WO2014194556A1 - 直压式快速装配微流通检测池装置 - Google Patents

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WO2014194556A1
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plate
guide rail
hole
flow
detection
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PCT/CN2013/080389
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叶尊忠
应义斌
吴坚
李延斌
王剑平
徐文道
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浙江大学
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    • B01L9/52—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips
    • B01L9/527—Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips for microfluidic devices, e.g. used for lab-on-a-chip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions

Definitions

  • the invention relates to the field of analytical detection, and in particular to a direct pressure quick assembly micro flow detection cell device.
  • the micro-flow detecting device is widely used in various analysis and detection fields because of its advantages of small sample volume, high detection sensitivity, and high detection speed.
  • the key component of the micro-flow detection device is
  • Micro-detection chip and flow cell The current common method is to make the microelectrode and the flow cell into an inseparable whole body. This method has high processing requirements, and if the sealing is not good or the dimensional deviation causes the chip rejection rate to be high, the chip is expensive. Another way of writing is detachable, such as patents.
  • the design consists of an upper platen, an elastic film, a lower platen, a microelectrode chip, and the like. After assembly, it can be used by tightening with fixing bolts, which has the advantages of repeated use.
  • the degree of tightening of the fixing bolts varies from person to person, and the tightening force cannot be controlled, and the sealing member is liable to be unevenly pressed.
  • the circulation detection pool needs to be cleaned. Since the flow cell is fixed by bolts on the upper pressure plate and the lower pressure plate, the bolts of the entire flow cell need to be disassembled, assembled and reused after cleaning, and the whole process is cumbersome.
  • the object of the present invention is to provide a direct pressure type quick assembly microcirculation detection cell device in view of the deficiencies of the prior art.
  • a direct pressure type quick assembly micro-circulation detection pool device which comprises a flow cell and a pressing device, wherein the flow cell comprises a circulation plate, a bottom plate, a sealing member, a detecting chip, an interface plate, and a a positioning pin, a second positioning pin, the pressing device comprises a pallet, a lower pressing plate, an upper pressing plate, a drawbar, a pull rod cap, a first spring and a second spring; the top surface of the flow plate has a fluid inlet and a fluid outlet, and the two pipes are connected The inlet and outlet pipes are respectively installed at the fluid inlet and the fluid outlet; the bottom surface of the flow plate has a sealing groove mounting seal, and the sealing groove is located below the fluid inlet and the fluid outlet.
  • the sealing member is above the detection area of the detecting chip; the bottom of the circulating plate has an interface plate slot for mounting the interface plate.
  • the top surface of the bottom plate has a chip slot embedding detection chip.
  • the interface board is in elastic electrical contact with the electrode leads of the test chip.
  • the interface board is used to switch the first electrode lead and the second electrode lead of the detecting chip.
  • the interface board and the flow board are bolted.
  • the flow plate is mounted above the bottom plate. a first fixing pin hole of the bottom plate, a second fixing pin hole, a first positioning pin, a second positioning pin, a first positioning hole of the circulation plate passing through the bottom surface thereof, a first positioning pin of the second positioning hole and the bottom plate, and a second positioning pin Locating pin positioning assembly.
  • the first rail and the second rail are on the left and right sides of the pallet, and are passed through the pin They are respectively fixed in the first rail hole and the second rail hole on the pallet.
  • the lower pressing plate is sleeved on the first rail and the lower portion of the second rail through the third rail hole and the fourth rail hole.
  • the upper pressing plate is sleeved on the first rail and the second rail through the fifth rail hole and the sixth rail hole, and the upper pressing plate is fixed to the first rail and the second rail by the pin.
  • the first spring and the second spring are respectively sleeved on the first rail and the second rail, and are restrained between the upper pressing plate and the lower pressing plate.
  • the small end of the tie rod passes through the pull rod hole of the lower pressure plate and the upper clamp rod hole and is fixed with the pull rod cap, and the large end end is restricted in the pull rod hole.
  • the bottom surface of the lower platen is in contact with the top surface of the flow plate.
  • the angle between the fluid inlet and the fluid outlet and the normal is between 0 and 90 degrees.
  • the direct-press type quick-assembling micro-circulation detecting pool device of the invention has the advantages of quick installation and disassembly, less cleaning parts, pressure equalization, etc., and can be widely used in the fields of analysis and detection, and can replace complicated Detection devices based on precision machining technology are widely used in life sciences, chemical analysis, food safety, environmental monitoring and related sciences.
  • Figure 1 is a front elevational view of the system of the present invention
  • Figure 2 is a side elevational view of the system of the present invention.
  • Figure 3 is a bottom view of the flow plate of the present invention.
  • Figure 4 is a plan view of the bottom plate of the present invention.
  • Figure 5 is a front elevational view of the pallet of the present invention.
  • Figure 6 is a plan view of the lower pressing plate of the present invention.
  • Figure 7 is a cross-sectional view of the upper platen of the present invention.
  • Figure 8 is a schematic illustration of a typical test chip of the present invention.
  • the flow plate 1, the bottom plate 2, the sealing member 3, the detecting chip 4, the interface plate 5, the pallet 6, the lower pressing plate 7, the upper pressing plate 8, the tie rod 9, the pull rod cap 10, the first spring 11, and the second spring 12 The first positioning pin 13, the second positioning pin 14, the first rail 15, the second rail 16, the first positioning hole 101, the second positioning hole 102, the sealing groove 103, the fluid inlet 104, the fluid outlet 105, the first fixing The hole 106, the second fixing hole 107, the interface plate slot 108, the first fixing pin hole 201, the second fixing pin hole 202, the first threaded hole 203, the second threaded hole 204, the chip slot 205, the first electrode lead 401, Second electrode lead 402, detection area 403, first rail hole 601, second rail hole 602, chute 603, third rail hole 701, fourth rail hole 702, drawbar hole 703, fifth rail hole 801, sixth Rail hole 802, drawbar hole 803.
  • the present invention includes a flow cell including a flow plate 1, a bottom plate 2, a sealing member 3, a detecting chip 4, an interface plate 5, a first positioning pin 13, and a second positioning.
  • the pressing device comprises a pallet 6, a lower pressing plate 7, an upper pressing plate 8, a pull rod 9, a pull rod cap 10, a first spring 11, a second bomb Spring 12.
  • the top surface of the flow plate 1 has a fluid inlet 104 and a fluid outlet 105.
  • the inlet and outlet pipes are respectively installed at the fluid inlet 104 and the fluid outlet 105 by two pipe interfaces; the bottom surface of the flow plate 1 has a sealing groove 103 to mount a sealing member 3, and the sealing groove 103 Located below fluid inlet 105 and fluid outlet 106.
  • the seal 3 is above the detection zone 403 of the test chip 4.
  • the flow plate 1 has an interface plate groove 108 on the bottom surface for mounting the interface plate 5.
  • the top surface of the bottom plate 2 has a chip slot 205 which is fitted with a detecting chip 4.
  • the interface board 5 is in elastic electrical contact with the electrode leads of the detecting chip 4.
  • the interface board 5 is used to switch the first electrode lead 401 and the second electrode lead 402 of the detecting chip 4.
  • the interface plate 5 and the flow plate 1 are fixed by bolts.
  • the flow plate 1 is mounted above the bottom plate 2.
  • the first fixing pin hole 201 and the second fixing pin hole 202 of the bottom plate 2 are embedded with the first positioning pin 13 and the second positioning pin 14.
  • the first positioning hole 101, the second positioning hole 102 and the bottom plate of the flow plate 1 pass through the bottom surface thereof.
  • the first positioning pin 13 and the second positioning pin 14 of the second positioning pin 14 are assembled.
  • the first rail 15 and the second rail 16 are respectively fixed to the first rail hole 601 and the second rail hole 602 of the pallet 6 by pins on the left and right sides of the pallet 6.
  • the lower pressing plate 7 is sleeved on the lower portion of the first rail 15 and the second rail 16 through the third rail hole 701 and the fourth rail hole 702.
  • the upper pressing plate 8 is sleeved on the upper portion of the first rail 15 and the second rail 16 through the fifth rail hole 801 and the sixth rail hole 802.
  • the upper pressing plate 8 is fixed to the first rail 15 and the second rail 16 by pins.
  • the first spring 11 and the second spring 12 are respectively sleeved on the first rail 15 and the second rail 16 and are restrained between the upper platen 8 and the lower platen 7.
  • the small end of the pull rod 9 passes through the pull rod hole 703 of the lower pressing plate 7 and the upper pressing plate 8 the rod hole 803, and is fixed to the pull rod cap 10 by a pin, and the large end end is restrained in the rod hole 703.
  • the bottom surface of the lower platen 7 is in contact with the top surface of the flow plate 1.
  • the angle between the fluid inlet 104 and the fluid outlet 105 and the normal is between 0 and 90 degrees.
  • the application process of the present invention is as follows:
  • the sealing member 3 is placed in the sealing groove 103 of the flow plate 1, and the flow plate 1 and the bottom plate 2 are positioned and assembled by the first positioning pin 13 and the second positioning pin 14. The flow cell is assembled.
  • the lower pressing plate 7 descends along the first rail 15 and the second rail 16 due to the action of the first spring 11 and the second spring 12, and the lower plane of the lower pressing plate 7 and the top of the circulation plate 1 of the flow cell Face contact.
  • the pressing force is related to the degree of compression of the first spring 11 and the second spring 12.
  • test cable interface to one end of the interface board 5 of the flow detection cell device and the other end to the signal input of the test instrument.
  • the sample to be inspected is injected into the inlet pipe and flows into the detection space composed of the detection zone 403 of the detecting chip 6 and the sealing member 5, and the rear inlet and outlet pipes flow out.
  • the characteristics of the sample to be tested can be known by reading the measurement signal of the detection instrument.
  • the pull rod cap 10 is pulled up to drive the pull rod 9, so that the lower pressing plate 7 rises along the first guide rail 15 and the second guide rail 16, and then the flow cell is taken out.

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Abstract

本发明公开了一种直压式快速装配微流通检测池装置，它包括流通池和压紧装置，所述流通池包括流通板、底板、密封件、检测芯片、接口板、第一定位销、第二定位销，压紧装置包括托板、下压板、上压板、拉杆、拉杆帽、第一弹簧、第二弹簧；本发明具有安装快速、清洗部件少、压力均衡等特点，可以在生物、化学、生命科学等各种分析检测领域广泛使用。

Description

直压式快速装配微流通检测池装置
技术领域
本发明涉及分析检测领域， 尤其涉及一种直压式快速装配微流通检测池装 置。
背景技术
微流通检测装置由于具有检测所需样品体积小， 检测灵敏度高， 检测速度 快等优点， 在各种分析以及检测领域被广泛使用。 微流通检测装置关键部件是 说
微检测芯片和流通池。 目前常用方法是把微电极和流通池做成不可分离的整 体。 这种方法对加工要求高， 如果密封不好或者尺寸偏差而导致芯片报废率 高， 造成芯片的价格昂贵。 另外一书种方式是可拆装方式， 如专利
200710070709.9所述， 该设计由上压板、 弹性膜、 下压板、 微电极芯片等组 成。 装配后通过固定螺栓拧紧就可以使用， 具有重复使用次数多等优点。 但存 在固定螺栓的拧紧程度因人而异而造成拧紧力无法控制， 并容易造成密封件受 压不均匀等缺点。 在使用中还需要对流通检测池进行清洗， 由于流通池由上压 板、 下压板通过螺栓固定而成， 需要把整个流通池的螺栓拆卸， 清洗后装配再 使用， 整个过程较繁琐。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足， 提供一种直压式快速装配微流通检 测池装置。
本发明采用的技术方案如下： 一种直压式快速装配微流通检测池装置， 它 包括流通池和压紧装置， 所述流通池包括流通板、 底板、 密封件、 检测芯片、 接口板、 第一定位销、 第二定位销， 压紧装置包括托板、 下压板、 上压板、 拉 杆、 拉杆帽、 第一弹簧、 第二弹簧； 流通板顶面有流体入口和流体出口， 用两 管接口分别把进出管道安装在流体入口和流体出口处； 流通板的底面有密封槽 安装密封件， 密封槽位于流体入口和流体出口下方。 密封件处于检测芯片的检 测区上方； 流通板底面有接口板槽用于安装接口板。 底板的顶面有芯片槽嵌装 检测芯片。 接口板与检测芯片的电极引线弹性电气接触。 接口板用于转接检测 芯片的第一电极引线、 第二电极引线。 接口板与流通板通过螺栓固定。 流通板 安装于底板的上方。 底板的第一固定销孔、 第二固定销孔嵌装第一定位销、 第 二定位销， 流通板通过其底面的第一定位孔、 第二定位孔与底板的第一定位 销、 第二定位销定位装配。 第一导轨、 第二导轨在托板的左右两侧， 通过销钉 分别固定在托板上的第一导轨孔、 第二导轨孔内。 下压板通过第三导轨孔、 第 四导轨孔套在第一导轨、 第二导轨下部。 上压板通过第五导轨孔、 第六导轨孔 套在第一导轨、 第二导轨上部， 上压板通过销钉与第一导轨、 第二导轨固定。 第一弹簧、 第二弹簧分别套在第一导轨、 第二导轨上， 并限制在上压板和下压 板之间。 拉杆的小头端穿过下压板的拉杆孔和上压板拉杆孔后与拉杆帽固定， 大头端限制在拉杆孔内。 下压板的底面与流通板的顶面接触。 所述流体入口和 流体出口与法线之间的夹角为 0度~90度。
本发明具有的有益效果是： 本发明的直压式快速装配微流通检测池装置， 具有安装和拆卸快速、 清洗部件少、 压力均衡等优点， 可以在分析检测等领域 广泛使用， 可以取代复杂的基于精密加工技术的检测装置， 在生命科学、 化学 分析、 食品安全、 环境监控和有关科学领域中都可广泛应用。
附图说明
图 1是本发明的系统正视示意图；
图 2是本发明的系统侧视示意图；
图 3是本发明的流通板底视图；
图 4是本发明的底板俯视图；
图 5是本发明的托板正视图；
图 6是本发明的下压板俯视图；
图 7是本发明的上压板剖面图；
图 8是本发明的典型检测芯片示意图。
图中， 流通板 1、 底板 2、 密封件 3、 检测芯片 4、 接口板 5、 托板 6、 下压 板 7、 上压板 8、 拉杆 9、 拉杆帽 10、 第一弹簧 11、 第二弹簧 12、 第一定位销 13、 第二定位销 14、 第一导轨 15、 第二导轨 16、 第一定位孔 101、 第二定位孔 102、 密封槽 103、 流体入口 104、 流体出口 105、 第一固定孔 106、 第二固定孔 107、 接口板槽 108、 第一固定销孔 201、 第二固定销孔 202、 第一螺紋孔 203、 第二螺紋孔 204、 芯片槽 205、 第一电极引线 401、 第二电极引线 402、 检测区 403、 第一导轨孔 601、 第二导轨孔 602、 滑槽 603、 第三导轨孔 701、 第四导轨 孔 702、 拉杆孔 703、 第五导轨孔 801、 第六导轨孔 802、 拉杆孔 803。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图 1〜图 8所示， 本发明包括流通池和压紧装置， 流通池包括流通板 1、 底板 2、 密封件 3、 检测芯片 4、 接口板 5、 第一定位销 13、 第二定位销 14， 压紧 装置包括托板 6、 下压板 7、 上压板 8、 拉杆 9、 拉杆帽 10、 第一弹簧 11、 第二弹 簧 12。
流通板 1顶面有流体入口 104和流体出口 105， 用两管接口分别把进出管道 安装在流体入口 104和流体出口 105处； 流通板 1的底面有密封槽 103安装密封件 3， 密封槽 103位于流体入口 105和流体出口 106下方。 密封件 3处于检测芯片 4的 检测区 403上方。
流通板 1底面有接口板槽 108用于安装接口板 5。 底板 2的顶面有芯片槽 205 嵌装检测芯片 4。 接口板 5与检测芯片 4的电极引线弹性电气接触。 接口板 5用于 转接检测芯片 4的第一电极引线 401、 第二电极引线 402。 接口板 5与流通板 1通 过螺栓固定。 流通板 1安装于底板 2的上方。
底板 2的第一固定销孔 201、 第二固定销孔 202嵌装第一定位销 13、 第二定 位销 14， 流通板 1通过其底面的第一定位孔 101、 第二定位孔 102与底板 2的第一 定位销 13、 第二定位销 14定位装配。
第一导轨 15、 第二导轨 16在托板 6的左右两侧， 通过销钉分别固定在托板 6 上的第一导轨孔 601、 第二导轨孔 602内。 下压板 7通过第三导轨孔 701、 第四导 轨孔 702套在第一导轨 15、 第二导轨 16下部。 上压板 8通过第五导轨孔 801、 第 六导轨孔 802套在第一导轨 15、 第二导轨 16上部， 上压板 8通过销钉与第一导轨 15、 第二导轨 16固定。 第一弹簧 11、 第二弹簧 12分别套在第一导轨 15、 第二导 轨 16上， 并限制在上压板 8和下压板 7之间。
拉杆 9的小头端穿过下压板 7的拉杆孔 703和上压板 8拉杆孔 803后与拉杆帽 10通过销钉固定， 大头端限制在拉杆孔 703内。
下压板 7的底面与流通板 1的顶面接触。
所述的流体入口 104和流体出口 105与法线之间的夹角为 0度~90度。 本发明的应用过程如下：
1、 如图 1所示装配好压紧装置， 并把流通池的各个部件清洗干净。
2、 把接口板 5放在流通板 1的接口板槽 108内， 并用螺栓固定。
3、 把检测芯片 4放入到底板 2的芯片槽 205中。
4、 把密封件 3放入到流通板 1的密封槽 103中， 把流通板 1与底板 2通过第一 定位销 13、 第二定位销 14定位装配。 这样流通池就装配好了。
5、 把两管道接口分别把管道安装在流通板 1的流体入口 104和流体出口 105 处。 如果是手动注射， 把入口管道连接注射器。 如果是自动进样， 把出口管道 连接蠕动泵或者注射泵等设备， 入口管道接待测样品或者检测试剂。
6、 拉起拉杆帽 10带动拉杆 9， 使得下压板 7沿第一导轨 15、 第二导轨 16上 升， 然后把装配好的流通池推入托板 6的滑槽， 位于第一导轨 15、 第二导轨 16 中间。
7、 放下拉杆帽 10， 由于第一弹簧 11、 第二弹簧 12的作用， 下压板 7沿第一 导轨 15、 第二导轨 16下降， 下压板 7的下平面与流通池的流通板 1的顶面接触。 压紧力与第一弹簧 11、 第二弹簧 12的压缩程度有关系。
8、 把测试电缆接口与一端与流通检测池装置的接口板 5相连， 另一端与检 测仪器的信号输入端连接。
9、 把待检测样品注射到入口管道， 并流到检测芯片 6的检测区 403与密封 件 5 组成的检测空间内， 后进出口管道流出。 读出检测仪器的测量信号就能知 道待检测样品的特性。
10、检测完成后， 拉起拉杆帽 10带动拉杆 9，使得下压板 7沿第一导轨 15、 第二导轨 16上升， 然后取出流通池。
11、 拿出流通板 1、 密封件 3、 检测芯片 4， 清洗干净后， 安装好就可以再 次进行检测。 由于没有直接接触样品， 底板 2不需要经常拆卸和清洗。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种直压式快速装配微流通检测池装置， 其特征在于， 它包括流通池和压 紧装置， 所述流通池包括流通板（1 )、 底板（2)、 密封件（3)、 检测芯片（4)、 接口板（5)、 第一定位销（13)、 第二定位销（14)， 压紧装置包括托板（6)、 下压板 （7) 、 上压板 （8) 、 拉杆 （9) 、 拉杆帽 （10) 、 第一弹簧 （11) 、 第 二弹簧 （12) ； 流通板 （1) 顶面有流体入口 （104) 和流体出口 （105) ， 用两 管接口分别把进出管道安装在流体入口 （104) 和流体出口 （105) 处； 流通板 (1) 的底面有密封槽 （103) 安装密封件 （3) ， 密封槽 （103) 位于流体入口 (105)和流体出口（106)下方； 密封件（3)处于检测芯片（4)的检测区（403) 上方； 流通板 （1) 底面有接口板槽 （108) 用于安装接口板 （5) ； 底板 （2) 的顶面有芯片槽 （205) 嵌装检测芯片 （4) ； 接口板 （5) 与检测芯片 （4) 的 电极引线弹性电气接触； 接口板 （5) 用于转接检测芯片 （4) 的第一电极引线 (401) 、 第二电极引线 （402) ； 接口板 （5) 与流通板 （1) 通过螺栓固定； 流通板 （1) 安装于底板 （2) 的上方； 底板 （2) 的第一固定销孔 （201) 、 第 二固定销孔 （202) 嵌装第一定位销 （13) 、 第二定位销 （14) ， 流通板 （1) 通过其底面的第一定位孔 （101) 、 第二定位孔 （102) 与底板 （2) 的第一定位 销 （13) 、 第二定位销 （14) 定位装配； 第一导轨 （15) 、 第二导轨 （16) 在 托板（6)的左右两侧， 通过销钉分别固定在托板（6)上的第一导轨孔（601)、 第二导轨孔（602)内； 下压板（7)通过第三导轨孔（701)、 第四导轨孔（702) 套在第一导轨（15) 、 第二导轨（16)下部； 上压板 8通过第五导轨孔（801) 、 第六导轨孔 （802) 套在第一导轨 （15) 、 第二导轨 （16) 上部， 上压板 （8) 通过销钉与第一导轨 （15) 、 第二导轨 （16) 固定； 第一弹簧 （11) 、 第二弹 簧 （12) 分别套在第一导轨 （15) 、 第二导轨 （16) 上， 并限制在上压板 （8) 和下压板 （7) 之间； 拉杆 （9) 的小头端穿过下压板 （7) 的拉杆孔 （703) 和 上压板（8)拉杆孔（803)后与拉杆帽 （10) 固定， 大头端限制在拉杆孔（703) 内； 下压板 （7) 的底面与流通板 （1) 的顶面接触。
2、 根据权利要求 1所述直压式快速装配微流通检测池装置， 其特征在于， 所述流体入口 （104) 和流体出口 （105) 与法线之间的夹角为 0度~90度。
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