ部分への流体取入れチャネルを囲む、第１
の部分３０４及び第２の部分３０５を有する物体として概略的に示してある。１
実施形態では、センサは、サーフェス・ボリューム比を最大にし、分析物とセン
サ材料の間の相互作用を最大限に高めるように、細い個々の流路の壁面に配置さ
れる。センサ３０３として使用するセンサのタイプは、応用分野によって変える
ことができる。 【００３９】 １実施形態では、センサ３０３は、流体サンプル中に存在し、且つセンサに吸
収された分析物の量に応じて抵抗率及びインピーダンスが変化する化学抵抗性セ
ンサである。いくつかの実施形態では、センサは、ポリマー及び可塑剤で構成さ
れる。この可塑剤の組成を、統合した複数のメソポンプ・センサの両端間で変化
させ、複数のセンサにわたって同じであると考えられる流体サンプルについて複
数の読みを与える。化学抵抗性センサの一例では、導電性ポリマー・エレメント
は、ポリマー・フィルムの抵抗率及び／又はインピーダンスの変化を引き起こす
ことができる分析物にさらされると膨張するポリマー・フィルムを含み、直接低
パワー電気信号読出しを感知信号として使用できるようにしている。 【００４０】 導電性有機ポリマーの処理可能な薄膜を、個々のセンサ・エレメント上に準備
することができる。この処理可能なフィルムを堆積中に可塑化し、各化学抵抗性
エレメントの化学結合特性に多様性及び体系的な制御を与えることができる。例
えば、ポリスチレンなど様々な非導電性ポリマーをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ
）に溶解させ、この混合物にカーボンブラックを懸濁させ、次いでこれを交互に
かみ合わせた電極に塗布し、ＴＨＦを蒸発させると、ポリマー・フィルムを得る
ことができる。各ポリマーは、吸収された分析物に応じて異なる抵抗率を有する
ことができる。別の例では、同じポリマーを様々な可塑剤と混合して、抵抗率応
答が使用した可塑剤に応じて変化するセンサを作成することができる。このよう
な例の１つでは、ポリ（ピロール）に様々な可塑剤を加えて、様々なセンサを作
成することができる。例えば、参照により全て本明細書に組み込む、米国特許第
５５７１４０１号及び第５９１１８７２号、Proc.Natl.Acad.Sci.、USA、Vol.92、N
o.7、2652〜2656ページ、１９９５年３月を参照されたい。 【００４１】 いくつかの実施形態では、センサは、個別には化学種を同定しないが、分析物
を同定するために使用することができる多次元出力を生成することができる。特
に、化学計測（Chemometric）又は主成分分析（ＰＣＡ）手法及びソフトウェア
を使用して、化学種又は生物学的種、あるいは少なくとも属を同定することがで
きる。ＰＣＡ手法は周知であり、例えば、Elsevier Science Publishers出版のC
hemometrics and Intelligent Laboratory Systems 1及び2(1986年及び1987年)、
又はWiley and Sons出版のBeebe他のChemometrics、A Practical Guideを参照さ
れたい。前記の両書籍は、参照により本明細書に組み込む。本発明は、様々なセ
ンサのアレイを全て小さな体積内に収めることを包含することができる。本発明
が包含する多数の様々な軽量且つ小体積のセンサは、以前には実現不可能であっ
たハンドヘルド現場装置でのＰＣＡ同定を実現することができる。 【００４２】 いくつかの実施形態では、センサ３０３は、ヒータを含む、又はその上流側に
ヒータを有し、測定する流体及び／又はセンサ自体を適当な温度まで温めること
ができる。ヒータの用途の１つは、高分子センサを温めて、吸着又は吸収された
任意の分析物を脱着することである。例えば、ある期間の後及び／又は漸増的に
分析物にさらした後で、比較的清浄な流体を有するセンサを除去し、及び／又は
直接又は間接的にセンサを加熱して飽和している可能性のあるセンサから分析物
を脱着するようにメソポンプ論理を設定することができる。ある期間の後及び／
又はセンサが非飽和である可能性が高いことをセンサ出力が示した後で、通常の
感知モードに入ることができる。１実施形態では、ヒータは、感知ポリマーの基
体として使用する毛管上に直接配置される。別の実施形態では、ヒータは、感知
ポリマーを取り囲む基体に埋め込まれる。更に別の実施形態では、ヒータは、上
流側に配置され、その後にポリマーの上を流れる空気又は流体を加熱する。 【００４３】 センサ３０３に適したセンサのその他の例としては、主に又は排他的に単一種
又は狭い属の化学物質又は生物学的物質を同定する特定分析物用センサがある。
１実施形態では、いくつかの実施形態ではＴＮＴ及びＤＮＴを含むごく少量の物
質の存在に応答して蛍光及び消光が変化する蛍光センサを使用することができる
。例えば、ペンティプトセン（pentiptcene）由来の共役高分子は、ＴＮＴやＤ
ＮＴ、ＢＱなどの電子不足非飽和種を検出するための優れた高感度蛍光化学セン
サを実現することができる。特に、ＴＮＴの検出は、地雷検知に利用することが
できる。ともに参照により本明細書に組み込む、J.Am.Chem.Soc.、Vol.120、No.21
、5321〜5322ヘ゜ーシ゛(1998年)、及びJ.Am.Chem.Soc.、Vol.120、No.46、11864〜11873ヘ゜ーシ゛ (1998年)を参照されたい。 【００４４】 センサの第１の部分３０４が光を発し、蛍光物質を有するセンサの部分３０５
がこの光を吸収して蛍光を発し、第１の部分３０４又は第２の部分３０５のいず
れかにある検出器がこの蛍光を検出することができる。一般的な１実施形態では
、センサは化学光学センサである。センサの第１の部分３０４がエミッタを有し
、センサの第２の部分３０５が検出器を有し、担持流体及びサンプルの吸高度を
測定することができる。赤外線又は近赤外線の吸高度を使用することができ、各
センサ３０３は異なる波長で吸高度を検出する。 【００４５】 メソポンプ・センサ３００は、単方向又は両方向で動作させることができ、図
示のフィルタ又は異なるフィルタを利用することができる。１つの方法では、メ
ソポンプ・センサ３００を単方向方式で動作させ、空気などのサンプリング対象
流体は、ポート３０８を介して取り込まれ、センサ３０３を通過し、フィルタ３
０６を通り、ポンプ・チャンバを通り、フィルタ３０２を通って外部に出る。こ
の動作モードでは、第１のフィルタ３０６は、粒子をポンプ・チャンバの中に入
れない働きをすることができる。第２の単方向動作モードでは、サンプリング対
象流体は、第２のフィルタ３０２を介して取り込まれ、ポンプ・チャンバを通り
、第１のフィルタ３０６を通過し、センサ３０３を通過することができる。 【００４６】 この動作モードでは、第２のフィルタ３０２が、粉塵などの汚染粒子のポンプ
室への侵入を妨げる働きをすることができ、第１のフィルタ３０６は、更に細か
い汚染粒子がセンサに接近することを妨げる働きをすることができる。この動作
モードでは、メソポンプ・センサの動作を損なうほどフィルタが目詰まりした場
合には、汚染物質、フィルタ及びセンサに応じて様々な目詰まりの処理方法を利
用することができる。 【００４７】 １つの動作モードでは、詰まったポンプ・チャネルを閉鎖し、新規のポンプ・
チャネルを稼働させてその機能を引き継がせる。この動作モードは、本発明の１
つの利点を例示するものであり、数十個、数百個、又は数千個ものセンサを利用
して、ある期間ごと、又は目詰まりがある程度累積するごとに順次引継ぎを行う
ことができることもある。別の動作モードでは、詰まったポンプ・チャネルを逆
に動作させ、逆流によってフィルタを洗浄し、フィルタから汚染物質を押し出す
よう試みることができる。この動作モードは、逆流させてフィルタを洗浄するた
めに使用する空気が浄化又は濾過される場合、あるいは汚染物質が通常の空気流
の間にセンサから除去できるようなものであり、センサに付着して除去できなく
なったりその他の形でセンサの動作を損なったりすることがない場合に、より良
い結果をもたらすことができる。 【００４８】 更に別の動作モードでは、フィルタをメソポンプのポンプ・チャネルのいずれ
かの端部に設けて、第１の方向のポンピングによって粉塵が第１のフィルタに捕
捉され、且つ第２のフィルタが逆流で洗浄され、逆のポンピング方向には逆の現
象が起きるようにすることができる。フィルタは、米国Georgia州FairbornのPor
ex Technologies Corpから入手可能なPorex（登録商標）多孔性プラスチックや
そのようなポリエチレン又はポリプロピレンのシートも含めた多くの材料で構成
することができる。 【００４９】 上述のように、メソポンプは、双方向方式で動作させて、センサが分析物又は
その他の物質で飽和することを防止することができる。一例では、メソポンプ３
００を、ポート３０８を介して空気を取り込み、ポート２１６を介して空気を排
出する第１の方向の測定モードで動作させる。センサの飽和が起こる可能性があ
ると考えられる時点で、ポンピング方向を反転させて、ポート２１６を介して空
気を取り込み、ポート３０８を介して空気を排出する浄化モードで動作させるこ
とができる。この浄化モードの動作では、ポート２１６を介して侵入する空気は
、チャコール・フィルタやＨＥＰＡフィルタなどのフィルタで浄化する、又は浄
化気体源を用いて供給することができる。浄化モードの動作は、分析物又はその
他の吸収物質がセンサ３０３から十分に脱着されたと考えられるまで継続するこ
とができる。 【００５０】 浄化モードの動作は、化学抵抗性ポリマー又は蛍光性ポリマーを使用して分析
物を検出する場合に特に有用となる可能性がある。１つの双方向「表在呼吸」動
作モードでは、センサの先の位置まで流体サンプルを吸い込み、次いで同じ取入
れポートを介してこの流体サンプルを排出するように、メソポンプを動作させる
。このモードでは、センサの先の位置までサンプルを吸い込むが、メソポンプ中
には吸い込まずに、メソポンプのファウリングを軽減することを目的としている
。 【００５１】 次に図６を参照すると、統合メソポンプ・センサ３２０のアレイは、図５で論
じた統合メソポンプ・センサ３００を６層重ねて形成されることが分かる。好ま
しい実施形態では、メソポンプ・センサは３次元アレイとしてグループ化される
。統合メソポンプ・センサは、図３のチャネル１４８及び１５２について論じた
ように、通気チャネルで分離することができる。図３に関して論じたように、こ
れらのチャネルは、間隙（ｓｔａｎｄｏｆｆｓ）で構成する、各層中にチャネル
を形成して構成する、又は別個の層を用いて構成することができる。統合メソポ
ンプ・センサのアレイは、ポンプ本体層とダイアフラム層を積層することによっ
て形成することができることが分かるであろう。また、空気取入れ口又はポート
は、互いに比較的接近して配置され、図１の取入れ口３６で示すような共通のヘ
ッダから供給を受けることができることも分かるであろう。このようにして、各
センサに到達した空気サンプルは、任意の時点で同様の組成を有するものと無理
なく予想することができる。 【００５２】 次に図７を参照すると、統合メソポンプ・センサ３５０の単一のポンプ層又は
チャンバ・レベルが示してある。最上層を表す材料層を、参照番号３５１で示す
。図７に示すエレメントは、１実施形態の材料層内に存在し、最上層を形成する
材料が透明又は半透明である場合にのみ見えることになる。これらの層は、ポリ
カーボネートで構成することができる。メソポンプ・センサ３５０は、取入れポ
ート３５２と、センサ３５４と、電極又は光学接続線３５６及び３５９を含む。
電極３５６及び３５９は、センサ３５４に電力を供給する接続部及びセンサ３５
４から信号を得る接続部を含むことができる。ヒータを有する実施形態では、電
極３５６及び３５９は、センサ及び／又はサンプリング対象流体のためのヒータ
に給電するための電線を含むことができる。流体導管３５８は、センサ３５４か
ら円弧状に延び、インパクタ・フィルタ３６０で終端する。 【００５３】 円弧状導管３５８の幾何形状は、導管内の任意の粒子を加速し、それらをイン
パクタ・フィルタに衝突させる一方で、空気などの担持流体は第２の流体導管３
６２に進むように作用する。粒子の運動量により、粒子はインパクタ・フィルタ
に衝突する。インパクタ・フィルタは、衝突した粒子を捕捉するのに適した任意
の材料で構成することができる。インパクタ・フィルタ３６０を形成するのに適
した一群の材料としては、接着剤がある。 【００５４】 流体導管３６２は、層３５１の頂部を通って上方に延びる通気穴３６６を有す
る第１のポンプ・チャンバ３６４に続いている。図７に示す図では、最上層が透
明又は半透明であれば凹状表面の裏側が見えることになる。第４のポンプ・チャ
ンバ３７０も図示されている。１実施形態では、第２のポンプ・チャンバは、第
１のポンプ・チャンバ３６４の下方に配置され、第３のポンプ・チャンバは導管
によって第２のチャンバの側方に結合されている。この実施形態では、前述のよ
うに、第３のチャンバは、流体導管を介して第４のチャンバ３７０に結合するこ
とができる。第１のチャンバ３６４から延びる電極３６８、ならびに第４のチャ
ンバ３７０から延びる電極も示してある。上述のように、電極３６８及び３７０
は、これらのチャンバの導電層に電位を印加し、ダイアフラムの静電移動を開始
するために使用することができる。流体は、別の流体導管３７４を介して第４の
チャンバ３７０から出ることができる。統合メソポンプ・センサ層３５０は、制
御論理に応じて、単方向モード又は双方向モードで動作させることができる。 【００５５】 次に図８を参照すると、ポンプ本体層３８２を含む双方向統合メソポンプ・セ
ンサ・レベル３８０が示してある。図７に示す実施形態に関連して述べたように
、流体サンプルは導管３５２からインパクタ・フィルタ３６０及び第１のチャン
バ３６４に流れることができる。この双方向実施形態では、導管３５２から離れ
てサンプル流体を排出する第２の導管が存在せず、この実施形態では、単方向モ
ードで動作するオプションはなく、双方向モードで動作する必要がある。チャン
バは、第１の方向にセンサ３５４を通過した位置まで流体を吸い込み、次いで反
対方向にセンサ３５４を通過した位置まで流体を排出した後で、第２の流体サン
プルを吸い込むように動作させることができる。 【００５６】 図９は、それぞれ４つのポンプ・チャンバから構成された３つのポンプ・チャ
ネルの２次元アレイを有する単一の統合メソポンプ・センサのポンプ・レベル４
００を示す上面図である。ポンプ・チャンバのうち２つが半透明の最上ポンプ層
材料４０２を介して見えるものとして示してある。ポンプ・レベル４００は、第
１のポンプ・チャネル４０４、第２のポンプ・チャネル４０６、第３のポンプ・
チャネル４０８を含む。上記と同じ参照番号は、上記で論じたエレメントを指し
ている。図示の実施形態では、各ポンプ・チャネルは、励起源４１２につながり
、第２の導管４２０を介してセンサ（検出器）４２２に続き、更に第１のポンプ
・チャンバ３６４に続く第１の導管４１０を含む。前述のように、サンプリング
される流体は第４のポンプ・チャンバ３７０にまで進み、導管３７４を介して外
部に出ることができる。図示の実施形態では、励起源４１２は、ヒータ電極４１
４を介して給電されるヒータであり、センサ４２２はセンサ給電電極４１６を介
して給電され、信号は、センサ信号電極４１８を通って戻る。 【００５７】 流れセンサ４２５ａ〜ｃをポンプ・チャネル中に設け、その中の気体の流れを
増加させることができるものと企図している。流れセンサは、例えば米国特許第
４４７８０７６号、第４４７８０７７号、第４５０１１４４号、第４６５１５６
４号、第４６８３１５９号及び第４５７６０５０号に記載のタイプのマイクロブ
リッジ構造にすることができる。 【００５８】 図１０は、多くの点で図５に示すメソポンプ・センサのポンプ・レベル３００
と同様の統合メソポンプ・センサのポンプ・レベル５００を示す図である。メソ
ポンプ・センサ５００は光学感知チャンバ５０２を含み、この光学感知チャンバ
５０２では、このレベルの同じ側、この実施形態ではこのポンプ・レベルの頂部
側に配置されたデバイスによって光が供給され、検出される。光学感知チャンバ
５０２は、上述のように、当該分析物に感応する蛍光製剤量とともに使用するこ
とができる。光エミッタ５０４は、蛍光性ポリマーなどのセンサ材料５０６に向
かって下向きに光を発出する。材料５０６が蛍光を発すれば、この蛍光は、例え
ば、蛍光を検出器５１０に向かって上向きに送る斜め反射ミラー表面５０８にと
って可視であり、且つこれによって反射される。１実施形態では、この斜め表面
は、メソポンプ・センサの本体と一体形成される。光路は、矢印５１２で示す。
エミッタ及び検出器を同じ側に位置決めすることにより、製造が容易になる。サ
ンプル流体流は、上述のものと同様であり、取入れ口５１６に引き込み、ここか
ら押し出すことができる。 【００５９】 次に図１１を参照すると、単一のメソポンプ・センサのポンプ・チャネル６０
４と電子的に結合された制御装置６０２を有する統合メソポンプ・センサ・シス
テム６００が概略的に示してある。制御装置６０２は、動作状態及び分析物の各
値を表示するための、一体化された又は独立した表示構成要素（図示不要）を有
することができる。１実施形態では、複数の制御及び感知線が各ポンプ層に結合
される。図示の実施形態では、電子制御及び感知線は、ヒータ給電電極６０６及
び一対のセンサ信号線６０８を含む。図示の実施形態は、各ポンプ・チャンバご
とに一対の制御線も含む。メソポンプ・センサ層６０４は４つのポンプ・チャン
バを有し、ポンピング制御線対６１０、６１２、６１４、及び６１６が、それぞ
れ第１、第２、第３、及び第４のポンプ・チャンバに結合される。１実施形態で
は、図２〜４に関連して述べたように、各ポンプ・チャンバの上側及び下側導電
層は、別個の電位源に接続される。いくつかの実施形態では、ダイアフラムをア
ース電位にするが、他の実施形態ではダイアフラムを別個の制御線に電気的に結
合する。 【００６０】 制御装置６０２は、メソポンプ・センサ・デバイスの出力を制御及び感知する
のに適した任意のデバイスにすることができる。いくつかの実施形態では、制御
装置６０２は、プログラム可能マイクロコントローラ、例えばＰＩＣファミリの
マイクロプロセッサの制御装置を含む。その他の実施形態では、制御装置６０２
は、書き換え可能であることも書き換え可能でないこともある制御プログラムを
ファームウェアに記憶したマイクロプロセッサを含む。更に他の実施形態では、
制御装置６０２は、適当な入出力ハードウェアを備えた汎用コンピュータを含む
。 【００６１】 制御装置６０２は、高水準コンピュータ言語、低水準コンピュータ言語、及び
ブール論理又はラダー論理制御言語などのより直接的な機械制御表現で実装する
ことができる様々なプログラムを組み込むことができることが好ましい。プログ
ラムの制御部分は、ポンプ・チャンバ動作のタイミングを制御するタイミング制
御部分を含むことができる。タイミング制御は、例えば、ポンプ・チャネルの導
電層の上側電位及び下側電位をダイアフラムに対して相対的に制御する繰返しサ
イクルを含むことができる。 【００６２】 制御プログラムは、ポンピングの方向の逆転させる論理を含むことができるも
のと企図している。これを使用して、清浄な浄化流体を引き込んでセンサを非飽
和化する、センサを中心にサンプリング対象流体を前後に移動させて感度を高め
る、又は逆流によってフィルタを洗浄することができる。 【００６３】 いくつかの制御プログラムは、動作中に他のポンプ・チャネルが特定の物質を
検出した、あるいは飽和又はその他の形で損傷を受けたときに休止中のポンプ・
チャネルを活動化する活動化論理を含むことができる。例えば、制御プログラム
は、ポンプ・チャネルを順次動作させ、センサが飽和する、又はセンサの動作が
損なわれる恐れのある時間が経過した後で新しいポンプ・チャネルを活動状態に
することができる。制御プログラムは、例えば、応用分野に応じてポンピングを
活動化又は非活動化することもできる。このようなセンサの一例は、大まかな検
知を行うセンサで材料の一般的な分類を検出し、その後、いくつかのセンサ及び
／又はより特殊なセンサを活動化してＴＮＴなどの当該種を検出するものである
。 【００６４】 制御装置６０２は、センサ出力を分析するための分析プログラムを含むことが
好ましい。１実施形態では、ニューラル・ネットワーク・ソフトウェア又はハー
ドウェアが制御装置６０２に含まれる。別の実施形態では、化学計測又は主成分
分析（ＰＣＡ）のプログラムが制御装置６０２に含まれる。更に他の実施形態で
は、分光分析プログラムが制御装置６０２に含まれる。それぞれが当該分析物の
同定に必要な情報の小部分を検出する複数のセンサを有する実施形態では、出願
人等は、ＰＣＡソフトウェアが特に有用であろうと考えている。制御装置６０２
が汎用コンピュータを含む実施形態では、様々なプログラムを制御装置で実行す
ることができ、そのプログラムの多くは特定の応用分野のためにユーザが供給し
、開発したものである。 【００６５】 本文書がカバーする本発明の多数の利点について前述の記述で述べた。しかし
、本開示は多くの点で単なる例示に過ぎないことを理解されたい。本発明の範囲
を逸脱することなく、細部の変更、特に各部の形状、大きさ、及び配列の変更を
行うことができる。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に記載の文言によっ
て定義されることは言うまでもない。 【図面の簡単な説明】 【図１】 各レベルに３つのポンプ・チャネルを有し、１端に空気圧コネクタを有する１
０個のポンプ・レベルを有するメソポンプの３次元スタックを示す斜視図である
。 【図２】 頂部凹状層、底部凹状層、及びそれらの間に配置された可撓性ダイアフラムか
ら構成された単一のメソポンプ・ポンプ・チャンバを示す縦断面図である。 【図３】 それぞれ３つのポンプ・チャンバを有する頂部チャンバ・レベル及び下側チャ
ンバ・レベルを有するメソポンプのポンプ・レベルを示す縦断面図である。 【図４】 ４つの静電ポンプ・チャンバを有するメソポンプのポンプ・レベルを示す、断
片的なかなり概略化した縦断面図であり、メソポンプを通して流体をポンピング
するために使用される連続した事象を示す図である。 【図５】 センサがメソポンプへの流体取入れチャネル付近に配置された、統合メソポン
プ・センサの縦断面図である。 【図６】 図５の統合メソポンプ・センサを６個重ねたスタックの縦断面図である。 【図７】 流体取入れ口、センサ、インパクタ・フィルタ、メソポンプ及び流体出口を有
する、統合メソポンプ・センサのチャンバ・レベルの上面図であり、流体導管及
び２つのチャンバをファントムで示す図である。 【図８】 流体取入れ口／出口、センサ、インパクタ・フィルタ及びメソポンプを有する
、双方向統合メソポンプ・センサのチャンバ・レベルの上面図であり、流体導管
及び１つのチャンバをファントムで示す図である。 【図９】 流体取入れ口、ヒータ、センサ、メソポンプ及び流体出口をそれぞれ有する３
つのポンプ・チャネルを有する統合メソポンプ・センサのチャンバ・レベルの上
面図であり、流体導管及び３つのチャンバをファントムで示す図である。 【図１０】 頂部に取り付けられた光源及び光検出器と、流体経路中の斜め反射表面とを有
する統合メソポンプ・センサの縦断面図である。 【図１１】 ポンプ・シーケンスを制御し、センサ出力を解釈するために使用することがで
きる制御装置を有する統合メソポンプ・センサの高度概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 27/12 Ｇ０１Ｎ 27/12 Ｂ 37/00 １０１ 37/00 １０１ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2G043 AA01 BA14 BA16 CA01 DA05 EA01 GA07 GA08 GB01 NA02 2G046 AA01 BG02 BG04 DC18 FA01 FC01 FC07 2G058 AA03 AA05 DA07 EA14 GA06 GA08 GA12 GD03 2G060 AA01 AE19 AF06 AF08 BD10 KA01 【要約の続き】 ンプ・センサ・システム（６００）は、ＭＥＭＳ技術を 用いて製造することができる。また、これらのメソポン プ・センサ・システムは、ポンプ（６０）の順序づけを 行い、主成分分析を含む様々な方法を用いてセンサ出力 を分析するための制御装置（６０２）と結合することが できる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 対象流体中の物質を検出するセンサ・システム（６００）で
    あって、センサ及びポンプの統合アレイ（３００、３５０、３８０、５００）を
    含み、各ポンプ（６０）は該流体のサンプルを対応する１つのセンサまで駆動す
    ることを特徴とするセンサ・システム（６００）。 【請求項２１】 少なくともその一部分が電気的に充電可能である第１の層
    （７２）と、 少なくともその一部分が電気的に充電可能である、前記第１の層に対向する第
    ２の層（７４）と、 前記第１及び第２の層の間に形成された空洞（６４）と、 前記第１の層と第２の層の間に配置され、且つ前記空洞を通して流体をポンピ
    ングするため前記空洞（６４）を通して配置された静電的に移動可能なダイアフ
    ラム（７０、２４０）と、 前記第１及び第２の層の少なくとも一方に形成され、前記空洞（６４）と流体
    連通する流れチャネル（６２、２２２、３０８、３５２、４１０）と、を含むセ
    ンサ・システム（６００）であって、 センサ（３０３、３５４、４２２、５０２）が前記流れチャネル（６２、２２
    ２、３０８、３５２、４１０）と流体連通して配置され、ポンピングされた流体
    が、前記空洞（６４）の中へ又は空洞の外へポンピングされた時、前記センサを
    通過するようにされることを特徴とするセンサ・システム。 【請求項３１】 空気中の化学種及び生物学的種をサンプリング及び検出す
    るための統合セル・アレイ（３００、３２０）であって、各統合セルはポンプ（
    ６０）及びセンサ（３０３、３５４、４２２、５０２）を有することを特徴とす
    る統合セル・アレイ。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006300743A (ja) * 2005-04-21 2006-11-02 Shizuoka Prefecture 複数のセンサを利用した化学物質検出装置
JP2007537452A (ja) * 2004-05-14 2007-12-20 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 可搬型試料分析器カートリッジ
JP2008512683A (ja) * 2004-09-09 2008-04-24 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド ２つの用途に使えるフローサイトメトリ用検出器
JP2008539425A (ja) * 2005-04-25 2008-11-13 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド カートリッジの流れ制御システム
JP2009300095A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Shimizu Corp 汚染濃度計測装置
JP2012508879A (ja) * 2008-11-13 2012-04-12 ブール メディカル アーベー 血液検査器での血液分析用使い捨てカセットおよびその使用方法
JP2013524219A (ja) * 2010-03-31 2013-06-17 アボット ポイント オブ ケア インコーポレイテッド サンプルモーションを有する生体体液分析システム
JP2019015733A (ja) * 2017-07-10 2019-01-31 研能科技股▲ふん▼有限公司 アクチュエータセンサモジュール
JP2019035742A (ja) * 2017-08-21 2019-03-07 研能科技股▲ふん▼有限公司 アクチュエータセンサモジュールを備える装置
JP2019039916A (ja) * 2017-08-21 2019-03-14 研能科技股▲ふん▼有限公司 アクチュエータセンサデバイスと格納ケース
JP2019203877A (ja) * 2018-03-30 2019-11-28 研能科技股▲ふん▼有限公司 作動検知モジュール
JP2020510158A (ja) * 2017-03-13 2020-04-02 スティーブン アラン マーシュ， マイクロポンプシステムおよび処理技法

Families Citing this family (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6432721B1 (en) * 1999-10-29 2002-08-13 Honeywell International Inc. Meso sniffer: a device and method for active gas sampling using alternating flow
FI108204B (fi) * 1999-11-25 2001-11-30 Kari Johannes Kirjavainen Kalvo energioiden muuntamiseksi
US6568286B1 (en) * 2000-06-02 2003-05-27 Honeywell International Inc. 3D array of integrated cells for the sampling and detection of air bound chemical and biological species
US7061595B2 (en) * 2000-08-02 2006-06-13 Honeywell International Inc. Miniaturized flow controller with closed loop regulation
US7094040B2 (en) * 2002-03-27 2006-08-22 Minolta Co., Ltd. Fluid transferring system and micropump suitable therefor
US20050067919A1 (en) * 2003-09-30 2005-03-31 Horning Robert D. Polymer actuator having a circular unit cell
US20050098750A1 (en) * 2003-11-06 2005-05-12 Daniel Sobek Electrostatic sealing device and method of use thereof
US7229669B2 (en) * 2003-11-13 2007-06-12 Honeywell International Inc. Thin-film deposition methods and apparatuses
FI20031678A0 (fi) * 2003-11-18 2003-11-18 Teemu Korpimaeki Näytteen käsittelymenetelmä ja järjestely siihen
US6991213B2 (en) * 2003-12-30 2006-01-31 Honeywell International Inc. Dual diaphragm valve
US20060073035A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-06 Narayan Sundararajan Deformable polymer membranes
US20060096596A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-11 Occhialini James M Wearable system for positive airway pressure therapy
US7710371B2 (en) * 2004-12-16 2010-05-04 Xerox Corporation Variable volume between flexible structure and support surface
US7168675B2 (en) * 2004-12-21 2007-01-30 Honeywell International Inc. Media isolated electrostatically actuated valve
US7216048B2 (en) * 2004-12-30 2007-05-08 Honeywell International Inc. Calibrated pressure sensor
US7328882B2 (en) * 2005-01-06 2008-02-12 Honeywell International Inc. Microfluidic modulating valve
US7445017B2 (en) * 2005-01-28 2008-11-04 Honeywell International Inc. Mesovalve modulator
US20060210427A1 (en) * 2005-03-18 2006-09-21 Theil Jeremy A Integrated chemical sensing system
US20090014002A1 (en) * 2005-04-14 2009-01-15 Honeywell International Inc. Air filter assembly
US20060266102A1 (en) * 2005-05-25 2006-11-30 Tolliver Charlie L System, apparatus and method for detecting unknown chemical compounds
US7320338B2 (en) * 2005-06-03 2008-01-22 Honeywell International Inc. Microvalve package assembly
US8361410B2 (en) 2005-07-01 2013-01-29 Honeywell International Inc. Flow metered analyzer
US7517201B2 (en) * 2005-07-14 2009-04-14 Honeywell International Inc. Asymmetric dual diaphragm pump
US8628055B2 (en) * 2005-07-27 2014-01-14 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Bi-direction rapid action electrostatically actuated microvalve
US20070045128A1 (en) * 2005-08-19 2007-03-01 Honeywell International Inc. Chlorine dioxide sensor
US20070051415A1 (en) * 2005-09-07 2007-03-08 Honeywell International Inc. Microvalve switching array
US8123834B2 (en) * 2005-10-06 2012-02-28 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois High gain selective metal organic framework preconcentrators
US7503230B2 (en) * 2005-11-08 2009-03-17 Lawrence Livermore National Security, Llc Biobriefcase aerosol collector heater
US7525444B2 (en) * 2006-02-17 2009-04-28 Perma-Pipe, Inc. Sensor for detecting hydrocarbons
US8206025B2 (en) 2007-08-07 2012-06-26 International Business Machines Corporation Microfluid mixer, methods of use and methods of manufacture thereof
JP2009083382A (ja) * 2007-10-01 2009-04-23 Brother Ind Ltd 画像形成装置および画像処理プログラム
US8353682B2 (en) * 2007-11-23 2013-01-15 Stichting Imec Nederland Microfluidic-device systems and methods for manufacturing microfluidic-device systems
US8152908B2 (en) * 2008-01-16 2012-04-10 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Micromachined gas chromatography columns for fast separation of Organophosphonate and Organosulfur compounds and methods for deactivating same
US8269029B2 (en) * 2008-04-08 2012-09-18 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Water repellent metal-organic frameworks, process for making and uses regarding same
US8037354B2 (en) 2008-09-18 2011-10-11 Honeywell International Inc. Apparatus and method for operating a computing platform without a battery pack
US20110094290A1 (en) * 2009-10-26 2011-04-28 General Electric Company Low power preconcentrator for micro gas analysis
KR101851117B1 (ko) 2010-01-29 2018-04-23 마이크로닉스 인코포레이티드. 샘플-투-앤서 마이크로유체 카트리지
JP4934750B1 (ja) * 2011-05-31 2012-05-16 株式会社メトラン ポンプユニット、呼吸補助装置
US8686555B2 (en) * 2011-06-29 2014-04-01 Invensense, Inc. Integrated heater on MEMS cap for wafer scale packaged MEMS sensors
US8841820B2 (en) * 2011-07-21 2014-09-23 Lockheed Martin Corporation Synthetic jet apparatus
WO2014100725A1 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Micronics, Inc. Portable fluorescence detection system and microassay cartridge
EP2935908B1 (en) 2012-12-21 2019-08-14 PerkinElmer Health Sciences, Inc. Fluidic circuits and related manufacturing methods
WO2014100743A2 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Micronics, Inc. Low elasticity films for microfluidic use
US9791068B2 (en) * 2013-01-15 2017-10-17 The Regents Of The University Of California Lifting gate polydimethylsiloxane microvalves and pumps for microfluidic control
CA2911303C (en) 2013-05-07 2021-02-16 Micronics, Inc. Methods for preparation of nucleic acid-containing samples using clay minerals and alkaline solutions
WO2014182844A1 (en) 2013-05-07 2014-11-13 Micronics, Inc. Microfluidic devices and methods for performing serum separation and blood cross-matching
WO2014182847A1 (en) 2013-05-07 2014-11-13 Micronics, Inc. Device for preparation and analysis of nucleic acids
US10421071B2 (en) * 2013-10-07 2019-09-24 M2P-Labs Gmbh Microreactor system
CN105828944B (zh) * 2013-11-22 2018-02-02 瑞尼克斯有限公司 无通道泵及其方法及应用
US10344753B2 (en) 2014-02-28 2019-07-09 Encite Llc Micro pump systems
US10330095B2 (en) 2014-10-31 2019-06-25 Encite Llc Microelectromechanical systems fabricated with roll to roll processing
WO2016096775A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-23 Koninklijke Philips N.V. Wearable air purification device
CN104820075B (zh) * 2015-05-22 2016-06-29 石家庄奥森自动化仪表有限公司 一种气体检测装置及专用螺旋气室内安装球形气体检测探头结构
WO2017131726A1 (en) 2016-01-29 2017-08-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Gold sensor
CN109690310B (zh) * 2016-07-04 2022-04-15 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 具有微型流体致动器的设备
WO2018027108A1 (en) * 2016-08-05 2018-02-08 Marsh Stephen Alan Micro pressure sensor
US10302599B2 (en) * 2016-10-27 2019-05-28 Infineon Technologies Ag Photoacoustic gas detector
CN106771063B (zh) * 2016-12-08 2019-01-11 重庆大学 多层叠置含气系统垂直井开采模拟试验方法
CN106771064B (zh) * 2016-12-08 2019-01-11 重庆大学 多层叠置含气系统垂直井开采模拟试验设备
CN106593369B (zh) * 2016-12-08 2019-02-15 重庆大学 多层叠置含气系统co2分层驱替ch4模拟试验方法
CN110168223B (zh) * 2016-12-30 2021-09-07 皇家飞利浦有限公司 静电蠕动泵及其操作方法
EP3563060B1 (en) * 2016-12-30 2021-03-10 Koninklijke Philips N.V. Electrostatic peristaltic pump and method of operation
US10739170B2 (en) 2017-08-04 2020-08-11 Encite Llc Micro flow measurement devices and devices with movable features
US11046575B2 (en) * 2017-10-31 2021-06-29 Encite Llc Broad range micro pressure sensor
EP3527826B1 (en) * 2018-02-16 2020-07-08 ams AG Pumping structure, particle detector and method for pumping
US11331618B2 (en) 2018-03-07 2022-05-17 Encite Llc R2R microelectromechanical gas concentrator
US11296619B2 (en) 2018-06-07 2022-04-05 Encite Llc Micro electrostatic motor and micro mechanical force transfer devices
CN109187513A (zh) * 2018-09-24 2019-01-11 宁波普芯生物科技有限公司 化学发光检测装置及方法
BR112020026682A2 (pt) * 2018-12-19 2021-03-30 M2P-Labs Gmbh Método para aumentar a precisão de medição de bombas ou válvulas microfluídicas, e dispositivo de soldagem e dispositivo de tensionamento para a realização do método
EP3907006A1 (de) * 2020-05-06 2021-11-10 Kilobaser GmbH Mikrofluidisches ventil
GB2609875A (en) * 2020-05-12 2023-02-15 Rapiscan Systems Inc Sensitivity traps for electronic trace detection
CN113607614A (zh) * 2021-06-04 2021-11-05 北京联合大学 一种气体成分检测集成传感器
CN114117831A (zh) * 2022-01-27 2022-03-01 北京电科智芯科技有限公司 智慧实验室的计量器具量值数据分析方法及装置

Family Cites Families (81)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2403692A (en) 1944-12-29 1946-07-09 George C Tibbetts Piezoelectric device
US2975307A (en) 1958-01-02 1961-03-14 Ibm Capacitive prime mover
US3304446A (en) 1963-12-26 1967-02-14 Union Oil Co Electrostrictive fluid transducer
US3381623A (en) 1966-04-26 1968-05-07 Harold F Elliott Electromagnetic reciprocating fluid pump
CH1494868A4 (ja) 1968-10-08 1971-03-15 Proctor Ets
JPS4829420A (ja) 1971-08-20 1973-04-19
US3803424A (en) 1972-05-08 1974-04-09 Physics Int Co Piezoelectric pump system
US3921456A (en) * 1974-01-14 1975-11-25 Environmental Measurements Inc Air quality sampler
GB1530662A (en) 1976-03-01 1978-11-01 Mullard Ltd Peristaltic pump
US4197737A (en) 1977-05-10 1980-04-15 Applied Devices Corporation Multiple sensing device and sensing devices therefor
US4140936A (en) 1977-09-01 1979-02-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Square and rectangular electroacoustic bender bar transducer
SU744877A1 (ru) 1978-01-09 1980-06-30 Институт математики СО АН СССР Электростатический двигатель с возвратно-поступательным движением
IL59942A (en) 1980-04-28 1986-08-31 D P Lab Ltd Method and device for fluid transfer
US4453169A (en) 1982-04-07 1984-06-05 Exxon Research And Engineering Co. Ink jet apparatus and method
US4501144A (en) 1982-09-30 1985-02-26 Honeywell Inc. Flow sensor
US4478076A (en) 1982-09-30 1984-10-23 Honeywell Inc. Flow sensor
US4478077A (en) 1982-09-30 1984-10-23 Honeywell Inc. Flow sensor
US4651564A (en) 1982-09-30 1987-03-24 Honeywell Inc. Semiconductor device
DE3320441A1 (de) 1983-06-06 1984-12-06 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Mit fluessigkeitstroepfchen arbeitendes schreibgeraet mit an beiden enden starr mit einer duesenplatte verbundenen stabfoermigen piezoelektrischen wandlern
US4576050A (en) 1984-08-29 1986-03-18 General Motors Corporation Thermal diffusion fluid flow sensor
US4654546A (en) 1984-11-20 1987-03-31 Kari Kirjavainen Electromechanical film and procedure for manufacturing same
US4756508A (en) 1985-02-21 1988-07-12 Ford Motor Company Silicon valve
US4759210A (en) * 1986-06-06 1988-07-26 Microsensor Systems, Inc. Apparatus for gas-monitoring and method of conducting same
US4786472A (en) * 1986-08-21 1988-11-22 R. J. Reynolds Tobacco Company Air sampling device
JPH0729414B2 (ja) 1987-01-22 1995-04-05 株式会社テック 弁素子及びその製造方法
JPH01174278A (ja) 1987-12-28 1989-07-10 Misuzu Erii:Kk インバータ
US4911616A (en) 1988-01-19 1990-03-27 Laumann Jr Carl W Micro miniature implantable pump
US4938742A (en) 1988-02-04 1990-07-03 Smits Johannes G Piezoelectric micropump with microvalves
US5065978A (en) 1988-04-27 1991-11-19 Dragerwerk Aktiengesellschaft Valve arrangement of microstructured components
JP2709318B2 (ja) 1988-08-31 1998-02-04 セイコープレシジョン株式会社 液晶パネルおよび液晶パネルを用いた変換装置
CH679555A5 (ja) 1989-04-11 1992-03-13 Westonbridge Int Ltd
DE3914031C2 (de) 1989-04-28 1993-10-28 Deutsche Aerospace Mikromechanischer Aktuator
ES2061042T3 (es) 1989-06-14 1994-12-01 Westonbridge Int Ltd Microbomba perfeccionada.
US5069419A (en) 1989-06-23 1991-12-03 Ic Sensors Inc. Semiconductor microactuator
DE3925749C1 (ja) 1989-08-03 1990-10-31 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De
DE3926066A1 (de) 1989-08-07 1991-02-14 Ibm Deutschland Mikromechanische kompressorkaskade und verfahren zur druckerhoehung bei extrem niedrigem arbeitsdruck
CH681168A5 (en) 1989-11-10 1993-01-29 Westonbridge Int Ltd Micro-pump for medicinal dosing
US5180623A (en) 1989-12-27 1993-01-19 Honeywell Inc. Electronic microvalve apparatus and fabrication
US5244537A (en) 1989-12-27 1993-09-14 Honeywell, Inc. Fabrication of an electronic microvalve apparatus
US5171132A (en) 1989-12-27 1992-12-15 Seiko Epson Corporation Two-valve thin plate micropump
US5082242A (en) 1989-12-27 1992-01-21 Ulrich Bonne Electronic microvalve apparatus and fabrication
US5096388A (en) 1990-03-22 1992-03-17 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Microfabricated pump
EP0483469B1 (en) 1990-10-30 1994-10-12 Hewlett-Packard Company Micropump
US5206557A (en) 1990-11-27 1993-04-27 Mcnc Microelectromechanical transducer and fabrication method
DE4119955C2 (de) 1991-06-18 2000-05-31 Danfoss As Miniatur-Betätigungselement
US5176358A (en) 1991-08-08 1993-01-05 Honeywell Inc. Microstructure gas valve control
US5192197A (en) 1991-11-27 1993-03-09 Rockwell International Corporation Piezoelectric pump
JP3144500B2 (ja) 1992-02-10 2001-03-12 富士電機株式会社 静電式アクチュエータ
US5212993A (en) * 1992-04-20 1993-05-25 Modern Controls, Inc. Gas sampling system and method
JPH0678566A (ja) 1992-08-25 1994-03-18 Kanagawa Kagaku Gijutsu Akad 静電アクチュエータ
US5441597A (en) 1992-12-01 1995-08-15 Honeywell Inc. Microstructure gas valve control forming method
US5642015A (en) 1993-07-14 1997-06-24 The University Of British Columbia Elastomeric micro electro mechanical systems
JPH07184377A (ja) 1993-10-21 1995-07-21 Mitsubishi Chem Corp 静電アクチュエータ
US5499909A (en) 1993-11-17 1996-03-19 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Of Kariya Pneumatically driven micro-pump
DE69410487T2 (de) 1993-12-28 1998-11-05 Westonbridge Int Ltd Mikropumpe
CH689836A5 (fr) 1994-01-14 1999-12-15 Westonbridge Int Ltd Micropompe.
DE4402119C2 (de) 1994-01-25 1998-07-23 Karlsruhe Forschzent Verfahren zur Herstellung von Mikromembranpumpen
US5798600A (en) * 1994-08-29 1998-08-25 Oceaneering International, Inc. Piezoelectric pumps
US5585069A (en) 1994-11-10 1996-12-17 David Sarnoff Research Center, Inc. Partitioned microelectronic and fluidic device array for clinical diagnostics and chemical synthesis
US5571401A (en) 1995-03-27 1996-11-05 California Institute Of Technology Sensor arrays for detecting analytes in fluids
US5788833A (en) 1995-03-27 1998-08-04 California Institute Of Technology Sensors for detecting analytes in fluids
US5869916A (en) 1995-05-26 1999-02-09 Asmo Co., Ltd. Electrostatic actuator with different electrode spacing
JPH09232391A (ja) 1996-02-27 1997-09-05 Advantest Corp Ｉｃ試験装置
DE19617852A1 (de) 1996-04-23 1997-10-30 Karlsruhe Forschzent Verfahren zur planaren Herstellung von pneumatischen und fluidischen Miniaturmanipulatoren
US5961298A (en) * 1996-06-25 1999-10-05 California Institute Of Technology Traveling wave pump employing electroactive actuators
US5683159A (en) 1997-01-03 1997-11-04 Johnson; Greg P. Hardware mounting rail
DE19713469C1 (de) * 1997-03-20 1998-10-08 Umsicht Inst Fuer Umwelt Siche Gerät zur Analyse von Gasgemischen
US6073482A (en) * 1997-07-21 2000-06-13 Ysi Incorporated Fluid flow module
US5836750A (en) 1997-10-09 1998-11-17 Honeywell Inc. Electrostatically actuated mesopump having a plurality of elementary cells
US5901939A (en) 1997-10-09 1999-05-11 Honeywell Inc. Buckled actuator with enhanced restoring force
US6106245A (en) 1997-10-09 2000-08-22 Honeywell Low cost, high pumping rate electrostatically actuated mesopump
US6247908B1 (en) 1998-03-05 2001-06-19 Seiko Instruments Inc. Micropump
US6196057B1 (en) * 1998-04-02 2001-03-06 Reliance Electric Technologies, Llc Integrated multi-element lubrication sensor and lubricant health assessment
DE69836836T2 (de) 1998-11-06 2007-06-28 Honeywell, Inc., Minneapolis Elektrostatisch betätigte pumpenarray
US6215221B1 (en) 1998-12-29 2001-04-10 Honeywell International Inc. Electrostatic/pneumatic actuators for active surfaces
US6184607B1 (en) 1998-12-29 2001-02-06 Honeywell International Inc. Driving strategy for non-parallel arrays of electrostatic actuators sharing a common electrode
US6179586B1 (en) 1999-09-15 2001-01-30 Honeywell International Inc. Dual diaphragm, single chamber mesopump
US6432721B1 (en) 1999-10-29 2002-08-13 Honeywell International Inc. Meso sniffer: a device and method for active gas sampling using alternating flow
US6649416B1 (en) * 2000-02-18 2003-11-18 Trustees Of Tufts College Intelligent electro-optical sensor array and method for analyte detection
US6568286B1 (en) * 2000-06-02 2003-05-27 Honeywell International Inc. 3D array of integrated cells for the sampling and detection of air bound chemical and biological species
US6382228B1 (en) * 2000-08-02 2002-05-07 Honeywell International Inc. Fluid driving system for flow cytometry

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007537452A (ja) * 2004-05-14 2007-12-20 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 可搬型試料分析器カートリッジ
JP2008512683A (ja) * 2004-09-09 2008-04-24 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド ２つの用途に使えるフローサイトメトリ用検出器
JP2006300743A (ja) * 2005-04-21 2006-11-02 Shizuoka Prefecture 複数のセンサを利用した化学物質検出装置
JP2008539425A (ja) * 2005-04-25 2008-11-13 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド カートリッジの流れ制御システム
JP4824084B2 (ja) * 2005-04-25 2011-11-24 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド カートリッジの流れ制御システム
JP2009300095A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Shimizu Corp 汚染濃度計測装置
JP2012508879A (ja) * 2008-11-13 2012-04-12 ブール メディカル アーベー 血液検査器での血液分析用使い捨てカセットおよびその使用方法
JP2013524219A (ja) * 2010-03-31 2013-06-17 アボット ポイント オブ ケア インコーポレイテッド サンプルモーションを有する生体体液分析システム
JP2020510158A (ja) * 2017-03-13 2020-04-02 スティーブン アラン マーシュ， マイクロポンプシステムおよび処理技法
JP2019015733A (ja) * 2017-07-10 2019-01-31 研能科技股▲ふん▼有限公司 アクチュエータセンサモジュール
JP7026590B2 (ja) 2017-07-10 2022-02-28 研能科技股▲ふん▼有限公司 アクチュエータセンサモジュール
JP2019035742A (ja) * 2017-08-21 2019-03-07 研能科技股▲ふん▼有限公司 アクチュエータセンサモジュールを備える装置
JP2019039916A (ja) * 2017-08-21 2019-03-14 研能科技股▲ふん▼有限公司 アクチュエータセンサデバイスと格納ケース
JP7009333B2 (ja) 2017-08-21 2022-02-10 研能科技股▲ふん▼有限公司 アクチュエータセンサデバイスと格納ケース
JP2019203877A (ja) * 2018-03-30 2019-11-28 研能科技股▲ふん▼有限公司 作動検知モジュール
JP7064459B2 (ja) 2018-03-30 2022-05-10 研能科技股▲ふん▼有限公司 作動検知モジュール

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