JP2004531360A5

JP2004531360A5 -

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Publication number: JP2004531360A5
Application number: JP2002544167A
Authority: JP
Filing date: 2001-11-23
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2021-11-23

Claims

基板の選択エリアを横切る所望の温度プロフィールを得るための方法において、
（ｉ）加熱構造を用意する工程であって、
該加熱構造は、ａ）上記基板上の加熱すべき上記選択エリア、および、ｂ）上記選択エリアを横切る所望の温度プロフィールを形成し、
上記加熱構造は、上記基板上に設けられ適切にエネルギが与えられると熱を上記選択エリアに伝達するようにした材料を備え、
（ｉｉ）上記熱構造の存在により実質的に選択エリアのみ加熱するよう、基板にエネルギを供給する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
上記基板上に空気を流すことで冷却を行う工程をさらに含む請求項１の方法。
上記基板は回転可能なディスクで、
上記加熱構造は、電磁エネルギを吸収する材料からなるパターン状のエリアとして用意され、
電磁放射源、好適には光源を用いてディスクが照射されることで熱エネルギが供給されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
所望の温度プロフィールは、上記吸収材料からなるエリアと透明エリアが交互に並んだパターン状に上記吸収材料を適切に配置することで形成されることを特徴とする請求項３の方法。
熱エネルギは、電磁放射源、好適には光源を用い基板を照射することで供給され、
上記加熱構造は、１）基板と上記電磁放射源、好適には上記光源との間に挿入された独立したマスク要素と、２）基板を覆い電磁エネルギを吸収する材料とで用意されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
ディスクを回転する工程およびディスクを照射する工程を含み、光は、基板の限定された領域上に集光されることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一つに記載の方法。
基板が静止した基板であることを特徴とする請求項１の方法。
制御された気流がファンを用いて供給されることを特徴とする請求項７の方法。
基板を回転する工程と、上記基板の回転速度を変更したり、および／あるいは電磁放射エネルギを減らすことで、上記選択エリアでの温度を変更する工程と、をさらに含む請求項２〜６のいずれか一つに記載の方法。
上記選択エリアは、化学的および／または生化学的および／または生物学的反応および／または分析を行うために、マイクロチャネル／チャンバ構造の反応空間を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
リアクタシステム内の選択された反応空間で実質的に一様な温度プロフィールを形成・保持するためのマイクロチャネルリアクタシステムにおいて、
一つまたはそれ以上のマイクロチャネルを備えた少なくとも一つのマイクロチャネル構造（２０）を有する基板（４０）を備え、
加熱構造（４２，４４；ｂ１、ｂ２、Ｂ１，Ｂ２；Ｂ１，ｂ２，ｃ１）であって、ａ）上記反応空間を備え上記基板上の加熱すべき選択エリア、および、ｂ）上記選択エリアを横切る所望の温度プロフィールを形成するものを備え、
上記加熱構造は、上記基板上に設けられ適切にエネルギが与えられると熱を上記選択反応空間に伝達するようにした材料を備え、
上記材料は上記基板の少なくとも片面に設けてあることを特徴とするリアクタシステム。
上記材料は、加熱と冷却が互いに平衡が保たれるようなパターン状に上記反応空間にわたって配置され、これにより上記一様な温度プロフィールが形成されることを特徴とする請求項１１のリアクタシステム。
上記基板が回転可能なディスクであることを特徴とする請求項１１または１２のリアクタシステム。
適切にエネルギが与えられると熱を上記選択反応空間に伝達するようにした上記材料は、上記ディスク上に同心状の帯（ｂ１、ｂ２、Ｂ１，Ｂ２）として用意されることを特徴とする請求項１３のリアクタシステム。
内側帯および外側帯（Ｂ１，Ｂ２）は、中間帯（ｂ１、ｂ２）より幅広であることを特徴とする請求項１４のリアクタシステム。
上記材料が電磁放射を吸収する材料であることを特徴する請求項１１〜１５のいずれか一つに記載のリアクタシステム。
上記チャネル構造は、上記ディスク上で略半径方向に伸びる部分を有することを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一つに記載のリアクタシステム。
上記回転可能なディスクは、上面および底面を有するベース部を備え、その上面には上記マイクロチャネル構造が設けてあり、その上にカバーが設けられてマイクロチャネル構造が密閉され、
上記材料は、上記底面あるいは上記上面に設けられることを特徴とする請求項１３のリアクタシステム。
上記加熱構造は、（ａ）上記材料に向かう電磁放射をマスキングするように配置され（ｂ）反応空間と整合させて電磁放射が放射されると加熱と冷却を互いに平衡に保ち、これにより上記一様な温度プロフィールが形成されるパターンを形成する開口部を有する、独立した部材を備え、
上記材料は、基板片面の、反応空間全体を実質的に覆う部分上に設けてあることを特徴とする請求項１１，１７または１８のいずれか一つに記載のリアクタシステム。
上記材料は、電気によりエネルギを与えると熱を発生させる抵抗材料であることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一つに記載のリアクタシステム。
基板上の選択エリアを横切って実質的に一様な温度を発生させるための加熱構造において、
上記構造は、加熱要素（４２，４４；ｂ１、ｂ２、Ｂ１，Ｂ２；Ｂ１，ｂ２，ｃ１）を形成する材料からできた複数の領域を備え、該材料は、適切にエネルギが与えられると熱を上記選択エリアに伝達するようになっており、上記領域は、ａ）加熱すべき上記選択エリア、および、ｂ）上記所望の温度プロフィールを形成する加熱要素構造として、上記選択エリア上に設けられ、
複数の材料領域は、加熱と冷却が互いに平衡が保たれるようにパターン状に配置され、これにより上記一様な温度プロフィールが形成されることを特徴とする加熱構造。
上記加熱要素が光吸収材料層からなるエリアであることを特徴とする請求項２１の加熱構造。
上記加熱要素は、電圧を印加したり電流を流すと熱を発生する抵抗材料からなるエリアであることを特徴とする請求項２１の加熱構造。
上記加熱要素は、上記光吸収材料または上記抵抗材料の同心帯群として設けられ、これら同心帯が加熱すべき選択エリアを覆うことを特徴とする請求項２１〜２３のいずれか一つに記載の加熱構造。
上記光吸収材料は、上記選択エリアにわたって厚みが変化するように上記基板上に設けられ、
厚みの変化が上記温度プロフィールを形成することを特徴とする請求項２２の加熱構造。
上記光吸収材料は、ドットとしてドット濃度が変化するパターン状に上記基板上に設けられ、
上記濃度の変化が上記温度プロフィールを形成することを特徴とする請求項２２の加熱構造。
請求項１１〜２０のいずれか一つに記載のマイクロチャネルリアクタシステムを備えた回転可能なディスク。
選択エリアの周縁での材料の厚みが基板の公称厚みより小さくなるよう、基板にさらに凹部（９３）を設けることを特徴とする請求項２７のディスク。
選択エリアの周縁部において基板にさらに孔群（９６）を設けたことを特徴とする請求項２７のディスク。