KR20180004097A - 검출 장치 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

미세 유체 채널을 포함할 수 있는 채널 조립체가 개시된다. 이러한 채널 조립체를 포함할 수 있는 검출기 및 검출기 구성 요소일 때 제조 방법이 또한 개시된다. 일례는 검출 장치로서, 검출 장치는 관심 물질을 검출하기 위한 검출기; 및 증기를 검출기로 분배하기 위한 제 1 미세 유체 채널을 포함하는 미세 유체 채널 조립체를 포함하는 공압 시스템을 포함하며, 제 1 미세 유체 채널은 폴리머 몸체의 표면에 홈을 포함하고, 제 1 채널의 벽은 홈을 통해 몸체의 표면에 접착된 필름에 의해 제공된다.

Description

검출 장치 및 제조 방법{DETECTION APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURE}
본 발명은 미세 유체 채널(microfluidic channel)을 포함할 수 있는 채널 조립체, 및 이러한 조립체의 제조 방법, 및 이러한 채널 조립체를 포함할 수 있는 검출기 및 검출기의 구성 요소에 관한 것이다.
물질을 검출하고/하거나 식별하기 위한 검출기 및 분석기와 같은 검출 디바이스, 및 일부 의료 디바이스는 유체를 이동시키기 위한 흐름 경로를 포함할 수 있다. 이러한 흐름 경로를 둘러싸고 오염으로부터 보호할 필요가 있다. 유체 흐름을 위한 채널은 개스킷(gasket), O-링, 호싱(hosing) 및 클램프를 사용하여 구성 요소를 함께 연결함으로써 형성될 수 있다. 이러한 개스킷 및 O-링에 사용되는 탄성 폴리머 구성 요소는 검출기를 오염시키거나 혼란(confound)시킬 수 있는 물질을 방출하는 피로(fatigue) 및/또는 "가스 배출(outgassing)"을 받기 쉬울 수 있다. 또한, 이러한 구성 요소, 및/또는 유체 흐름을 운반하는 채널의 벽의 돌출부 또는 오목부(recess)와 같은 단순한 불규칙성은 유체의 침전물이 유지될 수 있도록 할 수 있다. 이러한 방식으로 유지되는 물질은 또한 오염 및/또는 가스 배출의 원인일 수 있다.
검출 디바이스는 위험하거나 불법적인 재료의 존재를 검출하기 위해 사용될 수 있고, 어떤 경우에는 직원이 현장에서 쉽게 배치할 수 있도록 핸드헬드 디바이스를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 이온 이동도 분광 분석기 및 질량 분광 분석기와 같은 검출 디바이스는 복잡한 전자 장치를 포함할 수 있고, 고전압 및 강한 자기장을 사용할 수 있다. 이것은 매우 상당한 전력 요구를 할 수 있고, 짧은 배터리 수명은 이러한 디바이스의 유용성을 감소시킬 수 있다.
환경 문제와 비용 제약은 또한 이러한 디바이스를 유지하고 수리할 수 있는 것이 바람직하다는 것을 의미한다. 그러나, 수리의 행위가 오염 물질을 유입시킬 수 있다는 것이 문제가 된다. 디바이스를 제조업체에 반환하지 않고, 디바이스로부터의 누출을 충분히 방지하거나 디바이스를 오염으로부터 보호하여 신뢰성을 보존하는 방식으로 개스킷, O-링, 클램프 또는 다른 구성 요소를 대체하는 것이 가능하지 않을 수 있다.
본 발명의 양태 및 예는 청구 범위에서 설명된다.
청구범위의 주제(subject matter)는 상술한 기술적 문제의 적어도 일부를 해결하는 것을 목표로 한다.
이제, 본 개시 내용(disclosure)의 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다.
도 1a는 채널 조립체의 단면도를 도시한다.
도 1b는 도 1a에 예시된 채널 조립체의 평면도를 도시한다.
도 1c는 채널의 하나의 가능한 배치를 도시한다.
도 2a는 검출 장치의 개략도를 도시한다.
도 2b는 도 2a에 예시된 검출 장치에 사용하기에 적합한 구성 요소의 평면도를 도시한다.
도 2c는 도 2a에 예시된 검출 장치에 사용하기에 적합한 다른 구성 요소의 평면도를 도시한다.
도 2d는 도 2c에 예시된 구성 요소의 개략적인 단면도를 도시한다.
도면에서 동일한 참조 번호는 동일한 요소를 나타내는데 사용된다는 것이 이해될 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 검출 디바이스 및 의료 장치의 구성 요소의 제조에 적합한 미세 유체 채널 조립체(1)를 도시한다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 조립체는 폴리머 필름(12) 및 폴리머 몸체(polymer body)(10)를 포함한다. 폴리머 몸체(10)의 표면에는 긴 홈(elongate groove)(16)이 제공되고, 폴리머 필름(12)은 필름(12)이 채널을 생성하도록 홈(16)을 덮고 감싸도록 표면을 적어도 부분적으로 덮기 위해 배치된다. 채널의 단면 및 길이는 채널 내의 유체가 채널을 따라 낮거나 느린 확산과 같은 미세 유체 특성을 나타내도록 크기가 정해질 수 있다. 예를 들어, 유체가 압력차에 의해 채널을 따라 펌핑(pumping)되지 않으면 채널은 (무시할 수 있거나 0인 확산을 포함하는) 채널을 따른 유체의 움직임이 없도록 구성될 수 있다.
필름(12)은 두께가 500㎛ 미만, 예를 들어 250㎛ 미만일 수 있다. 몸체(10)는 두께가 적어도 2mm, 예를 들어 적어도 5mm일 수 있다.
필름(12)은 긴 트랙을 따라 적어도 부분적으로 함께 융합(fuse)되는 필름(12) 및 몸체(10)에 의해 폴리머 몸체(10)에 고정될 수 있다. 홈(16)은 이러한 트랙에 의해 각각의 측면에 한정될 수 있다. 홈(16)은 폭이 500㎛ 미만일 수 있고, 깊이가 500㎛ 미만일 수 있다. 홈(16)은 (도 1에 도시된 바와 같이) 단면이 정사각형일 수 있지만, 또한, 다른 형상의 단면, 예를 들어 직사각형 단면을 가질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 채널이 어떻게 생성되는지에 따라, 단면의 형상(정사각형이든 다른 것이든)은 약간 불규칙할 수 있으며, 예를 들어, 제조 프로세스 또는 다른 제약으로 인해 모서리(corner)가 완전히 날카롭지 않을 수 있다.
필름(12) 및 몸체(10)는 동일한 재료를 포함할 수 있고, 예를 들어, 이들은 본질적으로 동일한 재료로 이루어질 수 있으며, PEEK 또는 나일론을 포함할 수 있다. 폴리머 필름(12)은 예를 들어 두께 및/또는 그것이 포함하는 재료에 의해 광 투과성일 수 있다. 예를 들어, 이는 광 투과 재료를 포함할 수 있으며, 예를 들어 1800nm보다 짧은 파장을 갖는 광에 대해 투명할 수 있다. 폴리머 몸체(10)는 광 흡수 재료, 예를 들어 필름(12)이 광을 투과시키는 파장 범위의 광을 흡수하는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리머 몸체(10)는 1060nm 내지 1080nm의 파장 범위의 광에 노출될 때 가열을 유발하기에 적합한 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리머 몸체(10)는 카본 블랙(carbon black)을 포함할 수 있다. 실시예에서, 트랙은 예를 들어 투과 레이저 용접(transmission laser welding)에 의해 형성된 용접부(weld)를 포함한다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 긴 트랙은 표면을 따라 긴 홈(16)을 따를 수 있다. 이미 언급된 바와 같이, 홈(16)은 긴 트랙에 의해 어느 한 측면에 한정될 수 있다. 트랙은 각각 기밀 밀봉부(gas tight seal)을 제공하도록 배치된 용접부를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 기밀 밀봉부는 채널의 내부와 채널의 외부 사이의 압력차가 적어도 최대 300mBar, 예를 들어, 적어도 최대 500mBar, 예를 들어, 적어도 최대 700mBar일 때 기밀 상태로 유지되도록 배치될 수 있다. 트랙은 비융합된 필름의 영역이 홈(16)의 에지로부터 (융합된) 트랙을 분리시키도록 일반적으로 홈(16)의 에지로부터 이격된다. 각각의 긴 트랙과 홈(16)의 가장 가까운 에지 사이의 간격은 50㎛보다 클 수 있으며, 예를 들어 75㎛보다 크고, 예를 들어 500㎛보다 작으며, 예를 들어 300㎛보다 작을 수 있다. 본 개시 내용의 이러한 실시예는 미세 유체 채널 내의 오염 물질의 축적을 감소시키거나 회피할 수 있으며, 예를 들어 홈의 단면은 트랙을 따라 용접하는 프로세스에 의해 손상되지 않을 수 있다. 트랙과 홈 사이의 비융합된 필름의 영역에서, 필름은 그 영역에서 증기의 축적을 배제하기 위해 몸체에 접할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 트랙과 홈 사이의 거리는 폴리머 필름의 두께 및/또는 긴 트랙의 폭에 기초하여 선택될 수 있다.
도 1b에 도시된 홈(16) 및 트랙은 직선 경로를 따르는 것으로 도시되어 있지만, 폴리머 몸체(10)의 표면을 가로지르는 와인딩(winding) 또는 구불구불한(tortuous) 경로를 따를 수 있다는 것이 이해될 것이다. 게다가, 폴리머 몸체(10)는 하나 이상의 표면상의 홈을 포함할 수 있고, 하나 이상의 구멍(예를 들어, 터널)은 하나의 표면상의 채널을 몸체(10)의 다른 표면상의 채널에 링크하여 더 복잡한 3D 채널 구조를 제공하기 위해 몸체(10)의 벌크에 제공될 수 있다.
긴 트랙은 폭이 0.1mm과 1.2mm 사이일 수 있으며, 예를 들어 0.2mm보다 넓고, 예를 들어 0.3mm보다 넓으며, 예를 들어, 0.4mm보다 넓을 수 있다. 일반적으로, 트랙은 1.1mm보다 좁고, 예를 들어 1mm보다 좁으며, 예를 들어 0.9mm보다 좁다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 채널은 구불구불하거나 접힌 경로를 정의할 수 있으며, 예를 들어, 채널은 채널의 방향으로 반전(reversal)을 제공하도록 배치될 수 있는 모서리와 같은 굴곡부(bend)를 포함할 수 있다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 이러한 모서리의 존재는 채널에 의해 적어도 두 측면 상에 한정되는 몸체(10)의 영역을 제공할 수 있다. 용접 랜드(welding land)는 이러한 영역(20)에 배치될 수 있고, 폭이 2mm 미만일 수 있다. 예를 들어, 두 개의 평행한 채널은 분리되어, 하나의 용접에 의해 공통 경계의 적어도 일부를 따라 밀봉될 수 있다. 트랙 또는 트랙들과 채널 사이의 간격은 채널의 직선 영역을 따른 경우보다 채널의 이러한 굴곡부 근처에서 더 클 수 있다.
이러한 조립체는 미세 유체 특성을 갖는 채널을 제공할 수 있고, 이온 이동도 분광 분석기와 같이 유체 흐름 시스템 및 공압 시스템과 검출기용 인터페이스에 사용될 수 있다.
본 개시 내용의 채널 조립체를 제조하기 위해, 프로세스는 홈(16) 또는 복수의 홈을 단일 폴리머 블록의 표면으로 절단함으로써 시작될 수 있다. 이것은 미리 프로그램될 수 있는 레이저 또는 CNC 기계를 사용하여 달성될 수 있다. 레이저의 예는 애블레이션 레이저(ablation laser)와 같은 미세 가공 레이저(micromachining laser), 예를 들어 이산화탄소, 구리 증기 및 엑시머 레이저(excimer laser)를 포함한다. CNC 기계의 예는 HAAS VS3-SSYT와 같은 5축 밀링 기계를 포함한다. 이러한 CNC 기계는 약 300㎛ 이상의 폭을 갖는 홈을 절단하도록 구성될 수 있으며, 일부 CNC 기계는 더 좁은 채널을 절단할 수 있다. 적절한 CNC 기계는 벨기에, B-1930 Zaventem, Mercuriusstraat 28의 Haas Europe로부터 획득될 수 있다.
레이저는 수십 마이크론, 예를 들어 50㎛, 예를 들어 100㎛ 미만의 폭을 갖도록 홈(들)을 몸체(10) 내로 절단하도록 구성될 수 있다. 그 후, 몸체(10)와 동일한 폴리머를 포함하는 필름(12)은 표면 상(예를 들어, 홈 또는 홈들의 최상부)에 배치될 수 있다. 그 다음, 레이저 빔은 홈(들)에 인접한 트랙을 따르도록 제어된다. 예를 들어, 트랙은 도 1c를 참조하여 상술한 바와 같이 채널의 적어도 하나의 측면을 한정하도록 배치될 수 있다. 필름(12)은 예를 들어 클램프되거나 그렇지 않으면 제자리에 유지됨으로써 몸체(10)에 대해 가압될 수 있다.
그 후, 레이저는 구성 요소가 데워지는 동안 트랙의 적어도 일부를 따라 예열 패스(pre-heating pass)를 수행하도록 제어될 수 있다. 그 다음, 레이저는 트랙을 따라 용접 패스(welding pass)를 수행하도록 제어되어, 트랙을 따라 블록의 재료로 필름(12)의 재료를 적어도 부분적으로 융합시킬 수 있다. 이러한 방식으로 필름(12)을 몸체(10)에 융합시키는 것은 필름(12)과 몸체(10) 사이에 기밀 밀봉부를 제공하도록 구성된 미세 용접부(micro-weld)와 같은 용접부를 제공할 수 있다. 레이저 빔은 통상적으로 포커싱된 스폿 크기(focussed spot size)가 0.4mm 내지 0.8mm일 수 있다. 필름(12)을 몸체(10)에 융합시키는 이러한 프로세스는 투과 레이저 용접에 의해 수행될 수 있으며, 예를 들어, 몸체(10) 및 필름(12)은 상이한 광 투과 특성을 가질 수 있고, 예를 들어 레이저 광에 의해 가열되도록 구성된 상이한 농도의 광 흡수 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 상이한 농도의 카본 블랙을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 필름(12) 및 몸체(10)는 둘 다 투명할 수 있다. 이러한 실시예에서, 몸체(10) 및 필름(12)은 더 긴 파장의 레이저를 사용하여 가열될 수 있고, 몸체(10)와 필름(12) 사이의 인터페이스와 동일한 깊이에서 빔 웨이스트(beam waist)를 포커싱할 수 있다. 이것은 광 흡수 첨가제가 필요없이 인터페이스에서 필름(12) 및 몸체(10)가 둘 다 함께 가열되도록 할 수 있다.
필름(12)을 몸체(10)에 융합시키는 프로세스 동안 질소 또는 다른 퍼지(purge) 가스와 같은 가스로 홈(16)을 플러싱(flushing)하는 것이 유용할 수 있다. 예를 들어, 방법은 트랙이 용접되는 동안 필름(12) 아래의 홈(16)을 통해 이러한 가스의 흐름을 통과시키는 단계를 포함할 수 있다. 채널을 절단하고, 필름(12)을 몸체(10)에 융합시키는 프로세스는 오염 물질 및 먼지가 없을 수 있는 밀폐된 챔버에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 홈(16)이 절단되면, 필름(12)이 채널을 생성하기 위해 몸체(10)에 융합될 때까지 몸체(10)는 밀폐된 챔버 내에 남아 있을 수 있다.
본 개시 내용의 실시예는 추적 검출 장비에 가스 전달 시스템을 제공할 수 있다. 본 개시 내용의 맥락에서, 상술한 프로세스는 종래 기술의 구조에서 바람직할 수 있는 바와 같이 고온에서 세척 또는 베이킹(baking)에 대한 필요없이 채널이 매우 청결한 상태를 유지할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 이러한 구조는 엘라스토머 밀봉부(elastomer seal) 또는 개스킷을 사용할 필요가 없는 복잡한 3D 공압 통로를 제공하여 검출기의 성능을 저해할 수 있는 증기의 "가스 배출" 및/또는 원치 않는 "흡수"의 발생을 감소시킬 수 있다는 것이 이해될 것이다.
몸체(10)는 블랙 450G PEEK 903을 포함할 수 있고, 필름(12)은 천연 APTIV PEEK 필름을 포함할 수 있다. 필름을 몸체에 용접하는 데 사용되는 레이저는 마킹(marking) 레이저, 예를 들어 1000 와트 미만의 전력을 갖는 레이저, 예를 들어 약 50 와트 미만의 전력, 예를 들어 약 30 와트의 전력을 갖는 레이저를 포함할 수 있다. 이러한 레이저의 예는 광섬유 레이저를 포함한다. 일부 실시예에서, 30 와트의 광섬유 레이저는 필름을 몸체에 용접하기 위해 사용된다. 이러한 하나의 레이저는 Datalogic S.p.A., Via Candini, 2, 40012 Lippo di Calderara di Reno, Bologna - Italy로부터 획득될 수 있는 것과 같은 AREX 레이저를 포함한다. 레이저 빔은 디포커싱된 스폿(defocussed spot)을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 레이저는 빔 웨이스트(또는 레이저의 초점)가 빔의 길이를 따라 필름(12)으로부터 이격되도록 조정될 수 있다.
도 2a는 상술한 바와 같은 채널 조립체가 사용될 수 있는 검출 장치(100)를 도시한다. 도 2a에 도시된 검출 장치(100)는 관심 물질을 검출하기 위한 검출기(108), 하나 이상의 유체가 검출기(108)에 제공되도록 하기 위해 구성된 공압 시스템(132), 및 검출기(108)를 제어하기 위한 제어 전자 장치(110)를 운반하는 인쇄 회로 기판(PCB)(106)을 포함한다. PCB(106)는 또한 기계적일 수 있는 복수의 펌프(112)를 운반하며, 예를 들어 펌프는 압전 펌프를 포함할 수 있다.
도 2a에 도시된 예에서, 검출 장치(100)는 PCB(106) 상에 설치되도록 배치된 공압 인터페이스(104)를 더 포함한다. 공압 인터페이스(104)는 복수의 공압 채널(116-1, 116-2, 116-3)을 가진 몸체(10')를 포함한다. 이러한 채널은 도 1a, 도 1b 및 도 1c와 관련하여 상술한 것과 같은 채널을 포함할 수 있다. 몸체(10')는 또한 몸체(10')의 표면에 배치된 복수의 펌프 커플링(126-1, 126-2, 126-3)을 포함할 수 있음으로써, 인터페이스(104)가 PCB 상에 설치될 때, 복수의 펌프 커플링(126-1, 126-2, 126-3)은 각각 인터페이스(104)의 채널(116-1, 116-2, 116-3) 중 하나를 복수의 펌프(112-1, 112-2, 112-3) 중 대응하는 펌프에 결합하도록 배치된다.
도 2a에 도시된 예에서, 검출 장치(100)는 한편으로는 검출기(108)와 다른 한편으로는 공압 인터페이스(104) 및 PCB(106) 사이에 개재된 전기 전도성 차폐부(electrically conductive shield)(102)를 포함한다. 전기 전도성 차폐부(102)는 알루미늄 판을 포함할 수 있고, 제어 전자 장치(110)와 검출기(108) 사이의 전자기 간섭을 억제하도록 구성될 수 있다.
공압 인터페이스(104)는 공압 인터페이스(104)의 채널을 검출기의 공압 시스템(132)에 연결하기 위해 전도성 차폐부(102) 주위에 도달하도록 구성된 적어도 하나의 출력 노즐(122)(예를 들어, 각각의 펌프에 대한 하나의 출력 노즐(122))을 포함할 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 공압 인터페이스(104)는 유체가 검출기로부터 복수의 압전 펌프로 다시 흐르도록 허용하기 위해 배치된 리턴 채널(return channel)(124)을 포함할 수 있다. 리턴 채널(124)은 대응하는 복수의 플레넘(plenum)(120-1, 120-2, 120-3)에 의해 펌프 커플링(126-1, 126-2, 126-3)의 각각에 개별적으로 결합될 수 있다. 각각의 플레넘은 (예를 들어, 폴리머 필름에 의해) 둘러싸인 인터페이스(104)의 몸체 내의 공동부(cavity)를 포함할 수 있다. 이러한 공동부는 대응하는 펌프의 단일 사이클에서 분출되는 유체의 체적(volume)에 기초하여 선택된 내부 체적을 가질 수 있으며, 예를 들어 플레넘은 대응하는 펌프의 단일 사이클 체적보다 적어도 10배, 예를 들어 이 체적의 적어도 100배 더 크도록 선택되는 체적을 가질 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 리턴 채널(124)은 제 1 채널부(130-1)에 의해 제 1 플레넘(120-1)에 결합될 수 있고, 제 1 플레넘(120-1)은 제 2 채널부(130-2)에 의해 제 1 펌프 커플링(126-1)에 결합될 수 있다. 제 1 펌프 커플링(126-1)은 출력채널인 제 3 채널부(116-1)에 의해 (도 2a에 도시된 출력 노즐(122)과 같은) 대응하는 출력 노즐(122)에 결합될 수 있다. 제 1 채널부(130-1), 플레넘(120-1), 제 2 채널부(130-2), 펌프 커플링(126-1), 제 3 채널부(출력 채널)(116-1) 및 출력 노즐(122)을 포함하는 이러한 채널 배치는 공압 인터페이스(104)에 걸쳐 반복될 수 있다. 예를 들어, 도 2b에 도시된 인터페이스(104)는 이러한 3개의 채널 배치를 포함하며, 이의 각각은 상술한 바와 같이 리턴 채널(124)로부터 유체를 수용하도록 결합된다. 이러한 채널 배치 중 적어도 하나는 펌프 커플링(126-3)과 이의 출력 채널(116-3) 사이에 결합된 추가의 플레넘(120-3')을 포함할 수 있다. 아래에 설명되는 바와 같이, 이러한 추가의 플레넘(120-3')으로부터 앞뒤로 이어지는(leading into and out) 채널부는 댐핑을 개선하기 위해 오정렬될 수 있으며, 예를 들어 서로 직교할 수 있다.
리턴 채널(124)의 단면은 복수의 펌프를 검출기의 공압 시스템(132)에 링크하는 출력 채널의 단면의 합과 같도록 선택될 수 있다.
이러한 채널 배치에서, 제 2 채널부(130-2)는 제 1 채널부(130-1)와 제 2 채널부(130-2) 사이의 공압 댐핑을 증가시키기 위해 제 1 채널부(130-1)에 대해 지향될 수 있으며, 예를 들어 제 1 채널부는 제 2 채널부와 오정렬될 수 있다. 예를 들어, 제 1 채널부(130-1)와 제 2 채널부는 서로 직교할 수 있다.
검출기의 공압 시스템(132)은 출원인의 동시 계류중인 특허 출원 WO2014/045067에 설명되고 청구된 증기 디스펜서(vapour dispenser) 중 하나와 같은 증기 디스펜서를 포함할 수 있다.
도 2c는 증기를 검출기로 분배하기 위해 구성된 증기 디스펜서를 포함하는 그러한 하나의 공압 시스템(132)을 도시한다.
도 2c에 도시된 증기 디스펜서는 예를 들어 도 2a 및 도 2b에 관련하여 상술한 인터페이스(104)와 같은 공압 인터페이스에 저장소(reservoir)를 결함함으로써 저장소에 압력을 가하기 위해 적어도 하나의 증기 저장소를 입력 채널(60-4)에 결합하기 위한 저장소 커플링(70)을 포함한다. 저장소 커플링(70)은 또한 증기 소스를 제공하기 위해 저장소 커플링(70)에 결합된 저장소로부터 검출기(108)로 증기를 분배하기 위해 분배 채널(60-1)에 결합될 수 있다. 이러한 분배 채널(60-1)은 도 1a, 도 1b 및 도 1c에 관련하여 상술한 것과 같은 채널 조립체(1)에 의해 제공될 수 있다. 그러나, 도 2c 및 도 2d의 실시예에서, 이러한 채널을 형성하는데 사용되는 필름은 적어도 부분적으로 증기 투과성일 수 있으며, 예를 들어 실리콘 막(silicone membrane)을 포함할 수 있다. 이것은 증기가 그것을 투과할 수 있도록 하기 위해 구성된 채널의 벽을 제공할 수 있다. 분배 채널(60-1)은 복수의 막다른(dead-end) 채널부를 포함할 수 있다. 도 2c 및 도 2d에 도시된 다른 채널(60-2, 60-3, 60-4)은 유사할 수 있다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 흡수성 매질(absorbent medium)의 카트리지(62, 62')는 분배 채널(60-1) 및/또는 입력 채널(60-3)에 대해 배치될 수 있다. 이러한 카트리지(62, 62')는 흡수성 매질이 필름(12)을 통해 확산하는 증기를 흡수할 수 있도록 필름(12')(의 투과 가능한 영역)에 놓이도록 구성된 개구를 포함할 수 있다. 도 2c에서, 공압 시스템(132)은 필름(12)에 대해 흡수성 재료의 이러한 카트리지(62)를 유지하도록 구성된 시트 오목부(64)를 포함하는 것으로 보여질 수 있다. 시트 오목부(64)는 해제 부재(release member)(66), 예를 들어 제 1 시트로부터 카트리지를 해제하고, 카트리지를 시트에 고정하도록 가역적으로 작동 가능한 클립 또는 나사와 같은 해제 가능한 고정구(releasable fixture)를 포함할 수 있다. 이것은 흡수성 매질의 카트리지가 장치를 분해할 필요없이 교체되거나 공압 시스템(132)을 개방하여 유지 동안 오염으로부터 보호되도록 할 수 있다.
도 2d에서, 공압 시스템(132)은 또한 교체 가능할 수 있는 증기 저장 카트리지(66)를 포함할 수 있는 것으로 보여질 수 있다. 이러한 증기 저장 카트리지(66)는 도펀트의 저장소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 카트리지는 히터, 예를 들어 카트리지 내에 유지된 유체의 온도를 상승시키도록 동작 가능할 수 있는 테이프 히터와 같은 저항성 히터를 포함할 수 있다. 도 2c에 도시된 저장소 커플링(70)은 전력을 이러한 히터에 제공하도록 배치된 전력 공급 커플링을 포함할 수 있으며, 증기를 저장소 커플링(70)에 공급하도록 카트리지를 배치하는 것이 또한 전기 시스템(132)으로부터 (예를 들어, 전기 시스템(132)에 연결된 배터리를 통해) 전력 공급을 획득하기 위해 카트리지에 의해 운반되는 히터를 배치하도록 이러한 전력 공급 커플링은 배치될 수 있다.
도펀트는 메틸렌 클로라이드, O-디클로로벤젠, 사염화탄소, 헥사클로로에탄, 메틸 클로라이드, 트리클로로메탄, 클로로벤젠, 메틸렌 브로마이드, 메틸 브로마이드, 메틸 요오다이드 및 이산화질소와 같은 휘발성 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 증기 저장 카트리지는 또한 캘리브런트(calibrant)의 제 2 저장소를 포함할 수 있다. 캘리브런트의 예는 아세톤 및 이소플루란을 포함한다.
실시예에서, PCB의 제 1 펌프는 공압 인터페이스(104)에 의해 도 2c에 도시된 공압 시스템(132)의 채널에 압력을 제공하도록 결합되어, 그 채널에 결합되는 도펀트 또는 캘리브런트의 저장소를 가압하고, 증기가 분배 채널을 통해 검출 장치(100)로 흐르게 할 수 있다. 따라서, PCB 상에 운반된 제어 전자 장치는 캘리브런트 및/또는 도펀트를 검출기의 공압 시스템(132)에 투여하기 위해 펌프를 동작시키도록 구성될 수 있다. 따라서, PCB 상에 운반된 제어 전자 장치는 검출 시스템의 동작에 기초하여 펌프의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.
일반적으로 도면을 참조하면, 개략적인 기능적 블록도가 본 명세서에 설명된 시스템 및 장치의 기능을 나타내는데 사용된다는 것이 이해될 것이다. 그러나, 기능이 이러한 방식으로 분할될 필요는 없으며, 이하에서 설명되고 청구된 것과 다른 임의의 특정 하드웨어의 구조를 의미하는 것으로 취해지지 않아야 한다는 것이 이해될 것이다. 도면에 도시된 하나 이상의 요소의 기능은 본 개시 내용의 장치 전체에 걸쳐 더 세분화되고/되거나 분배될 수 있다. 일부 실시예에서, 도면에 도시된 하나 이상의 요소의 기능은 단일 기능적 유닛으로 통합될 수 있다. 이온 이동도 분광 분석법은 본 명세서에 설명된 장치에 검출기를 제공하는 하나의 방식으로서 설명되었지만, 다른 검출 장치(100)는 또한 본 개시 내용에 따른 장치 예를 들어 질량 분광 분석 검출기를 이용할 수 있고, 임의의 종류의 이온 이동도 기반 검출기, 예를 들어 진행파 IMS 또는 차동 이온 이동도 분광 분석기와 같은 다른 이온 이동도 기반 검출기가 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 다른 예 및 변형은 본 개시 내용의 맥락에서 당업자에게 명백할 것이다.
채널 조립체를 제공하는 하나의 특정 방법이 설명되었지만, 도 2의 도면을 참조하여 설명된 시스템의 모듈성은 그 자체로 유리하고, 다른 종류의 채널에 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 빠른 프로토타이핑 시스템(prototyping system) 또는 임의의 다른 제조 방법에 의해 적합한 채널이 제공될 수 있다. 본 개시 내용의 실시예는 공압 인터페이스, 및 증기 디스펜서(132)에 사용된 공압 시스템, 및 3D 인쇄 장치가 이러한 구성 요소를 제조할 수 있도록 구성된 데이터 파일에 관한 것이다.
본 개시 내용의 맥락에서 이해되는 바와 같이, 미세 유체 시스템은 유체가 1 밀리미터보다 작은 적어도 하나의 치수(폭, 깊이, 길이)를 갖는 공간에서 기하학적으로 구속될 수 있는 채널과 같은 시스템을 포함할 수 있다. 따라서, 일반적으로, "미세 유체" 채널로서 라벨링(labeling)되는 본 개시 내용의 채널은 채널의 폭 및/또는 깊이(예를 들어, 채널 직경)가 수백 나노미터 내지 수백 마이크로미터의 정도인 시스템을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 본 명세서에 설명된 펌프는 기계적 또는 비기계적일 수 있는 마이크로 펌프를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계적 마이크로 펌프는 액추에이터 및 밸브 멤브레인 또는 플랩을 포함할 수 있다. 이러한 펌프의 구동력은 압전, 정전, 열공압(thermo-pneumatic), 공압 또는 자기 효과에 의해 제공될 수 있다. 전기 수력학(electro-hydrodynamic), 전기 삼투, 전기 화학적 또는 초음파 흐름 생성을 채용하는 비기계적 펌프가 제공될 수 있다. 다른 타입의 펌프가 사용될 수 있다.
공압 인터페이스(102)를 검출기(108)의 공압 시스템(132)에 링크하는 노즐에 대한 참조가 위에서 이루어졌지만, 임의의 적절한 유체 커플링이 사용될 수 있으며, 예를 들어 노즐을 수용하도록 구성된 오목부가 사용될 수 있거나, 관련된 구성 요소는 실란트 접착제(sealant adhesive)를 사용하거나 개스킷 및 클램프를 사용하여 함께 밀봉될 수 있다.
본 명세서에 설명된 검출 디바이스를 제어하는 전자 구성 요소는 인간 입력 디바이스 및 디스플레이와 같은 피드백 디바이스와 같은 사용자 인터페이스 구성 요소를 포함할 수 있다. 게다가, 전자 구성 요소는 제어 전압 및 전류를 검출 장치(100)에 인가하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 본 개시 내용의 예는 이러한 목적을 위한 전압 공급기(voltage provider)를 포함할 수 있다. 이러한 전압 공급기는 하나 이상의 승압 또는 강압 변압기를 포함할 수 있는 AC 전원을 포함할 수 있으며, 전압 공급기는 또한 배터리 또는 연료 전지 또는 용량성 전력 저장부와 같은 DC 전원을 포함할 수 있다. AC 및 DC 전력의 조합이 사용될 수 있고, 전압 공급기는 DC 전원에 기초하여 AC 전압을 제공하기 위한 인버터를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 전압 공급기는 AC 전원에 기초하여 DC 전압을 제공하기 위한 정류기를 포함할 수 있다. AC 및 DC 전원과 전압 제공 구성 요소의 임의의 조합이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 전압 공급기는 또한 전류원으로서 동작할 수 있다. 일부 예에서, 전자 구성 요소는 증폭기, 예를 들어 계측 증폭기와 같은 신호 처리 회로를 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명된 바와 같이, 본 개시 내용의 양태는 1mm 미만의 두께를 갖고, 적어도 2mm의 두께를 갖는 폴리머 몸체의 표면에 고정되는 폴리머 필름을 포함하는 미세 유체 채널 조립체를 제공하며, 긴 홈은 폴리머 필름 아래의 폴리머 몸체의 표면에 배치되고, 폴리머 필름 및 폴리머 몸체는 동일한 폴리머를 포함하고, 폴리머 필름 및 폴리머 몸체는 필름 및 긴 트랙이 함께 미세 유체 채널을 제공하기 위해 홈을 둘러싸도록 표면을 따라 긴 홈을 따르는 긴 트랙을 따라 적어도 부분적으로 함께 융합된다.
실시예에서, 긴 트랙은 이의 길이를 따라 선택된 거리보다 작게 긴 홈으로부터 분리될 수 있으며, 거리는 폴리머 필름의 두께 및 긴 트랙의 폭 중 적어도 하나에 의해 결정된다.
실시예에서, 폴리머 필름의 비융합된 영역은 긴 홈으로부터 긴 트랙을 분리시킨다.
실시예에서, 긴 트랙은 긴 홈에 평행하게 뻗어 있다.
실시예에서, 긴 트랙은 긴 홈의 대향하는 주요 측면 상에 배치된 적어도 2개의 긴 트랙을 포함한다.
실시예에서, 폴리머 필름의 재료의 적어도 하나의 광 투과 특성은 폴리머 몸체의 재료의 동일한 광 투과 특성과 상이하다. 실시예에서, 광 투과 특성은 500nm 내지 1500nm의 파장 범위에서 광 에너지의 굴절률 및 열 흡수율 중 적어도 하나를 포함한다.
실시예에서, 폴리머 몸체는 첨가제를 포함하며, 첨가제는 열 에너지를 제공하기 위해 광 에너지를 흡수하는 재료를 포함한다.
트랙을 따른 실시예에서, 필름의 재료는 적어도 부분적으로 몸체의 재료 내로 확산된다.
실시예에서, 폴리머는 PEEK를 포함한다.
본 명세서에 설명된 바와 같이, 본 개시 내용의 양태는 검출 장치를 제공하는데, 검출 장치는 관심 물질을 검출하기 위한 검출기로서, 공압 시스템을 포함하는 검출기; 검출기 및 복수의 압전 펌프를 제어하기 위한 제어 전자 장치를 운반하는 인쇄 회로 기판(PCB); PCB 상에 설치되도록 배치된 공압 인터페이스를 포함하며, 공압 인터페이스는 공압 시스템과의 커플링을 위한 복수의 공압 채널을 가진 몸체와 몸체의 표면에 배치된 복수의 펌프 커플링을 포함함으로써, 인터페이스가 PCB 상에 설치될 때, 복수의 펌프 커플링이 각각의 펌프를 복수의 공압 채널 중 대응하는 채널에 결합하기 위해 복수의 압전 펌프 중 대응하는 펌프와 각각 정렬된다.
실시예에서, 공압 인터페이스는 유체가 검출기로부터 복수의 압전 펌프로 다시 흐를 수 있도록 하기 위해 배치된 리턴 채널을 포함한다.
실시예에서, 채널 중 적어도 하나는 플레넘에 의해 펌프 중 대응하는 펌프에 결합된다.
실시예에서, 제 1 채널부는 펌프 커플링을 플레넘에 결합하고, 제 2 채널부는 플레넘을 공압 인터페이스에 결합하며, 제 1 채널부 및 제 2 채널부는 상호 직교한다.
실시예에서, 공압 인터페이스 및 PCB는 전기 전도성 차폐부에 의해 검출기로부터 기계적으로 분리된다.
실시예에서, 공압 인터페이스는 PCB와 전기 전도성 차폐부 사이에 배치된다.
실시예에서, 검출기의 공압 시스템은 증기 디스펜서를 포함한다.
본 명세서에 설명된 바와 같이, 본 개시 내용의 양태는 관심 물질을 검출하기 위한 검출기; 증기를 검출기로 분배하기 위해 구성된 증기 디스펜서를 포함하는 공압 시스템을 포함하며, 증기 디스펜서는 증기를 검출기에 분배하기 위한 제 1 채널을 포함하며, 채널은 폴리머 몸체의 표면에 홈을 포함하고, 제 1 채널의 벽은 홈을 통해 몸체의 표면에 접착된 필름에 의해 제공되며, 필름은 증기가 벽을 통해 확산할 수 있도록 하기 위해 구성된다.
실시예에서, 필름은 실리콘 멤브레인 및 150 미크론 미만의 두께를 갖는 폴리머 필름 중 하나를 포함한다.
실시예에서, 장치는 흡수성 매질의 제 1 카트리지를 더 포함하며, 상기 제 1 카트리지는 흡수성 매질이 필름을 통해 확산하는 증기를 흡수할 수 있도록 필름에 설치되도록 구성된 개구를 포함한다.
실시예에서, 제 1 시트는 제 1 카트리지를 필름에 대해 유지하도록 구성된다. 실시예에서, 장치는 제 1 시트로부터 카트리지를 해제하고, 카트리지를 시트에 고정하도록 가역적으로 작동 가능한 제 1 해제 부재를 포함한다.
실시예에서, 장치는 증기 저장부를 포함한다. 실시예에서, 장치는 증기 저장부를 펌프에 결합하기 위한 제 2 채널을 포함한다.
실시예에서, 장치는 제 2 채널로부터 유체 압력을 수용하고 증기를 제 1 채널에 제공하도록 증기 저장부를 결합하기 위한 시트를 포함한다.
실시예에서, 채널 중 적어도 하나는 본 명세서에 설명되거나 청구된 임의의 채널에 따라 채널 조립체에 의해 제공된다.
본 명세서에 설명된 바와 같이, 본 개시 내용의 양태는 미세 유체 채널을 형성하는 방법을 제공하며, 방법은, 적어도 2mm의 두께를 갖는 폴리머 몸체의 표면에 배치된 긴 홈을 가진 폴리머 몸체를 제공하는 단계; 표면에 1 mm 미만의 두께를 갖는 폴리머 필름을 조립하는 단계; 필름 및 긴 트랙이 함께 미세 유체 채널을 제공하기 위해 홈을 둘러싸도록 표면을 따라 긴 홈을 따르는 긴 트랙을 따라 폴리머 필름을 폴리머 몸체에 융합시키는 단계를 포함한다.
실시예에서, 폴리머 필름을 폴리머 몸체에 융합시키는 단계는 길이를 따라 긴 홈을 따르는 용접 트랙을 따라 레이저를 인가하는 단계를 포함한다. 실시예에서, 트랙은 선택된 거리보다 작은 거리만큼 홈으로부터 이격되며, 이러한 거리는 폴리머 필름의 두께 및 레이저의 전력 중 적어도 하나에 기초하여 선택된다. 실시예에서, 거리는 폴리머 필름의 비융합된 영역이 긴 홈으로부터 긴 트랙을 분리하는 것을 보장하도록 선택된다. 실시예에서, 레이저의 전력은 50 와트 미만, 예를 들어 10과 50 와트 사이, 예를 들어 약 30 와트이다. 실시예에서, 레이저는 광섬유 레이저이다. 실시예에서, 폴리머 몸체는 1060nm 내지 1080nm의 파장 범위 내의 광에 노출될 때 가열을 유발하도록 구성되는 재료를 포함한다.
일부 예에서, 하나 이상의 메모리 요소는 본 명세서에 설명된 동작을 구현하는데 사용되는 데이터 및/또는 프로그램 명령어를 저장할 수 있다. 본 개시 내용의 실시예는 본 명세서에서 설명되고/되거나 청구된 방법 중 임의의 하나 이상을 수행하기 위한 프로세서를 프로그램하고/하거나 본 명세서에서 설명되고/되거나 청구된 바와 같은 데이터 처리 장치를 제공하도록 동작 가능한 프로그램 명령어를 포함하는 유형의 비일시적(non-transitory) 저장 매체를 제공한다.
본 명세서에 설명된 장치의 용도 및 동작은 방법의 개시로서 또한 의도되며, 장치의 특정 구조는 관련이 없을 수 있으며 - 따라서, 장치 실시예의 특징은 본 명세서에서 설명되고 청구된 방법 실시예와 조합될 수 있다. 마찬가지로, 본 명세서에 설명된 방법은 본 명세서에 개시된 장치의 적절한 구성에 의해 구현될 수 있다. 적절한 경우에, 본 명세서에 개략적으로 나타낸 활동 및 장치는 논리 게이트의 조립체와 같은 고정된 로직, 또는 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 및/또는 컴퓨터 프로그램 명령어와 같은 프로그램 가능 로직에 의해 제공될 수 있는 제어기 및/또는 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다. 다른 종류의 프로그램 가능 로직은 프로그램 가능 프로세서, 프로그램 가능 디지털 로직(예를 들어, FPGA(field programmable gate array), EPROM(erasable programmable read only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read only memory)), ASIC(application specific integrated circuit), 또는 임의의 다른 종류의 디지털 로직, 소프트웨어, 코드, 전자 명령어, 플래시 메모리, 광 디스크, CD-ROM, DVD ROM, 자기 또는 광 카드, 전자 명령어를 저장하기에 적절한 다른 타입의 기계 판독 가능 매체, 또는 이의 임의의 적절한 조합을 포함한다.
전극에 대한 참조가 이루어지는 경우, 임의의 도체의 배치가 사용될 수 있고, 예를 들어 전극이 금속 또는 다른 도체를 포함할 수 있고, 적어도 부분적으로 노출되고/되거나 부분적으로 절연될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

Claims (33)

  1. 검출 장치에 있어서,
    관심 물질을 검출하기 위한 검출기; 및
    증기를 상기 검출기에 분배하기 위한 제 1 미세 유체 채널을 포함하는 미세 유체 채널 조립체를 포함하는 공압 시스템으로서, 상기 제 1 미세 유체 채널은 폴리머 몸체의 표면 내에 홈을 포함하고, 상기 제 1 채널의 벽은 상기 홈을 통해 상기 몸체의 표면에 접착된 필름에 의해 제공되는 상기 공압 시스템을 포함하는, 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출 장치는 이온 이동도 분광 분석기를 포함하는, 검출 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 필름은 1mm 미만의 두께를 갖는 폴리머 필름을 포함하고, 상기 몸체는 적어도 2mm의 두께를 갖는 폴리머 몸체를 포함하고, 상기 홈은 상기 폴리머 필름 아래의 상기 폴리머 몸체의 표면에 배치된 긴 홈을 포함하고, 상기 폴리머 필름 및 상기 폴리머 몸체는 동일한 폴리머를 포함하고, 상기 폴리머 필름 및 상기 폴리머 몸체는 상기 필름 및 긴 트랙이 함께 상기 제 1 미세 유체 채널을 제공하기 위해 상기 홈을 둘러싸도록 상기 표면을 따라 상기 긴 홈을 따르는 긴 트랙을 따라 적어도 부분적으로 함께 융합되는, 검출 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세 유체 채널 조립체는 증기를 상기 검출기로 분배하기 위해 구성된 증기 디스펜서이고, 상기 필름은 증기가 상기 벽을 통해 확산할 수 있도록 구성되는, 검출 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 긴 트랙은 길이를 따라 선택된 거리보다 작게 상기 긴 홈으로부터 분리되고, 상기 거리는 상기 폴리머 필름의 두께 및 상기 긴 트랙의 폭 중 적어도 하나에 의해 결정되는, 검출 장치.
  6. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 폴리머 필름의 비융합된 영역은 상기 긴 홈으로부터 상기 긴 트랙을 분리시키는, 검출 장치.
  7. 제 3 항, 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 긴 트랙은 상기 긴 홈에 평행하게 뻗어 있는, 검출 장치.
  8. 제 3 항 또는 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 긴 트랙은 상기 긴 홈의 대향하는 주요 측면 상에 배치된 적어도 2개의 긴 트랙을 포함하는, 검출 장치.
  9. 제 3 항 또는 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 필름의 재료의 적어도 하나의 광 투과 특성은 상기 폴리머 몸체의 재료의 동일한 광 투과 특성과 상이한, 검출 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광 투과 특성은 500nm 내지 1500nm의 파장 범위에서 광 에너지의 굴절률 및 열 흡수율 중 적어도 하나를 포함하는, 검출 장치.
  11. 제 3 항 또는 제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 몸체는 첨가제를 포함하며, 상기 첨가제는 열 에너지를 제공하기 위해 광 에너지를 흡수하는 재료를 포함하는, 검출 장치.
  12. 제 3 항 또는 제 5 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랙을 따라 상기 필름의 재료는 적어도 부분적으로 상기 몸체의 재료로 확산되는, 검출 장치.
  13. 제 3 항 또는 제 5 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머는 PEEK를 포함하는, 검출 장치.
  14. 검출 장치에 있어서,
    관심 물질을 검출하기 위한 검출기로서, 공압 시스템을 포함하는 상기 검출기;
    PCB 상에 설치되도록 배치된 공압 인터페이스로서, 상기 검출 장치의 상기 공압 시스템과의 커플링을 위한 복수의 공압 채널을 가진 몸체와 상기 몸체의 표면에 배치된 복수의 펌프 커플링을 포함함으로써, 상기 인터페이스가 상기 PCB 상에 설치될 때, 상기 복수의 펌프 커플링이 각각의 펌프를 상기 복수의 공압 채널 중 대응하는 채널에 결합하기 위해 상기 복수의 펌프 중 대응하는 펌프와 각각 정렬되는 상기 공압 인터페이스를 포함하는, 검출 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 공압 인터페이스는 유체가 상기 검출기로부터 상기 복수의 펌프로 다시 흐를 수 있도록 하기 위해 배치된 리턴 채널을 포함하는, 검출 장치.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 채널 중 적어도 하나는 플레넘에 의해 상기 펌프 중 대응하는 펌프에 결합되는, 검출 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    제 1 채널부는 상기 펌프 커플링을 상기 플레넘에 결합하고, 제 2 채널부는 상기 플레넘을 상기 공압 인터페이스에 결합하며, 상기 제 1 채널부 및 상기 제 2 채널부는 상호 직교하는, 검출 장치.
  18. 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공압 인터페이스 및 상기 PCB는 전기 전도성 차폐부에 의해 상기 검출기로부터 기계적으로 분리되는, 검출 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 공압 인터페이스는 상기 PCB와 상기 전기 전도성 차폐부 사이에 배치되는, 검출 장치.
  20. 제 3 항, 또는 제 3 항에 종속한 제 4 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름은 실리콘 멤브레인 및 150 미크론 미만의 두께를 갖는 폴리머 필름 중 하나를 포함하는, 검출 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    흡수성 매질의 제 1 카트리지를 더 포함하며, 상기 제 1 카트리지는 상기 흡수성 매질이 상기 필름을 통해 확산하는 증기를 흡수할 수 있도록 상기 필름에 설치되도록 구성된 개구를 포함하는, 검출 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 카트리지를 상기 필름에 대해 유지하도록 구성된 제 1 시트를 포함하는, 검출 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 시트로부터 카트리지를 해제하고, 카트리지를 상기 시트에 고정하도록 가역적으로 작동 가능한 제 1 해제 부재를 포함하는, 검출 장치.
  24. 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    증기 저장부를 더 포함하는, 검출 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 증기 저장부를 펌프에 결합하기 위한 제 2 채널을 포함하며, 상기 제 2 채널은 미세 유체 채널을 포함하는, 검출 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 2 채널로부터 유체 압력을 수용하고, 증기를 상기 제 1 채널에 제공하도록 상기 증기 저장부를 결합하기 위한 시트를 포함하는, 검출 장치.
  27. 미세 유체 채널을 형성하는 방법에 있어서,
    적어도 2mm의 두께를 갖는 상기 폴리머 몸체의 표면에 배치된 긴 홈을 가진 폴리머 몸체를 제공하는 단계;
    상기 표면에 1 mm 미만의 두께를 갖는 폴리머 필름을 조립하는 단계;
    상기 필름 및 긴 트랙이 함께 미세 유체 채널을 제공하기 위해 상기 홈을 둘러싸도록 상기 표면을 따라 상기 긴 홈을 따르는 긴 트랙을 따라 상기 폴리머 필름을 상기 폴리머 몸체에 융합시키는 단계를 포함하는, 미세 유체 채널을 형성하는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 폴리머 필름을 상기 폴리머 몸체에 융합시키는 단계는 길이를 따라 상기 긴 홈을 따르는 용접 트랙을 따라 레이저를 인가하는 단계를 포함하는, 미세 유체 채널을 형성하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 트랙은 선택된 거리보다 작은 거리만큼 상기 홈으로부터 이격되며, 상기 거리는 상기 폴리머 필름의 두께 및 상기 레이저의 전력 중 적어도 하나에 기초하여 선택되는, 미세 유체 채널을 형성하는 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 거리는 상기 폴리머 필름의 비융합된 영역이 상기 긴 홈으로부터 상기 긴 트랙을 분리하는 것을 보장하도록 선택되는, 미세 유체 채널을 형성하는 방법.
  31. 제 27 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저의 전력은 50 와트 미만, 예를 들어 10과 50 와트 사이, 예를 들어 약 30 와트인, 미세 유체 채널을 형성하는 방법.
  32. 제 27 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저는 광섬유 레이저인, 미세 유체 채널을 형성하는 방법.
  33. 제 27 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 몸체는 1060nm 내지 1080nm의 파장 범위 내의 광에 노출될 때 가열을 유발하도록 구성되는 재료를 포함하는, 미세 유체 채널을 형성하는 방법.
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