SE528313C2 - Metod och apparat för separering av partiklar med hjälp av ultraljudvågor - Google Patents

Description

25 30 528 315 2 trycknoder vid sidoma. Genom att växla frekvensen mellan en första övertons stående våg och grundtonens stående våg, så kan partiklar separeras och samlas vid de olika uppsättningarna av trycknoden Ur en första aspekt tillhandahåller uppfinningen en metod för separation av partiklar i en partíkelblandning som svävar i ett medium, genom att omfatta följande steg: utsätta en kammare som innehåller mediet för ultraljud som genererar en första stående ultraljudvåg vid en första frekvens som har en första uppsättning trycknoder; placera partikelblandningen i kammaren, så att en koncentration av partikelblandningen är placerad i eller i närheten av en första trycknod för den stående ultraljudvågen vid nämnd första frekvens, eller någonstans mellan första trycknoden och en karnmarvägg; i växla frekvensen på den stående ultraljudvågen till en andra frekvens som genererar en andra stående ultraljudvåg med åtminstone en andra trycknod, så att en första uppsättning partiklar i partikelblandningen upplever en mindre acceleration mot nämnd andra trycknod, och en andra uppsättning partiklar i partikelblandningen a upplever en större acceleration mot nämnd andra trycknod; bibehålla den andra frekvensen under en tidsperiod, t2, och med en amplitud, a2, som får den första uppsättningen partiklar i partikelblandningen att förflyttas en mindre sträcka, och den andra uppsättningen partiklar i partikelblandningen att förflyttas en större sträcka; I växla tillbaka till den första fiekvensen; varvid det första avståndet är så litet att den första uppsättningen partiklar i partikelblandningen erfar en större acceleration mot den första trycknoden, och det andra avståndet är så stort att den andra uppsättningen partiklar i partikelblandningen erfar en mindre acceleration mot den första trycknoden; bibehålla den första frekvensen under en tidsperiod tl och med en amplitud al, som får den första uppsättningen partiklar i partikelblandningen att förflyttas tillbaka mot den första trycknoden, medan den andra uppsättningen partiklar i I partikelblandningen inte fâr förflyttas någon nänmvärd sträcka; upprepande växla den stående ultraljudsvågen mellan den första och andra frekvensen, med en drificykel som innefattar deras respektive tidsvaraktigheter tl 10 15 20 25 30 528 51:; 3 och t2 och arnplituder al och a2, så att en avsevärd del av den första uppsättningen partiklar i partikelblandningen samlas vid den första trycknoden, och en avsevärd del av den andra uppsättningen partiklar i partikelblandningen samlas vid den andra trycknoden.

Ur en andra aspekt tillhandahåller uppfmningen en apparat för separation av - partiklar i en partikelblandning svävande i ett medium, omfattande: en kammare för att rymma mediet; en ultraljudsgivare för att generera stående ultraljudvågor i nämnd kammare; varvid ultraljudsgivaren är ordnad för att repeterande växla fiekvensen på den stående ultraljudvågen mellan en första frekvens som har en första uppsättning trycknoder och en andra frekvens som har åtminstone en andra trycknod; den stående ultraljudvågen vid den första fi-ekvensen har en tidsvaraktighet tl och en amplitud al, och den stående ultraljudvågen vid den andra 'frekvensen har en tidsvaraktighet t2 och en amplitud a2.

Uppfinningen är definierad i krav 1 och ll, medan föredragna utföringsfonner är angivna i de beroende kraven.

Kortfattad figurbeskrivning Uppfinningen beskrivs i detalj nedan med referens till de bifogade ritningarna, i vilka: figur 1A och lB är diagram över trycknoder i en kammare med stående akustiska vågor vid en fundamental resonansfrekvens respektive vid en första överton; figurerna 2A och 2B är diagram över den akustiska strålningskraften i en kammare med stående akustiska vågor vid en fundamental resonansfiekvens respektive vid en första överton; figurema 3A - 3D är schematiska diagram över en kammare med partiklar vid olika steg i separationen; figur 4 är en vy av en separationsapparat sedd uppifi-ån, enligt en första utföringsforrn av uppfinningen; figur 5 är en sidovy av separationsapparaten i figur 4; figur 6 är en schematisk vy av en separationsprocess sedd uppifrån där olika 10 15 20 25 30 528 313 4 partiklar separeras och dirigeras till olika utlopp; figur 7 är en sidovy av en separationsapparat enligt en andra utföringsfonn av uppfmningen; figur 8 är en perspektivvy av separationsapparaten i figur 7; och figur 9 är en perspektivvy av en förseparationsapparat.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Som nämndes i introduktionen, relaterar den föreliggande uppfinningen till en metod och en apparat för separation av partiklar med olika storlekar, kompressibiliteter, densiteter eller generellt olika egenskaper som svävar (är suspenderade) i en vätska. Metoden använder stående ultraljudvågor vid en fundamental (grundtonens) resonansfrekvens och vid en första överton, företrädesvis i kombination med de laminära flödesegenskapema hos en mikrokanal. Partiklar med olika egenskaper, Lex. densitet, som :svävar i ett medium, kommer in i en kanal genom sidoinlopp och ett partikelfi-itt medlium kommer in genom ett mittinlopp, vilket bildar tre laminära strömmar. Genom att sekventiellt växla mellan den fundamentala och den första övertonens stående vågor, så kan partiklar med högre densitet positioneras nära den fundamentala stående vågens trycknoder, samtidigt som partiklar med lägre densitet positioneras nära trycknodema till första övertonens stående våg. Kanalen delas i tre utloppskanaler, som separerar strömmama med högdensitets- och lågdensitetspartiklar.

Om en stående ultraljudvåg induceras i ett medium där en liten partikel svävar så kommer partiklen att utsättas för en akustisk strålningskrafi enligt den teori som presenterats av Yosioka K. och Kawasima Y.; Acustica 5, s 167-173, (1955).

F =_( ).. ( _Å), (1) r 2.1 Zpç + p* ß* V, är partikelns volym. P0 är tryckamplituden. Densiteten på mediet och partiklen betecknas pw respektive p, och de motsvarande kompressibiliteterna betecknas ßw respektive BC. Från detta uttryck samt från grundläggande fysikaliska formler (Fïiïlcfl), där m., är partikelns massa, kan partikelns acceleration beräknas. När en 10 15 20 25 30 528 315 5 partikel rör sig, uppkommer också en bromsande kraft som beror på mediets viskositet, hastigheten, volymen samt formen på partiklen. Det står då klart att accelerationen, och därmed den sidogående hastigheten och fórflyttningen, hos en liten partikel är en funktion av många variabler, där de viktigaste utgörs av partikelns volym, densitet och kompressibilitet.

Figurema 1A och IB illustrerar grundtonens respektive första övertonens stående vågor, i en kammare eller en kanal. X-axeln betecknar positionen från kanalens sida. Y-axeln betecknar den stående vågens tryck. F igurerna 2A. och 2B illustrerar också grundtonens och den första övertonens stående vågor, men Y-axeln betecknar kraften som verkar på en svävande partikel. Partiklar sarnlas vid trycknodema, under förutsättning att positiv kraft betyder att kraften på partiklen är riktad åt vänster i diagrammet.

Som man kan sluta sig till genom att studera figurerna 1A och 21A, verkar krafterna vid den fundamentala stående vågen för att samla partiklarna vid trycknoden i mitten av kanalen. Som visas i figurema IB och 2B, vid den första övertonens stående våg, så fmns det däremot två trycknoder. I närheten av varje trycknod, nära väggarna, verkar krafterna för att samla ihop partiklarna, men i mitten av kammaren har kraften ett minimum. Därmed verkar endast svaga krafter för att 'förflytta partiklar från mitten och accelerera dem mot trycknodema vid sidorna. Detta utnyttjas i den föreliggande uppfinningen. Genom att växla mellan fi1ndamenta1 och första övertonens stående våg, kan partiklar som förflyttas snabbare röra sig från trycknodema vid sidoma och samlas i mitten, medan partiklar som rör sig långsammare inte hinner komma från de krafter som verkar för att hålla kvar partiklar vid trycknodema vid sidorna.

Som nämnts ovan, så kan det visas att partiklar, med olika storlek, densitet, kompressibilitet eller andra variabler som baseras på deras fysiska egenskaper, påverkas av olika acceleration när de utsätts för samma stående våg. Detta är också i överensstämmelse med krafiekvationen (1). Därmed kommer olika partiklar att förflyttas med olika hastighet i sidled. Om två partiklar har, till exempel, samma densitet, så kommer den av partiklarna som är störst att utsättas för störst 10 15 20 25 30 528 313 6 acceleration. Om två partiklar har samma volym, så kommer den av partiklarna som har störst densitet att utsättas för störst acceleration. Genom att snabbt växla mellan den fundamentala och den första övertonens stående våg, kan tex. partiklar med hög och låg densitet separeras fiân varandra i sidled.

Föreliggande uppfinning förklaras med hänvisning till högdensitetspartiklar och lågdensitetspartiklar, som bärs av ett larninärt flöde i en kanal. Generellt refererar högdensitetspartiklar till partiklar som rör sig snabbare, och lågdensitetspartiklar refererar till partiklar som rör sig långsammare. När separationen påbörjas är partiklarnas läge så som visas i Figur 3A. Initialt injiceras partiklama lügs kanalens sidoväggar. En första fiekvens genererar en första övertonens stående våg.

Alla partiklar befmner sig i närheten av trycknodema eller närmre en vägg. T; - T., _ visar tidsögonblicken i växlingsprocessen. Stora cirklar visar stora eller högdensitetspartiklar (som rör sig snabbare). Partiklar-na kan koncentreras till dessa positioner genom att utsätta kanalen för en första övertonens stående våg, med tiycknoder vid sidorna, under tillräckligt långt tid i en separat förseparationskanal uppströms sett från separatíonsområdet.

I Figur 3B växlas frekvensen till en andra frekvens som skapar en fundamental (grundtonens) stående våg. När den fundamentala stående vågen läggs på, tvingas partiklarna mot mitten av kanalen. Högdensitetspartiklarna rör sig dock snabbare mot mitten. Den stående vågen vid den andra frekvensen appliceras under en tidsperiod t2 och med en amplitud a2. Varaktigheten och amplilnden är tillräcklig för att högdensitetspartiklarna ska hinna förflytta sig till nära mitten av separationskanalen. Den fundamentala stående vågen slås av innan lågdensitetspartiklarna hinner nå mitten.

I Figur 3C växlas fiekvensen tillbaka till den första frekvensen. D.v.s. den första övertonens stående våg appliceras. Vid detta tillfälle påverkas inte högdensitets- partiklarna så mycket, eftersom de befinner sig närmre krafiminimumet i mitten av den första övertonens stående våg (se Figur 2B). Däremot kommer partiklarna som aldrig nådde mitten av kanalen under tidsperioden med den fimdamentala stående vågen, vid detta tillfälle, att vara i en position där de utsätts för en signifikant krafi 10 15 20 25 30 528 5133 7 som törflyttar dem bort från mitten av kanalen och tillbaka till trycknodema vid sidoma igen. Den stående vågen vid den första frekvensen appliceras under en tidsperiod tl med en amplitud al. Varaktigheten och amplituden är tillräckliga för att lågdensitetspartiklarna ska hinna röra sig till trycknoderna vid sidoma. Å andra sidan är varaktigeten tillräckligt kort, så att den första övertonens stående våg slås av innan högdensitetspartiklarna hinner nå trycknoderna vid sidoma.

I Figur 3D repeteras proceduren genom att växla till den andra firekvensen som genererar en fundamental stående våg. Denna gång utgår högdetisitetspartildania från en position någotnännre mitten av kanalen, medan lågdensitetspartiklarna utgår från en position närmre sidoma. Därmed kommer en större del av högdensitetspartiklarna att hinna nå mitten av kanalen. När detta upprepas uppnås jämvikt. Hög- och lågdensitetspartildarna separeras till två strömmar nära trycknoderna till grundtonens respektive den första övertonens stående vågor.

Generellt, genom att repetera en sådan procedur kan partiklar separeras i olika flödeslinjer, baserat på partiklarnas fysiska egenskaper som manifesteras i de olika accelerationer som partiklarna utsätts för.

En första utföringsform av en separationsapparat visas i figur 4 och 5, som en vy uppifiån respektive sidovy. Det skall noteras att, även om apparaten illustreras med ett horisontellt flöde, är apparaten oberoende av riktningen relativt gravitationen, eftersom gravitationen har mycket liten påverkan på suspenderade mikropartilclar.

Genom hela denna beskrivning används orden horisontell, ovansida och undersida etc. enbart fór att referera till ritningama. Separationsapparaten 1 innefattar en separationskammare eller kanal 2 bildad i en basplatta ll med ett lock 10, lämpligen ett genomsynligt glaslock så att separationsprocessen kan inspekteras visuellt. Den stående ultraljudvågen genereras med hjälp av ultralj udsgivare, lämpligen en givare 3a som monteras på ovansidan av strukturen samt en givare 3b som monteras på undersidan. Som är känt, genereras den stående ultraljudvågen mellan sidoväggama, beroende på de givna resonanslörhållandena, tvärgående mot flödesriktningen, trots att gívama är placerade på ovan- och undersidan. lSlutet och början av separationskanalen 2 delas upp i tre ingångs- och tre utgångskanaler. I 10 15 20 25 30 528 315 8 ingångskanalen i mitten 15 införs ett medium utan partiklar från ett inlopp 5. Mediet kan vara tex. vatten eller saltlösning beroende på applikationen. I sidoingångskanalerna 14 (inlopp för partikelblandning), infórs ett medium med en blandning av hög- och lågdensitetspartiklar genom ett gemensamt inlopp 4. I separationskanalen 2 bildas separata strömmar med de olika partikelslagen gradvis.

I utloppskanalen i mitten 17 skickas medium med separerade stora partiklar ut genom ett utlopp 7. I sidoutloppen 16 skickas medium med separerade små partiklar ut genom ett gemensamt utlopp 6. Kopplingar för flödet (ej visade) är monterade på undersidan av strukturen.

I en altemativ utföringsform, kan de tre ingångskanalema ersättas av ett gemensamt inlopp (inte visat) som mottager ett flöde med två strömmar av blandade partiklar, som löper vid sidoväggarna och en partikelfri ström i mitten, som ungefär _ motsvarar situationen i figur 3A. Partiklarna kan bildas till dessa två strömmar genom att utsätta en törseparationskamrnare för en kontinuerlig., första övertonens stående våg. En sådan förseparationskarrunare diskuteras nedan med hänvisning till figur 9 i relation till den andra uttöringsformen av uppfinningen..

Figur 6 visar en apparat med en separationskanal 2 enligt uppfinníngen. Flödet är riktat så som visas av pilen. I sidoingångskanalerna 14 införs en vätska med en blandning av hög- och lågdensitetspartiklar. Partikelblandningen separeras i tvâ grupper i separationskanalen 2 när de utsätts för ett antal växlingseykler. Eftersom flödet är larninärt styrs de stora högdensitetspartiklarna till utgångskanalen 17 i mitten och de små lågdensitetspartiklarna styrs mot sidoutgàngskanalerna 16. Olika uppsättningar partiklar kan styras till de olika utgângskanalema 16 och 17 genom att välja en lämplig drificykel, som anpassar varaktigheterna tl och t2. I vissa tillämpningar, kan en lärnplig driftcykel väljas genom att visuellt observera hur de olika strömmarna styrs mot utgångskanalerna 16 och 17 och samtidigt försöka med olika varaktigheter t1 och tZ till dess att önskad separation uppnås. tl och t2 kan ställas genom att justera på en kontrollpanel (visas ej) som är kopplad till ultraljudsgivarnas drivkretsar. Alternativt, är driftcykel fórbestämd, tex. tl=t2, och istället varieras amplituderna, al och a2, på ultraljudvågorna som avges från givarna vid deras respektive frekvenser, så att den sidoriktade rörelse uppstår som 10 15 20 25 30 528 313 skapar den önskade separationen.

En andra utföringsforrn av en separationsapparat 21 visas schernatiskt i figurerna 7 och 8, som en sidovy respektive en perspektivvy. I princip är denna utföringsfonn likvärdig med den första utföringsformen men flödesströmmarna har blivit utvidgade till större höjd/bredd vilket gör det nödvändigt att ändra placeringen av ultraljudsgivarna samt inloppen och utloppen. En flödeskanal 22, övre och undre ultraljudsgivare 23a och 23b, inlopp 24 och 25, samt utlopp 26ab och 27 visas. I denna utföringsform genereras den stående ultraljudvågen mellan den övre och undre väggen, tvärgående mot flödesriktningen. Vid den fundamentala frekvensen, har den stående ultraljudvågen en trycknod längs en horisontell mittlinje mellan sidoväggarna som visas till vänster i figur 7. Vid första övertonens fiekvens, har den stående ultraljudvågen två horisontella trycknoder, vilket visas till höger i figur 7. Funktionsprincipen är densamma som i den första utföringsfonnen, men med flödena arrangerade annorlunda.

Tack vare de laminära egenskaperna hos flödet, så kan inloppen placeras i en följd efter varandra. På varandra följande inlopp är placerade i botten. En vätska med en partikelblandning införs genom ett par inlopp 24 och rent medium införs genom ett inlopp i mitten 25.

Liksom i den första utföringsformen, samlas de olika uppsättningar-na partiklar vid de respektive trycknoderna, men i detta fall i övre och undre horisontella flödesskikt (under antagande att apparaten är orienterad horisontellt) samt i ett horisontellt flödesskikt i mitten. Det övre och undre flödesskiktet motsvarar flödesströmmarna vid sidoma i den första utföringsformen. Även utloppen kan placeras i en följd efter varandra. På varandra följande utlopp är placerade i botten. Det första utloppet 26a samlar en första uppsättning partiklar från det undre horisontella flödesskiktet, det andra utloppet 27 samlar en andra uppsättning partiklar fiån det horisontella flödessiktet i mitten, och ett tredje utlopp 26b sarnlar den första. uppsättningen partiklar från det översta horisontella flödesskiktet.

Inloppen och utloppen kan också placeras i kammarens främre och bakre vertikala 10 15 20 25 30 528 313 l0 väggar.

Figur 9 visar en förseparationsapparat 31 i vilken partiklar bildas till två strömmar 37 genom att utsätta förseparationskammaren för en kontinuerlig, första övertonens stående våg med trycknoder vid sidorna. En vätska med en blandning av partiklar införs genom ett inlopp 34. Partikelblandningen bildas gradvis till två strömmar 37, som båda irmehåller samma partikelblandníng. De två strömmarna 37 skickas genom ett gemensamt utlopp 36, t.ex. till ett gemensamt inlopp 28 på separationskammaren 22 som visas i figur 8. Partikelblandningen innehåller en tillräcklig mängd vätska för att bilda en mittström av partikelfri vätska i mitten av separationskamrnaren 22. Notera att dimensionema på förseparationskammaren 32 är vald så att resonansfrekvenserna hos förseparationskammaren 32 inte är samma som resonansfrekvensema hos resonansseparationskammaren 22, eftersom detta skulle kunna störa funktionen.

För att förbättra metodens resultat, kan ett antal separationer utföras genom ett antal kanaler som är kopplade i serie med varandra eller genom ett aggregat bestående av separationsapparater kopplade i serie, så att en uppsättning partiklar som separerats i ett steg utsätts för åtminstone en ytterligare separation. Den följande separationen kan utföras med samma eller annan driftcykel, dvs. tidsvaraktigheterna tl och t2, och/eller olika amplituder al och a2. En uppsättning partiklar kan till exempel utsättas för ytterligare en identisk separation. Detta kommer att resultera i högre renhet. En uppsättning partiklar kan också utsättas för en ytterligare olik separation med syfte att dela partikeluppsättningen i ytterligare finare separerade grupper av partiklar.

En identisk separation kan fås i en kammare utan flöde. Då görs tillförseln av partikelblandning och bortförandet av separerade partiklar genom inlopp och utlopp placerade på lämpliga positioner i kammaren eller genom pipettering.

Exem el En separationskanal (385 pm bred och 250 um djup) etsades i en kiselwafer med hjälp av anisotrop våtetsning. Kanalen förslöts med ett glaslock genom anodisk 10 15 528 šliš 1 1 bondning och silikonslangar limmades till inloppen och utloppen på baksidan.

Illtraljudsexcitationen (2 Mhz och 4 Mhz) skapades genom att fästa två piezoelektriska kristaller, en från baksidan och en från framsidan, med ultraljudsgel.

Flödet kontrollerades med hjälp av tre sprutpurnpar, 26 pl/min vid vatteninloppet, 15 pl/min vid mittutloppet och 75 pl/min vid utloppen vid sidoma. Det resterande flödet, 64 pl/min med partikellösning, självsögs ur en öppen bägare.

Partikellösriingen bestod av en blandning av 3 pm polystyren beads, med en densitet av 1.05 g/cma, och 8 pm polymetylrnetakrylat-beads (kulor), med en densitet av 1.19 g/ cms, suspenderade i H20. För att få korrekt separation, måste växlingsparametrarna justeras korrekt. Detta gjordes genom att systematiskt justera parametrarna tills tillräcklig visuell separation uppnås. En typisk körcykel var 2 MHzi 800 ps och 4 MHz i 200 ps.

Föreliggande uppfinning gör det möjligt att använda denna akustiska ståendevåg- växling för att separera svävande partiklar med olika fysiska egenskaper från varandra. En tillämpning för detta kan vara att separera olika typer av celler eller bakterier fiån varandra. Andra möjliga tillämpningar inkluderar separation av olika blodkomponenter.

Claims (17)

10 15 20 25 30 528 12 PATENTKRAV

1. En metod för separation av partiklar i en partikelblandning som svävar i ett medium, innefattande följande steg: utsätta en kammare (2 ;22) innehållande mediet för ultraljud som skapar en första stående ultraljudvâg vid en första frekvens med en första uppsättning trycknoder; placera partikelblandningen i kammaren (2; 22), så att en koncentration av partikelblandningen placeras vid eller i närheten av en första trycknod hos den stående ultraljudvågen vid nämnd första frekvens eller någonstans mellan den första trycknoden och kammarens vägg (2;22); ändra frekvensen på den stående ultraljudvågen till en andra fiekvens som genererar en andra stående ultraljudvâg som har åtminstone en andra trycknod, så att en första uppsättning partiklar i partikelblandningen upplever en mindre acceleration mot nämnd andra trycknod, och en andra uppsättning partiklar i partikelblandningen upplever en större acceleration mot nämnd andra trycknod; bibehålla den andra frekvensen under en tidsvaraktighet t2 och med en amplitud a2, som möjliggör för den första uppsättningen partiklar i partikelblandningen att förflyttas en kortare sträcka, och den andra uppsättningen partiklar i partikelblandningen att förflyttas en längre sträcka; ändra tillbaka till den första frekvensen; varvid det första avståndet är så litet att den första uppsättningen partiklar i partikelblandningen upplever en större acceleration mot den första trycknoden, och det andra avståndet så »stort att den andra uppsättningen partiklar i j _ partikelblandningen upplever en mindre acceleration mot den första trycknoden; bibehålla den första frekvensen under en tidsperiod tl och med en amplitud al, vilket möjliggör för den första uppsättningen partiklar i partikelblandningen att förflyttas tillbaka mot den första trycknoden, samtidigt som det inte är möjligt för den andra uppsättningen partiklar i partikelblandningen att förflyttas någon signifikant sträcka; repeterande växla de stående ultraljudvågorna mellan den första och andra fi-ekvensen med en driftcykel innefattande deras respektive tidsvaralrtigheter tl och t2, och amplituder al och a2, så att en väsentlig del av den första uppsättningen partiklar i partikelblandningen samlas vid den första trycknoden, och en väsentlig del av den andra uppsättningen partiklar i partikelblandningen samlas vid den andra 10 15 20 25 30 528 313 1 3 trycknoden.

2. En separationsmetod enligt krav 1, varvid nämnda första frekvens är en första övertonens frekvens för kammaren, och nämnda andra frekvens är en fundamental resonansfrekvens för kammaren.

3. En separationsmetod enligt krav l eller 2, varvid mediet och partikelblandningen med svävande partiklar bringas att strömma i ett laminärt flöde genom en kanal som omfattar kammaren (2;22) och den stående ultraljudvågen är tvärgående mot flödesriktningen.

4. En separationsmetod enligt något av kraven 1, 2 eller 3, varvid amplitudema al och a2 för den första och andra frekvensen hålls fast, och varaktigheterna tl och t2 för den första och andra frekvensen varieras.

5. En separationsmetod enligt krav l, 2 eller 3, varvid varaktigheterna tl och t2 för den första och andra frekvensen hålls fast, och amplitudema al och a2 för den första och andra frekvensen är varieras.

6. En separationsmetod enligt något av kraven 3, 4 eller 5, varvid koncentrationen av partikelblandning tillförs vid tvâ sidor (l4; 24) av kanalen (2; 22), samtidigt som rent medium tillförs vid mitten (l5g25) av kanalen, och den första uppsättningen partiklar samlas vid tvâ utloppskanaler vid sidoma (1 6; 26a, 26b), samtidigt som den andra uppsättningen partiklar samlas vid en utloppskanal i mitten (17 ; 27).

7. En separationsmetod enligt krav 6, varvid nämnda första frekvens är 4 MHz och nämnda andra frekvens är 2 MHz, varaktigheten tl för den första frekvensen är 200 us och varaktigheten t2 för den andra frekvensen är 800 us för en separationskanal som är 385 um bred och 250 um djup.

8. En separationsmetod enligt något av kraven 3, 4 eller 5, varvid den första och 10 15 20 25 30 528 313 14 andra uppsättningen partiklar samlas vid på varandra följande utlopp (26a, 26b) i botten av kanalen (22).

9. En separationsmetod enligt något av kraven 3 till 8, varvid ett antal separationer utförs genom ett antal kanaler (2;22) kopplade i serie, så att en uppsättning partiklar som separerats i ett steg utsätts för åtminstone en ytterligare separation.

10. En separationsmetod enligt krav 9, där som de ytterligare separationcrna utförs genom att använda olika varaktigheter tl och t2 och/eller arnplituder al och a2. ll. svävar i ett mediurn, omfattande:

11. En apparat (1 ;2l) för separation av partiklar i en partikelblandning som en kammare (2; 22) för att innehålla mediet; en ultraljudsgivare (3a, 3b, 23a, 23b) för att generera stående ultraljudvågor i nämnda kammare (2; 22); varvid ultraljudsgivaren är anordnad att repeterande växla den stående ultraljudvågens frekvens mellan en första frekvens som har en första uppsättning trycknoder och en andra frekvens som har åtminstone en andra trycknod; den stående ultraljudvågen vid den första fiekvensen har en tidsvaraktighet tl och en amplitud al, och den stående ultraljudvågen vid den andra frekvensen har en tidsvaraktighet t2 och en amplitud a2. '

12. En separationsapparat enligt krav ll, varvid nämnda första fiekvens är en första överton till kammaren (2 ; 22), och nämnda andra frekvens är en fundamental resonansfrekvens till kammaren (2; 22).

13. En separationsapparat enligt krav 11 eller 12, där som kammaren (2; 22) består av en kanal med laminärt flöde och ultraljudgivaren (3a, 3b; 23a, 23b) är placerad för att generera den stående ultraljudvågen i en riktning tvärgående mot flödesriktningen. 10 20 528 3133 1 5

14. En separationsapparat enligt krav 13, varvid kanalen är försedd med ett inlopp för partikelblandning (14; 24) som tillför koncentrationen av partikel- blandning vid två sidor av kanalen, och med ett inlopp för medium (15, 25) som einer rent nieainan i nnnen av kanalen, een kanalen är försedd anea en företa partikelutlopp (l6; 26a, 26b) för att samla den första uppsättningen partiklar vid två positioner vid sidoma, och med ett andra partikelutlopp (17; 27) för att samla den andra uppsättningen partiklar vid en position i mitten.

15. En separationsapparat enligt krav 14, varvid kanalen är försedd med på varandra följande inlopp i botten av kanalen inklusive ett inlopp (24) för partikel- blandning för att tillföra koncentrationen av partikelblandning och ett inlopp (25) för medium för att tillföra rent medium i mitten av kanalen, och kanalen är försedd med på varandra följande utlopp (26a, 26b) i botten av kanalen för att samla den första och andra uppsättningen partiklar.

16. En separatíonsapparat enligt något av kraven ll till 13, varvid kanalen är försedd med ett inlopp (28) för ett flöde som innehåller två strömmar (3 7) av partikelblandning.

17. medium, omfattande ett antal separationsapparater (l; 21) enligt något av kraven 13 Ett aggregat för separation av partiklar i en partikelblandning svävande i ett till 16 kopplade i serie.