侧面励振式超声处理器及处理方法技术

本发明专利技术公开了侧面励振式超声处理器，该超声处理器主要包括压电换能器、样品处理槽和样品试管支架。利用多个压电换能器从侧面激发样品处理槽内部声场，声场分布均匀，同时压电换能器两侧均与两个样品槽贴合，提高能量利用率。

【技术实现步骤摘要】
侧面励振式超声处理器及处理方法
本专利技术涉及一种生物样品处理装置，特别是涉及一种侧面励振式超声处理器及处理方法。
技术介绍
超声在液体中具有空化作用，利用超声空化效应对容器内的细胞、组织等生物样品进行处理可以起到破碎效果。目前超声生物样品破碎主要有两种方式：接触式和非接触式，接触式超声处理器是利用超声探头直接与样品溶液接触进行处理；非接触式超声处理器是利用超声换能器发射声波至样品处理槽内部再透过样品试管对样品进行处理。接触式超声处理器存在处理效率低、样品交叉污染、必须开放式操作等问题，而非接触式超声处理器普遍采用超声换能器底部励振方式，存在声场能量分布不均匀、能量利用效率低等问题。由于上述原因，亟需设计一种能够有效提高声场能量分布均匀性，提高声场能量利用效率，减小超声处理器体积的超声处理装置。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，设计出一种侧面励振式超声处理器，该声处理器利用多个压电换能器从侧面激发样品处理槽内部声场，声场分布均匀，同时压电换能器两侧均与两个样品槽贴合，提高能量利用率。根据本专利技术的第一方面，提供一种侧面励振式超声处理器，其特征在于，该超声处理器包括压电换能器、样品处理槽和样品试管支架。其中，所述样品处理槽内部设有声场，样品处理槽相对的两个侧面设有多个容纳槽。根据本专利技术，所述压电换能器可置于样品处理槽上的容纳槽内，可产生超声波，用于激发样品处理槽内声场，并进行样品处理。进一步地，所述压电换能器可以是小型压电换能器，也可以是压电片，进一步地，所述压电换能器可设置为多个，优选地，可以阵列方式分布在样品处理槽单侧或交替分布在样品处理槽两侧。根据本专利技术，压电换能器两侧辐射面可以分别固定在两个样品处理槽侧面，两个样品处理槽并排形成一组样品处理槽。根据本专利技术，所述样品试管支架安装于样品处理槽上方，用于放置样品试管，所述样品试管支架可设置为多个。根据本专利技术，所述样品处理槽的宽度设置为：或或d<λ/4(三)式中，d表示样品处理槽的宽度，λ表示波长；n的取值为非负整数，优选0至10，更优选0至5。当样品处理槽内采用声场共振处理样品时，样品处理槽的宽度d采用公式(一或二)的设置方式；当样品处理槽内采用近声场处理样品时，样品处理槽的宽度d采用公式(三)的设置方式。根据本专利技术，样品处理槽内样品试管支架呈单排直列式分布。优选地，所述样品处理槽底部设有水循环孔。根据本专利技术提供的第二方面在于，提供一种对生物样品进行超声处理的方法，优选采用本专利技术所述的侧面励振式超声处理器进行处理，其特征在于，该处理方法包括以下步骤：1)安装超声处理器；2)将盛装生物样品的试管安放在样品试管支架上，并放置在样品处理槽中；3)施加激励电压；4)激发声场，生物样品进行处理。本专利技术所具有的有益效果包括：1)利用多个压电换能器从侧面激发样品处理槽内共振声场或近声场，声场分布均匀；2)压电换能器两个辐射面可分别作用于两个样品处理槽，能量利用效率高；3)对于提高生物样品处理效果、降低生物样品处理成本有着极其重要的意义。附图说明图1示出侧面励振式超声处理器的结构示意图；图2示出侧面励振式超声处理器多组结合使用的示意图；附图标记说明1-压电换能器2-样品处理槽3-样品试管支架4-水循环孔具体实施方式下面通过附图和实施例对本专利技术进一步详细说明。通过这些说明，本专利技术的特点和优点将变得更为清楚明确。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。现有技术中，非接触式超声处理器普遍采用超声换能器底部励振方式，存在声场能量分布不均匀、能量利用效率低等问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种侧面励振式超声处理器，利用多个压电换能器从侧面激发样品处理槽内部声场，声场分布均匀，同时压电换能器两侧均与两个样品槽贴合，提高能量利用率。因此，本专利技术提供一种侧面励振式超声处理器，该超声处理器主要包括压电换能器1、样品处理槽2和样品试管支架3，如图1所示。根据本专利技术，所述样品处理槽2内部设有声场，样品处理槽2相对的两个侧面设有多个容纳槽。根据本专利技术，所述压电换能器1可置于样品处理槽2上的容纳槽内，用于产生超声波，进一步地，由压电换能器1产生的超声波可用于激发样品处理槽2内声场，并进行样品处理。优选地，所述压电换能器1可以是小型压电换能器，也可以是压电片。为了保证样品处理槽2内声场的均匀分布，所述压电换能器1可设置为多个，优选地，可以阵列方式分布在样品处理槽2单侧或交替分布在样品处理槽2两侧，使样品处理槽2内产生均匀分布声场，所述声场为共振声场或近声场。在本专利技术另一优选实施方式中，压电换能器1两侧辐射面可以分别固定在两个样品处理槽2侧面，两个样品处理槽2并排形成一组样品处理槽，以最大化提高能量利用率。所述样品试管支架3安装于样品处理槽2上方，用于放置样品试管，所述样品试管支架3可设置为多个，在所述样品试管支架3上设置有试管安装孔，试管穿过该试管安装孔进入样品处理槽2中，试管支架3对试管进行限位固定，防止试管倾倒在样品处理槽2内。将待处理的样品放置到试管中，再将装有样品的试管通过试管支架3上的试管安装孔放置到样品处理槽2中，从而实现了样品和超声处理器的非接触式处理。本专利技术人发现，处理槽2的宽度对于发挥超声处理器的作用和效果有重大影响，一般而言，处理槽太宽，声场能量损耗，但处理槽的宽度也不是越小越好，需要综合考虑波长，甚至还有受其排布方式的影响。根据本专利技术一种优选实施方式，所述样品处理槽2的宽度设置为：或或d<λ/4(三)式中，d表示样品处理槽2的宽度，λ表示波长，其中n的取值为非负整数，优选0至10，更优选0至5。样品处理槽2的宽度d应当在满足结构尺寸要求下尽可能小，当样品处理槽2内采用声场共振处理样品时，样品处理槽2的宽度d采用公式(一或二)的设置方式；当样品处理槽2内采用近声场处理样品时，样品处理槽2的宽度d采用公式(三)的设置方式；在声波波长以及压电换能器个数和排布方式确定的情况下，为了使特定宽度的样品处理槽发挥最佳效果，进一步优选地，还对样品处理槽2上样品试管支架3的试管安装孔分布进行特别设置。根据本专利技术优选地，样品处理槽2上样品试管支架3的试管安装孔呈单排直列式分布，减小样品处理槽2宽度，降低声场能量损耗。优选地，由于在DNA水溶液粉碎过程中，为了防止由于温度升高而导致DNA水溶液的变形，因此需要保证样品处理槽2内溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种侧面励振式超声处理器，其特征在于，该超声处理器包括压电换能器(1)、样品处理槽(2)和样品试管支架(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种侧面励振式超声处理器，其特征在于，该超声处理器包括压电换能器(1)、样品处理槽(2)和样品试管支架(3)。


2.根据权利要求1所述的超声处理器，其特征在于，所述样品处理槽(2)内部设有声场，样品处理槽(2)相对的两个侧面设有多个容纳槽。


3.根据权利要求1所述的超声处理器，其特征在于，所述压电换能器(1)可置于样品处理槽(2)上的容纳槽内，可产生超声波，用于激发样品处理槽(2)内声场，并进行样品处理。


4.根据权利要求1所述的超声处理器，其特征在于，所述压电换能器(1)可以是小型压电换能器，也可以是压电片，
所述压电换能器(1)可设置为多个，优选地，可以阵列方式分布在样品处理槽(2)单侧或交替分布在样品处理槽(2)两侧。


5.根据权利要求1所述的超声处理器，其特征在于，压电换能器(1)两侧辐射面可以分别固定在两个样品处理槽(2)侧面，两个样品处理槽(2)并排形成一组样品处理槽。


6.根据权利要求1所述的超声处理器，其特征在于，所述样品试管支架(3)安装于样品处理槽(2)上方，用于放置样品试管，所述样品试管支架(3)可设置为多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊辉，苏松飞，郑乐，郑末晶，柳林，
申请(专利权)人：珠海艾博罗生物技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44