JP4746924B2 - 攪拌装置、攪拌方法、反応容器及び攪拌装置を備えた分析装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明の攪拌装置、攪拌方法、反応容器及び攪拌装置を備えた分析装置にかかる実施の形態1について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、本発明の分析装置の実施の形態1を示す自動分析装置の概略構成図である。図2は、図1の自動分析装置で用いる本発明の反応容器を示す斜視図である。図3は、表面弾性波素子を取り付けた図2の反応容器を示す平面図である。図4は、図1の自動分析装置で用いる本発明の攪拌装置の概略構成を示す図である。
Pd=α(fd−fc)2+Pc
次に、本発明の攪拌装置、攪拌方法及び反応容器にかかる実施の形態2について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態1は、いわゆるキュベットを反応容器として使用したが、実施の形態2はマイクロリアクタを反応容器として使用している。図22は、実施の形態2の攪拌装置とマイクロリアクタを示す概略構成図である。
2 作業テーブル
3 検体テーブル
4 検体容器
5 検体分注機構
6 反応テーブル
7 反応容器
7a 側壁
7b 底壁
7c 開口
8 光源
9 受光素子
11 排出装置
12 試薬分注機構
13 試薬テーブル
14 試薬容器
15 読取装置
16 制御部
17 分析部
18 入力部
19 表示部
20 攪拌装置
21 表面弾性波素子
21a 圧電基板
21b 振動子
21c 電気端子
21d バスバー
22 駆動回路
23 攪拌制御部
24 発振部
25 増幅部
26 配線
27 音響整合層
30 攪拌装置
32 駆動回路
37 マイクロリアクタ
37a 基板
37b 試薬導入凹部
37c 試料導入凹部
37d 反応凹部
37f 排出凹部
37g マイクロチャンネル
31 表面弾性波素子
31a 振動子
31b 電気端子
31c バスバー
40 容器
41 筒体
42,44 表面弾性波素子
42a,44a 圧電基板
42b,44b 振動子
46 容器
46a 底壁
47 表面弾性波素子
47a 圧電基板
47b 振動子
fa 反共振周波数
fc 中心周波数
fr 共振周波数
fm 周波数
Fc,Fe,Fm 音響流
Ic,Ie,Im 交差位置
L 液体
L1〜L3 液面
Ls 液体試料
SL 流線
Wa,Wa1,Wa2 音波
Wac,Wae,Wam 音波
Wm 被変調波
Claims (21)
- 液体の保持手段に保持された液体を音波によって攪拌する攪拌装置であって、
前記音波を発生する音波発生素子と、
前記音波発生素子の駆動信号の周波数を制御する制御部を有する駆動手段と、
を備え、
前記制御部が、前記駆動信号の交流成分の周波数を所定の範囲内において変化させる制御を行うことにより、前記音波が前記液体中へ出射する出射位置を変化させて前記液体を攪拌し、前記音波発生素子は、単一の振動子を有する表面弾性波素子であり、前記単一の振動子は、圧電基板上に形成された極間が一定の櫛歯電極から構成されており、
前記所定の範囲は、共振周波数から反共振周波数までの範囲の少なくとも一部を含むことを特徴とする攪拌装置。 - 前記制御部は、前記交流成分の周波数を所定のタイミングで異なる周波数に切り替えることを特徴とする請求項1に記載の攪拌装置。
- 前記制御部は、前記交流成分の周波数を所定の範囲で変調させることを特徴とする請求項1に記載の攪拌装置。
- 前記音波発生素子は、前記液体の保持手段に保持される液体と非接触に設けられることを特徴とする請求項1に記載の攪拌装置。
- 液体の保持手段に保持された液体を音波によって攪拌する攪拌方法であって、
前記音波を発生する音波発生手段の駆動信号の交流成分の周波数を所定の範囲内において変化させる制御を行うことにより、前記音波が前記液体中へ出射する出射位置を変化させて前記液体を攪拌し、前記音波発生手段は、単一の振動子を有する表面弾性波素子であり、前記単一の振動子は、圧電基板上に形成された極間が一定の櫛歯電極から構成されており、
前記所定の範囲は、共振周波数から反共振周波数までの範囲の少なくとも一部を含むことを特徴とする攪拌方法。 - 前記駆動信号の交流成分の周波数は、共振周波数から反共振周波数までの範囲内において変化するように制御されることを特徴とする請求項5に記載の攪拌方法。
- 前記駆動信号の交流成分の周波数は、所定のタイミングで異なる周波数に切り替えるように制御されることを特徴とする請求項5に記載の攪拌方法。
- 前記駆動信号の交流成分の周波数は、前記共振周波数から前記反共振周波数までの範囲内において変調するように制御されることを特徴とする請求項5に記載の攪拌方法。
- 前記周波数は、前記音波発生手段の共振周波数と反共振周波数の中間の周波数を第1の駆動周波数とし、前記共振周波数又は前記反共振周波数を第2の駆動周波数として前記第1の駆動周波数と前記第2の駆動周波数との範囲内においてランダム、もしくは、断続的に切り替えることを特徴とする請求項7に記載の攪拌方法。
- 前記周波数は、前記音波発生手段の共振周波数と反共振周波数の中間の周波数を第1の駆動周波数とし、前記共振周波数又は前記反共振周波数を第2の駆動周波数として前記第1の駆動周波数と前記第2の駆動周波数との間で変調することを特徴とする請求項8に記載の攪拌方法。
- 前記周波数変調の変動周期は、2〜20Hzとすることを特徴とする請求項10に記載の攪拌方法。
- 前記駆動周波数と前記中心周波数との差に応じて前記音波発生手段の駆動電力を増加させることを特徴とする請求項9又は10に記載の攪拌方法。
- 前記音波発生手段を駆動する周波数を前記音波が前記液体中へ出射する範囲内となるように制御することを特徴とする請求項5に記載の攪拌方法。
- 前記液体の保持手段として容器を用い、前記音波発生手段を駆動する駆動周波数として前記液体中へ出射された音波の交差位置が当該液体の液面よりも上方となる周波数を使用することを特徴とする請求項5に記載の攪拌方法。
- 前記音波発生手段の駆動周波数は、前記液体の液面が高い場合の前記駆動周波数と前記中心周波数との差を、前記液体の液面が低い場合よりも大きく設定することを特徴とする請求項14に記載の攪拌方法。
- 前記音波発生手段の駆動周波数は、前記液体の液面が高い場合の前記音波発生手段の駆動電力を、前記液体の液面が低い場合よりも大きく設定することを特徴とする請求項14に記載の攪拌方法。
- 更に、振幅を変調させることを特徴とする請求項8に記載の攪拌方法。
- 前記液体の保持手段に保持された液体を、当該液体と非接触に設けた前記表面弾性波素子により攪拌することを特徴とする請求項5に記載の攪拌方法。
- 音波を発生する表面弾性波素子が取り付けられた反応容器と、
前記表面弾性波素子を駆動する駆動手段と
を備えた装置であって、
前記反応容器は、液体を保持するように構成されており、
前記表面弾性波素子は、単一の振動子を有し、前記単一の振動子は、圧電基板上に形成された極間が一定の櫛歯電極から構成されており、
前記駆動手段は、前記表面弾性波素子の駆動信号の交流成分の周波数を所定の範囲内において変化させる制御を行うことにより、前記音波が前記液体中へ出射する出射位置を変化させて前記液体を攪拌するように前記表面弾性波素子を駆動し、前記所定の範囲は、共振周波数から反共振周波数までの範囲の少なくとも一部を含むことを特徴とする装置。 - 前記反応容器の上部に、液面までの距離を測定する測定センサがさらに設けられたことを特徴とする請求項19に記載の装置。
- 複数の液体を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置であって、請求項1〜4のいずれか一つに記載の攪拌装置を用いて前記複数の液体を攪拌して反応させ、反応液を分析することを特徴とする分析装置。
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