作用部品を有するマイクロ流体回路
異なった流体（Ｆｌ，Ｆ２）を収容するマイクロチャネル（２４，２６）を有するマイクロ流体回路であって、前記流体間の界面（３０）上の（３２）で、例えばポンプ、バルブ、または混合器を形成するようにレーザ光線が集光される回路である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路に存在する流体に作用することのできる少なくとも１つの部品を有するマイクロ流体回路に関し、特に、とりわけ、その流体を他の流体と混合する回路中の流体の流れを作り出し、その流れを遮断し、その流れを方向付けかつ操舵し、および／または、その流体を他の流体と混合することに係わる。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ流体デバイスは、今日まで、満足な方法で解決されなかったある特定の数の技術的問題を示しており、これらの問題は、小さな規模での流体力学の可逆性の理由から困難となるようなマイクロチャネル中での流体の輸送に関係し、また漏れ止め法でマイクロチャネルを閉じることができるバルブ（弁）を提供することにも関係している。
【０００３】
柔軟なポリマー（重合体）中にマイクロチャネルを形成し、それに圧力をかけ、チャネルを平らにすることによって、そのチャネルを閉じ、それによってマイクロバルブを構成するという提案がすでにされている。所定の順序で作動される３つのこのようなバルブ列を使って蠕動タイプのポンプを形成することも可能である。
【０００４】
他の公知の解決法は、イオン化流体（電気浸透）または荷電粒子（電気泳動）を移動させるために電界を利用する。
【０００５】
さらに他の公知の解決法は、電気抵抗素子を使って、流体の１つを熱毛細管対流(thermo capillary convection)またはマランゴーニ(Marangoni)効果によって移動させるために、２つの非混和性の流体間の界面に局所的に熱を加えることにある。
【０００６】
「多数の光学ピンセット(tweezer)」に捕獲されたビード(bead)を使って、材料と流体を移動させるという提案もなされた（K. Ladavac及びD. Grierによる研究）。
【０００７】
これらすべての解決法は欠点を有している。マランゴーニ効果を利用するものは、流体の全体的な流れを引き起こすという長所を持っているが、それを実施することが難しい。実施にあたって、第１の流体中に泡を形成できるような第２の流体を導入するための他のマイクロチャネルから、出口近くの第１の流体が供給されるマイクロチャネル上に置かれた電気抵抗素子を利用する。電気抵抗素子は２つの流体間の界面の一つの側を熱し、界面に沿って温度勾配を生成し、それによって第１の流体を低い温度の方に移動させ、そして決定された方向への流体の全体的な動きを誘発する（特許文献１参照）。
【０００８】
この公知技術では、加熱抵抗素子が製造の際にマイクロ流体回路中に組み込まれ、そのため、それらの位置と特性を変更することはできない。このような統合化は回路コストの増加をも招く。さらに、抵抗素子に電力を供給することにより熱をかけることは容易であるが、冷却のために何も提供されず、抵抗への電力供給が停止した後も、それが周囲温度に戻るまでポンピング効果は一定時間の長さにわたって持続する。
【特許文献１】米国特許第６，５３３，９５１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、従来の知られた回路の欠点を与えないマイクロ流体回路を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、とりわけ、流体を移動状態に設定し、停止し、混合し、計測するようにその流体に作用するような部品のレベルにおいて、任意に適応可能で変更可能なマイクロ流体回路を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、回路自身と直接相互作用せず、それにより回路の悪化や劣化の危険性のない状態である一方で、作用部品が制御または動作可能な状態で制御され得るような、上記で特定されたタイプの作用部品を有するマイクロ流体回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するため、本発明は、第１の流体を収容する少なくとも１つのマイクロチャネルと、熱毛細管対流によって前記流体に作用することができる少なくとも１つの部品と、を有するマイクロ流体回路であって、前記流体と第２の流体との界面にレーザ光線を集光するための手段を含み、前記マイクロチャネルが前記レーザ光線に対して透明な材料で形成され、前記第２の流体が前記マイクロチャネル内に少なくとも局所的に存在することを特徴とする回路、を提供する。
【００１３】
マイクロ回路の透明な材料を通して２つの流体の界面上にレーザ光線を集光することにより、マイクロ回路自身に対して作用することなく、従ってマイクロ回路を劣化させたり疲弊させたりするいずれの危険もなく、前記界面に作用することが可能になる。２つの流体の界面にレーザ光線を集光することは、望ましい効果を得るのに十分であって、マイクロ回路における電子部品に組み込むことを回避させる。
【００１４】
２つの流体が混和性でない場合、その効果は、第１の流体を、２つの流体の界面における温度勾配によって決定される方向に移動させることにあり、従ってレーザ光線がポンプの機能を遂行する。
【００１５】
本発明の他の特徴によれば、レーザ光線は、第１のマイクロチャネルへと開口して第２の流体の流れを運ぶ少なくとも１つまたは２つの第２のマイクロチャネルのすぐ下流に位置した第１のマイクロチャネルの領域における２つの流体の界面に集光されうる。
【００１６】
次に、レーザ光線は、第１の流体が第１のマイクロチャネル中を流れるのを防止し、バルブの役割を果たす。
【００１７】
そのバルブは、いかなる移動式部品をも持たないという利点をもたらす。これは制御するのが非常に簡単で、制御においてはレーザ光線の放射パワーを調整する以外のいかなるものも含む必要がない。
【００１８】
本発明のさらに他の特徴によれば、第２の流体は、お互いに混和性である第１の流体と第３の流体の間の合流領域におけるガスの泡によって形成され、レーザ光線は、泡を保持する役割を果たし、また泡を形成するのに使われうる固体に集光される。
【００１９】
泡の形は、レーザ光線によって照射されている間に複雑な方法で非常に速やかに変化し、そうして泡による界面における第１および第２の流体内に流れが誘発され、その流れは時間と共にランダムになり、それによって、いくつかの種類、すなわち同じタイプあるいは異なるタイプのものからなりうるそれらの２つの流体は共に混合する。
【００２０】
次に、本発明は、２つ以上の流体のための「カオス的な(chaotic)」混合器(mixer)を作ることを可能にし、そしてマイクロ流体回路内の流体を混合するための問題に対する単純で効果的な解決策を提供する。その問題とは、小規模では乱れた流れを形成することが不可能なことの理由から、従来の方法においては解決できないことである。
【００２１】
本発明のさらに他の特徴によれば、レーザ光線は、第１の流体が第１のマイクロチャネルに沿って短時間の間流れることを可能にすることによって、上述のバルブと同じ原理で動作する測定手段を形成するのに使うことができる。
【００２２】
第１のマイクロチャネル内の流体流れに所定の時間間隔で作用させることによって、マイクロ小滴（マイクロドロップ）を形成するのに、レーザ光線を使うことも可能である。そのドロップは、レーザ光線がその流れに作用する時間の長さの関数として、種々の大きさを持ちうるように形成される。
【００２３】
レーザ光線を、特定の方向への流体流れの方向付けをして、そして異なった流体に対する分類または分離を行なうのに使うことも可能である。
【００２４】
本発明で使われるレーザ光線のパワー（出力）は、典型的には１０ミリワット（ｍＷ）から５０ｍＷのオーダーであり、その出力は、流体または溶液の特性により変わる。検討される流体の吸収バンドにレーザの波長を調整するために、そのレーザの波長を変えることも提供される。
【００２５】
レーザ光線、およびレーザ光線とマイクロ流体回路の所定の領域を迅速に走査するための手段を使うことによって、本発明は、一の領域から他の領域までレーザ光線が移動する速度が、流体の反応時間と比較してより速い状態の下で、ポンプ、バルブ、混合器（ミキサ）、および測定手段を持った回路を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
添付の図面を参照した例によって成される以下の説明を読むことによって、本発明はより良く理解され、そして他の特徴、その詳細および利点は、より明確に現われることになるであろう。
【００２７】
図１のデバイスはレーザ発生器、例えば、５１４ナノメートル（ｎｍ）の波長で典型的には１０ｍＷから５０ｍＷにおける出力の、連続的、または約１キロヘルツ（ｋＨｚ）以上の周波数の反復パルスで発するイオン化アルゴン発生器を有する。例えば、レーザダイオードや、イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）タイプレーザを使うこともできる。
【００２８】
柔軟性のある通常のリソグラフィ技術を使って、例えば適切な材料のプレート１８、例としてポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）のようなポリマー内に形成されるマイクロ流体回路のマイクロチャネル領域に、正確に集光できるようにした顕微鏡レンズ１６に向かって、反射手段１４によりレーザ光線１２が導かれる。
【００２９】
一実施形態において、マイクロチャネルはプレート１８の表面に形成され、またガラス顕微鏡スライドがその上に付けられる。
【００３０】
通常、マイクロチャネルは約１００マイクロメートル（μｍ）の幅で約５０μｍの深さである。これにかかわらず、これらの大きさはナノメートルスケールからミリメートルスケールの広範囲にわたって変えることができる。
【００３１】
顕微鏡レンズにつながれたカメラ２０が、回路１８で起こっていることの観測の役割と、データプロセッサシステムのスクリーン２２上にそれを表示する役割とを果たす。
【００３２】
好都合に、そして以下の説明からさらに良く理解できるように、反射手段１４により、回路１８上のレーザ光線の集光点を、所定の領域において、特にポンプ、バルブ、混合器（ミキサ）、計測装置、方向付け(steering：ステアリング)手段、分離器（セパレータ）、およびソート（仕分け）手段、などのような作用部品を作る命令の関数としての速い速度で移動させることができる。
【００３３】
図２は、第１の流体とは混和性でなく、また第２のマイクロチャネル２６か、あるいは回路１８のキャビティ中に存在する第２の流体Ｆ２を使うことによって、前述の回路１８のマイクロチャネル２４内で、第１の流体Ｆ１をある速度で流れさせることを可能にするポンプの一実施形態を示す。そして、この第２のマイクロチャネル２６またはこのキャビティは、第１のマイクロチャネル２４へと開口している。第２の流体Ｆ２は、その第２のマイクロチャネル２６が開口する第１の流体Ｆ１内にドロップまたは泡２８を形成し、レーザ光線１６は２つの流体の界面３０の一部、例えばマイクロチャネル２４内の流体Ｆ１を移動させたい方向３４に対応する界面３０の上流端に存在する、３２で示された領域に集光される。
【００３４】
このような状況の下で、レーザ光線１２の出力は例えば２０ｍＷオーダーであり、反射手段１４における損失が比較的大きいので、集光点で利用可能な出力は放射出力の５分の１のオーダーである。領域３２でのレーザ光線の集光点の大きさは、例えば直径が約５μｍから１５μｍであり、マイクロチャネル２６の開口におけるドロップ２８のサイズは任意であって、例えば約１０μｍから約５００μｍの範囲内である。
【００３５】
点３２での界面３０の局所的な熱は、流体Ｆ１を界面上に移動させ、従ってマイクロチャネル２４の入口から界面３０までの流体Ｆ１における全体的な移動をもたらす。マイクロ流体において、小さな寸法は２つの理由で有利である。
・熱毛細管対流は温度／距離の勾配に依存する。関連する小さな寸法の条件のもとで、この勾配は小さな温度差に対して大きくあり得る。また、
・小さいレイノルズ数において、界面３０での流体の動きは、界面から遠い流体における移動をもたらし、そして界面における熱毛細管対流は流体Ｆ１に対し全体的な影響を与える。
【００３６】
空気、または約５重量％濃度の水とフルオレセイン(fluorescein)の混合物によって構築された流体Ｆ１と、さらに約２重量％濃度のヘキサデカン(hexadecane)とスパン８０(Span80)の名で知られているような界面活性剤との溶液である流体Ｆ２と、を用いて実行されたテストにより、約２０ｍＷの出力を持つレーザ光線１２を使って以下のような結果が得られた。
・流体Ｆ１が空気であるとき、流れ速度はマイクロチャネル２４内で毎秒５００マイクロメートル（μｍ／ｓ）に達することができる。また、
・流体Ｆ１がフルオレセインの水溶液であるとき、速度は遅く、約５０μｍ／ｓに達する。
【００３７】
図３は、回路１８上に集光するレーザ光線１２によって構成される作用部品が、バルブである時の状況を示す概略図である。
【００３８】
この形態では、回路１８のマイクロチャネル２４は矢印３４で示される方向に流体Ｆ１の流れを運び、マイクロチャネル２４へと面して開口する２つのマイクロチャネル２６が直角に交差し、そのそれぞれが矢印３６で示される方向に第２の流体Ｆ２の流れを運び、流体Ｆ２の流れはマイクロチャネル２４に入り込んで、そして矢印３８で表されるように下流に流れる。
【００３９】
レーザ光線１２は、３２で示されるように、マイクロチャネル２６の出口のすぐ下流で第１の流体Ｆ１と流体Ｆ２の界面に集光され、従って流体Ｆ１の流れをほとんど瞬間的に
止める効果を有する。
【００４０】
マイクロチャネル２６およびマイクロチャネル２４内の第２の流体Ｆ２の流れは変更されないように見える。
【００４１】
流体Ｆ１の流れを止めることが可能である時間間隔は、レーザ光線の集光点３２の位置に応じて、またマイクロチャネル２４の流体Ｆ１の流れ速度に応じて、より長いか、またはより短い。
【００４２】
この時間は、典型的には、数秒であり、１０秒を超えることもある。
【００４３】
マイクロチャネル２４に流速がかけられるのではなく、圧力下での前記流体によって流体Ｆ１が供給される場合、マイクロチャネル２４に沿った流体Ｆ１の流れは無制限の時間止めることができる。
【００４４】
上記のように、レーザの放射出力が約２０ｍＷから４０ｍＷの範囲内にある状態で、レーザ光線の集光点の大きさは約１０μｍである。
【００４５】
第１の流体の屈折率が第２の流体より大きい場合、「光捕捉」効果を、流体界面にレーザ光線を集光することによって作り出される流れ止め効果に加えることができる。双極子(dipolar)由来のこの光捕捉効果は、バルブを動作させるか、または２つの流体の界面をガイドするためにも使うことができる。
【００４６】
バルブの変形形態を図４と図５に示す。これらの図では、第２の流体Ｆ２が、矢印３４の方向に流れる第１の流体Ｆを収容するマイクロチャネル２４へと、直角に開口する一つのマイクロチャネル２６内の矢印３６の方向に流れる。
【００４７】
図４に示すように、２つの流体の界面上の３２、すなわち、マイクロチャネル２６の軸から少し下流で、マイクロチャネル２４の軸に関して前記マイクロチャネルとは反対側にレーザ光線が集光される場合、第１の流体Ｆ１の流れを止めて、第２の流体Ｆ２が流れることが可能となる。
【００４８】
逆に、図５に示すように、マイクロチャネル２６がマイクロチャネル２４へと開口する３２にレーザ光線が集光されるならば、第２の流体Ｆ２の流れを止めて、第１の流体Ｆ１がマイクロチャネル２４に沿って下流に通過することが可能となる。
【００４９】
図６では、第２の流体Ｆ２内の第１の流体Ｆ１の軸方向噴射間の界面上で、マイクロチャネル２４と、第２の流体Ｆ２が流れる２つのマイクロチャネル２６との交差点から下流における３２にレーザ光線が集光される。
【００５０】
レーザのオン／オフ取り替えを繰り返すことにより、レイリー・プラトー不安定性(Rayleigh-Plateau instability)によって、流体Ｆ１の噴射が流体流れＦ２中でドロップ３９に細分され、その状況ではドロップの大きさがレーザ駆動振動数と流れ速度との比の関数である。
【００５１】
図７は、２つのマイクロチャネル２４の合流点において、２つの混和性の流体を一緒に混合するための混合器（ミキサ）を構築するのにレーザ光線が使われる形態を示す。２つのマイクロチャネル２４の一方は流体Ｆ１の流れを一つの矢印で示される方向に運び、他方は他の流体Ｆ２の流れを他の矢印で示される方向に運ぶ。そして２つのマイクロチャネル２４は、流体混合物Ｆ１＋Ｆ２を、マイクロチャネル４２を介して逃がすことのできるチャンバ４０において合流する。
【００５２】
２つの流体を一緒に混合するために、両マイクロチャネル２４の合流点におけるチャンバ４０内に位置し、そしてレーザ光線１２によって加熱される際にガス４６の１つ以上の泡、例えば空気の泡を生成するか、または放つのに適した固体材料の粒子４４に、レーザ光線１２が集光される。
【００５３】
泡４６は粗面を有しうる固体粒子４４に付着させられたままの状態である。変形として、泡４６は、レーザ光線１２によって加熱される前に固体粒子４４上に存在させることができる。
【００５４】
固体粒子４４がレーザ光線によって加熱される時、一つまたはそれぞれの泡４６の形状は、非常に複雑で非常に速やかな方法で変化し、そして前記泡と、流体Ｆ１およびＦ２のそれぞれとの界面上に或る流れが誘発される。これはやがてランダムとなる流体Ｆ１とＦ２に対する流れをもたらし、それによってそれらの流体を良好に混合することになる。
【００５５】
この固体粒子は、フルオレセインの結晶、ポリマー・ビード（例えばＰＤＭＳよりなる）、または何らかの黒体、例えばカーボンブラックの粒子などであり得る。そして条件の操作に対する良好な抵抗を提供する。
【００５６】
その大きさは約１０μｍが可能である。
【００５７】
レーザ光線は回路１８のマイクロチャネル内の流体の流れ方向を変更するのに使うこともできる。
【００５８】
図８は、他の流体Ｆ２が流れる第２のマイクロチャネル２６と直角に交差するマイクロチャネル２４中を第１の流体Ｆ１が流れる形態を示す。レーザ光線１２の集光点３２が各マイクロチャネルの交差点からすぐ下流で、第２のマイクロチャネル２６中に位置するならば、第１の流体Ｆ１にはその方向の変更がもたらされ、第２のマイクロチャネル２６の下流部分へと流れる。
【００５９】
図９は、第２の流体Ｆ２の流れを運ぶ２つのマイクロチャネル２６に内部で面する開口を有した第１のマイクロチャネル２４内を、第１の流体Ｆ１が流れる形態を示す。
【００６０】
マイクロチャネル２４と２６の交差点より下流では、２つのマイクロチャネル５２に分けられるマイクロチャネル２４内の分岐領域へと流体Ｆ２内部を流れる中央の流れを、流体Ｆ１が形成する。
【００６１】
２つのマイクロチャネル５２の１つの上流側端部おいて、流れ５０に位置する点３２にレーザ光線１２が集光されるならば、流れ５０は前記マイクロチャネル５２に向かって流れを変えられ、そして他のマイクロチャネル５２の方に通過することが防止される。
【００６２】
レーザ光線が移動する速度と比較して比較的長くなり得る流体の反応時間を利用し、例えば検流計(galvanometer：ガルバノメータ)制御または圧電制御の下でミラーを使うなどして、前記異なった領域で、ある一定の数の作用を遂行するように回路１８の異なる所定領域上でレーザ光線１２を速やかに移動させることも可能である。
【００６３】
従って、図１０に概略的に示すように、第１の流体Ｆ１の流れを運ぶ第１のマイクロチャネル２４と第２の流体Ｆ２を運ぶ２つのマイクロチャネル２６との交差点の領域にレーザ光線を集光させることによってバルブＶを形成し、次に下流側で流体Ｆ２を収容する第３のマイクロチャネル２６の開口部分にレーザ光線を集光させることによってポンプＰを形成し、そして下流側で固体粒子上にレーザ光線を集光することによって混合器Ｍを実装し、そして次に混合器チャンバ４０から離れていく２つのマイクロチャネル５２の上流端部にレーザ光線を集光することによって形成された分離器Ｓを使ってソート（仕分け）を行なう、ということが可能である。
【００６４】
１つの流体のドロップがマイクロチャネル５２に沿って互いに続いていく場合、
図１０中に図式的に示すように、その１つのドロップの界面上のＲにおいてレーザ光線を集光させることによって、それらを一緒に集めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明のマイクロ流体回路装置の概略図である。
【図２】本発明のポンプの拡大概略図である。
【図３】本発明のバルブの拡大概略図である。
【図４】バルブの変形形態の拡大概略図である。
【図５】バルブの変形形態の拡大概略図である。
【図６】ドロップの噴射を小片化することを示す拡大概略図である。
【図７】本発明の混合器（ミキサ）の拡大概略図である。
【図８】流れの方向付けをするための手段を示す概略図である。
【図９】流れの方向付けをするための手段を示す概略図である。
【図１０】バルブ、ポンプ、混合器（ミキサ）、および分離器（セパレータ）、ソート（仕分け）手段を有する、本発明のマイクロ流体回路を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６６】
１２ レーザ光線
１４ 反射手段
１６ レーザ光線
１８ 回路
２４ マイクロチャネル
２６ マイクロチャネル
２８ ドロップ（または泡）
３０ 界面
３２ 集光点
３９ ドロップ
４０ 混合器チャンバ
４２ マイクロチャネル
４４ 固体粒子
４６ ガス泡
５２ マイクロチャネル
Ｆ１ 第１の流体
Ｆ２ 第２の流体
Ｖ バルブ
Ｐ ポンプ
Ｍ 混合器
Ｓ 分離器
Ｒ レーザ光線の集光点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路に存在する流体に作用することのできる少なくとも１つの部品を有するマイクロ流体回路に関し、特に、とりわけ、その流体を他の流体と混合する回路中の流体の流れを作り出し、その流れを遮断し、その流れを方向付けかつ操舵し、および／または、その流体を他の流体と混合することに係わる。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ流体デバイスは、今日まで、満足な方法で解決されなかったある特定の数の技術的問題を示しており、これらの問題は、小さな規模での流体力学の可逆性の理由から困難となるようなマイクロチャネル中での流体の輸送に関係し、また漏れ止め法でマイクロチャネルを閉じることができるバルブ（弁）を提供することにも関係している。
【０００３】
柔軟なポリマー（重合体）中にマイクロチャネルを形成し、それに圧力をかけ、チャネルを平らにすることによって、そのチャネルを閉じ、それによってマイクロバルブを構成するという提案がすでにされている。所定の順序で作動される３つのこのようなバルブ列を使って蠕動タイプのポンプを形成することも可能である。
【０００４】
他の公知の解決法は、イオン化流体（電気浸透）または荷電粒子（電気泳動）を移動させるために電界を利用する。
【０００５】
さらに他の公知の解決法は、電気抵抗素子を使って、流体の１つを熱毛細管対流(thermo capillary convection)またはマランゴーニ(Marangoni)効果によって移動させるために、２つの非混和性の流体間の界面に局所的に熱を加えることにある。
【０００６】
「多数の光学ピンセット(tweezer)」に捕獲されたビード(bead)を使って、材料と流体を移動させるという提案もなされた（K. Ladavac及びD. Grierによる研究）。
【０００７】
これらすべての解決法は欠点を有している。マランゴーニ効果を利用するものは、流体の全体的な流れを引き起こすという長所を持っているが、それを実施することが難しい。実施にあたって、第１の流体中に泡を形成できるような第２の流体を導入するための他のマイクロチャネルから、出口近くの第１の流体が供給されるマイクロチャネル上に置かれた電気抵抗素子を利用する。電気抵抗素子は２つの流体間の界面の一つの側を熱し、界面に沿って温度勾配を生成し、それによって第１の流体を低い温度の方に移動させ、そして決定された方向への流体の全体的な動きを誘発する（特許文献１参照）。
【０００８】
この公知技術では、加熱抵抗素子が製造の際にマイクロ流体回路中に組み込まれ、そのため、それらの位置と特性を変更することはできない。このような統合化は回路コストの増加をも招く。さらに、抵抗素子に電力を供給することにより熱をかけることは容易であるが、冷却のために何も提供されず、抵抗への電力供給が停止した後も、それが周囲温度に戻るまでポンピング効果は一定時間の長さにわたって持続する。
【特許文献１】米国特許第６，５３３，９５１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、従来の知られた回路の欠点を与えないマイクロ流体回路を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、とりわけ、流体を移動状態に設定し、停止し、混合し、計測するようにその流体に作用するような部品のレベルにおいて、任意に適応可能で変更可能なマイクロ流体回路を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、回路自身と直接相互作用せず、それにより回路の悪化や劣化の危険性のない状態である一方で、作用部品が制御または動作可能な状態で制御され得るような、上記で特定されたタイプの作用部品を有するマイクロ流体回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するため、本発明は、第１の流体を収容する少なくとも１つのマイクロチャネルと、熱毛細管対流によって前記流体に作用することができる少なくとも１つの部品と、を有するマイクロ流体回路であって、前記流体と第２の流体との界面にレーザ光線を集光するための手段を含み、前記マイクロチャネルが前記レーザ光線に対して透明な材料で形成され、前記第２の流体が前記マイクロチャネル内に少なくとも局所的に存在することを特徴とする回路、を提供する。
【００１３】
マイクロ回路の透明な材料を通して２つの流体の界面上にレーザ光線を集光することにより、マイクロ回路自身に対して作用することなく、従ってマイクロ回路を劣化させたり疲弊させたりするいずれの危険もなく、前記界面に作用することが可能になる。２つの流体の界面にレーザ光線を集光することは、望ましい効果を得るのに十分であって、マイクロ回路における電子部品に組み込むことを回避させる。
【００１４】
２つの流体が混和性でない場合、その効果は、第１の流体を、２つの流体の界面における温度勾配によって決定される方向に移動させることにあり、従ってレーザ光線がポンプの機能を遂行する。
【００１５】
本発明の他の特徴によれば、レーザ光線は、第１のマイクロチャネルへと開口して第２の流体の流れを運ぶ少なくとも１つまたは２つの第２のマイクロチャネルのすぐ下流に位置した第１のマイクロチャネルの領域における２つの流体の界面に集光されうる。
【００１６】
次に、レーザ光線は、第１の流体が第１のマイクロチャネル中を流れるのを防止し、バルブの役割を果たす。
【００１７】
そのバルブは、いかなる移動式部品をも持たないという利点をもたらす。これは制御するのが非常に簡単で、制御においてはレーザ光線の放射パワーを調整する以外のいかなるものも含む必要がない。
【００１８】
本発明のさらに他の特徴によれば、第２の流体は、お互いに混和性である第１の流体と第３の流体の間の合流領域におけるガスの泡によって形成され、レーザ光線は、泡を保持する役割を果たし、また泡を形成するのに使われうる固体に集光される。
【００１９】
泡の形は、レーザ光線によって照射されている間に複雑な方法で非常に速やかに変化し、そうして泡による界面における第１および第２の流体内に流れが誘発され、その流れは時間と共にランダムになり、それによって、いくつかの種類、すなわち同じタイプあるいは異なるタイプのものからなりうるそれらの２つの流体は共に混合する。
【００２０】
次に、本発明は、２つ以上の流体のための「カオス的な(chaotic)」混合器(mixer)を作ることを可能にし、そしてマイクロ流体回路内の流体を混合するための問題に対する単純で効果的な解決策を提供する。その問題とは、小規模では乱れた流れを形成することが不可能なことの理由から、従来の方法においては解決できないことである。
【００２１】
本発明のさらに他の特徴によれば、レーザ光線は、第１の流体が第１のマイクロチャネルに沿って短時間の間流れることを可能にすることによって、上述のバルブと同じ原理で動作する測定手段を形成するのに使うことができる。
【００２２】
第１のマイクロチャネル内の流体流れに所定の時間間隔で作用させることによって、マイクロ小滴（マイクロドロップ）を形成するのに、レーザ光線を使うことも可能である。そのドロップは、レーザ光線がその流れに作用する時間の長さの関数として、種々の大きさを持ちうるように形成される。
【００２３】
レーザ光線を、特定の方向への流体流れの方向付けをして、そして異なった流体に対する分類または分離を行なうのに使うことも可能である。
【００２４】
本発明で使われるレーザ光線のパワー（出力）は、典型的には１０ミリワット（ｍＷ）から５０ｍＷのオーダーであり、その出力は、流体または溶液の特性により変わる。検討される流体の吸収バンドにレーザの波長を調整するために、そのレーザの波長を変えることも提供される。
【００２５】
レーザ光線、およびレーザ光線とマイクロ流体回路の所定の領域を迅速に走査するための手段を使うことによって、本発明は、一の領域から他の領域までレーザ光線が移動する速度が、流体の反応時間と比較してより速い状態の下で、ポンプ、バルブ、混合器（ミキサ）、および測定手段を持った回路を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
添付の図面を参照した例によって成される以下の説明を読むことによって、本発明はより良く理解され、そして他の特徴、その詳細および利点は、より明確に現われることになるであろう。
【００２７】
図１のデバイスはレーザ発生器、例えば、５１４ナノメートル（ｎｍ）の波長で典型的には１０ｍＷから５０ｍＷにおける出力の、連続的、または約１キロヘルツ（ｋＨｚ）以上の周波数の反復パルスで発するイオン化アルゴン発生器を有する。例えば、レーザダイオードや、イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）タイプレーザを使うこともできる。
【００２８】
柔軟性のある通常のリソグラフィ技術を使って、例えば適切な材料のプレート１８、例としてポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）のようなポリマー内に形成されるマイクロ流体回路のマイクロチャネル領域に、正確に集光できるようにした顕微鏡レンズ１６に向かって、反射手段１４によりレーザ光線１２が導かれる。
【００２９】
一実施形態において、マイクロチャネルはプレート１８の表面に形成され、またガラス顕微鏡スライドがその上に付けられる。
【００３０】
通常、マイクロチャネルは約１００マイクロメートル（μｍ）の幅で約５０μｍの深さである。これにかかわらず、これらの大きさはナノメートルスケールからミリメートルスケールの広範囲にわたって変えることができる。
【００３１】
顕微鏡レンズにつながれたカメラ２０が、回路１８で起こっていることの観測の役割と、データプロセッサシステムのスクリーン２２上にそれを表示する役割とを果たす。
【００３２】
好都合に、そして以下の説明からさらに良く理解できるように、反射手段１４により、回路１８上のレーザ光線の集光点を、所定の領域において、特にポンプ、バルブ、混合器（ミキサ）、計測装置、方向付け(steering：ステアリング)手段、分離器（セパレータ）、およびソート（仕分け）手段、などのような作用部品を作る命令の関数としての速い速度で移動させることができる。
【００３３】
図２は、第１の流体とは混和性でなく、また第２のマイクロチャネル２６か、あるいは回路１８のキャビティ中に存在する第２の流体Ｆ２を使うことによって、前述の回路１８のマイクロチャネル２４内で、第１の流体Ｆ１をある速度で流れさせることを可能にするポンプの一実施形態を示す。そして、この第２のマイクロチャネル２６またはこのキャビティは、第１のマイクロチャネル２４へと開口している。第２の流体Ｆ２は、その第２のマイクロチャネル２６が開口する第１の流体Ｆ１内にドロップまたは泡２８を形成し、レーザ光線１６は２つの流体の界面３０の一部、例えばマイクロチャネル２４内の流体Ｆ１を移動させたい方向３４に対応する界面３０の上流端に存在する、３２で示された領域に集光される。
【００３４】
このような状況の下で、レーザ光線１２の出力は例えば２０ｍＷオーダーであり、反射手段１４における損失が比較的大きいので、集光点で利用可能な出力は放射出力の５分の１のオーダーである。領域３２でのレーザ光線の集光点の大きさは、例えば直径が約５μｍから１５μｍであり、マイクロチャネル２６の開口におけるドロップ２８のサイズは任意であって、例えば約１０μｍから約５００μｍの範囲内である。
【００３５】
点３２での界面３０の局所的な熱は、流体Ｆ１を界面上に移動させ、従ってマイクロチャネル２４の入口から界面３０までの流体Ｆ１における全体的な移動をもたらす。マイクロ流体において、小さな寸法は２つの理由で有利である。
・熱毛細管対流は温度／距離の勾配に依存する。関連する小さな寸法の条件のもとで、この勾配は小さな温度差に対して大きくあり得る。また、
・小さいレイノルズ数において、界面３０での流体の動きは、界面から遠い流体における移動をもたらし、そして界面における熱毛細管対流は流体Ｆ１に対し全体的な影響を与える。
【００３６】
空気、または約５重量％濃度の水とフルオレセイン(fluorescein)の混合物によって構築された流体Ｆ１と、さらに約２重量％濃度のヘキサデカン(hexadecane)とスパン８０(Span80)の名で知られているような界面活性剤との溶液である流体Ｆ２と、を用いて実行されたテストにより、約２０ｍＷの出力を持つレーザ光線１２を使って以下のような結果が得られた。
・流体Ｆ１が空気であるとき、流れ速度はマイクロチャネル２４内で毎秒５００マイクロメートル（μｍ／ｓ）に達することができる。また、
・流体Ｆ１がフルオレセインの水溶液であるとき、速度は遅く、約５０μｍ／ｓに達する。
【００３７】
図３は、回路１８上に集光するレーザ光線１２によって構成される作用部品が、バルブである時の状況を示す概略図である。
【００３８】
この形態では、回路１８のマイクロチャネル２４は矢印３４で示される方向に流体Ｆ１の流れを運び、マイクロチャネル２４へと面して開口する２つのマイクロチャネル２６が直角に交差し、そのそれぞれが矢印３６で示される方向に第２の流体Ｆ２の流れを運び、流体Ｆ２の流れはマイクロチャネル２４に入り込んで、そして矢印３８で表されるように下流に流れる。
【００３９】
レーザ光線１２は、３２で示されるように、マイクロチャネル２６の出口のすぐ下流で第１の流体Ｆ１と流体Ｆ２の界面に集光され、従って流体Ｆ１の流れをほとんど瞬間的に
止める効果を有する。
【００４０】
マイクロチャネル２６およびマイクロチャネル２４内の第２の流体Ｆ２の流れは変更されないように見える。
【００４１】
流体Ｆ１の流れを止めることが可能である時間間隔は、レーザ光線の集光点３２の位置に応じて、またマイクロチャネル２４の流体Ｆ１の流れ速度に応じて、より長いか、またはより短い。
【００４２】
この時間は、典型的には、数秒であり、１０秒を超えることもある。
【００４３】
マイクロチャネル２４に流速がかけられるのではなく、圧力下での前記流体によって流体Ｆ１が供給される場合、マイクロチャネル２４に沿った流体Ｆ１の流れは無制限の時間止めることができる。
【００４４】
上記のように、レーザの放射出力が約２０ｍＷから４０ｍＷの範囲内にある状態で、レーザ光線の集光点の大きさは約１０μｍである。
【００４５】
第１の流体の屈折率が第２の流体より大きい場合、「光捕捉」効果を、流体界面にレーザ光線を集光することによって作り出される流れ止め効果に加えることができる。双極子(dipolar)由来のこの光捕捉効果は、バルブを動作させるか、または２つの流体の界面をガイドするためにも使うことができる。
【００４６】
バルブの変形形態を図４と図５に示す。これらの図では、第２の流体Ｆ２が、矢印３４の方向に流れる第１の流体Ｆを収容するマイクロチャネル２４へと、直角に開口する一つのマイクロチャネル２６内の矢印３６の方向に流れる。
【００４７】
図４に示すように、２つの流体の界面上の３２、すなわち、マイクロチャネル２６の軸から少し下流で、マイクロチャネル２４の軸に関して前記マイクロチャネルとは反対側にレーザ光線が集光される場合、第１の流体Ｆ１の流れを止めて、第２の流体Ｆ２が流れることが可能となる。
【００４８】
逆に、図５に示すように、マイクロチャネル２６がマイクロチャネル２４へと開口する３２にレーザ光線が集光されるならば、第２の流体Ｆ２の流れを止めて、第１の流体Ｆ１がマイクロチャネル２４に沿って下流に通過することが可能となる。
【００４９】
図６では、第２の流体Ｆ２内の第１の流体Ｆ１の軸方向噴射間の界面上で、マイクロチャネル２４と、第２の流体Ｆ２が流れる２つのマイクロチャネル２６との交差点から下流における３２にレーザ光線が集光される。
【００５０】
レーザのオン／オフ取り替えを繰り返すことにより、レイリー・プラトー不安定性(Rayleigh-Plateau instability)によって、流体Ｆ１の噴射が流体流れＦ２中でドロップ３９に細分され、その状況ではドロップの大きさがレーザ駆動振動数と流れ速度との比の関数である。
【００５１】
図７は、２つのマイクロチャネル２４の合流点において、２つの混和性の流体を一緒に混合するための混合器（ミキサ）を構築するのにレーザ光線が使われる形態を示す。２つのマイクロチャネル２４の一方は流体Ｆ１の流れを一つの矢印で示される方向に運び、他方は他の流体Ｆ２の流れを他の矢印で示される方向に運ぶ。そして２つのマイクロチャネル２４は、流体混合物Ｆ１＋Ｆ２を、マイクロチャネル４２を介して逃がすことのできるチャンバ４０において合流する。
【００５２】
２つの流体を一緒に混合するために、両マイクロチャネル２４の合流点におけるチャンバ４０内に位置し、そしてレーザ光線１２によって加熱される際にガス４６の１つ以上の泡、例えば空気の泡を生成するか、または放つのに適した固体材料の粒子４４に、レーザ光線１２が集光される。
【００５３】
泡４６は粗面を有しうる固体粒子４４に付着させられたままの状態である。変形として、泡４６は、レーザ光線１２によって加熱される前に固体粒子４４上に存在させることができる。
【００５４】
固体粒子４４がレーザ光線によって加熱される時、一つまたはそれぞれの泡４６の形状は、非常に複雑で非常に速やかな方法で変化し、そして前記泡と、流体Ｆ１およびＦ２のそれぞれとの界面上に或る流れが誘発される。これはやがてランダムとなる流体Ｆ１とＦ２に対する流れをもたらし、それによってそれらの流体を良好に混合することになる。
【００５５】
この固体粒子は、フルオレセインの結晶、ポリマー・ビード（例えばＰＤＭＳよりなる）、または何らかの黒体、例えばカーボンブラックの粒子などであり得る。そして条件の操作に対する良好な抵抗を提供する。
【００５６】
その大きさは約１０μｍが可能である。
【００５７】
レーザ光線は回路１８のマイクロチャネル内の流体の流れ方向を変更するのに使うこともできる。
【００５８】
図８は、他の流体Ｆ２が流れる第２のマイクロチャネル２６と直角に交差するマイクロチャネル２４中を第１の流体Ｆ１が流れる形態を示す。レーザ光線１２の集光点３２が各マイクロチャネルの交差点からすぐ下流で、第２のマイクロチャネル２６中に位置するならば、第１の流体Ｆ１にはその方向の変更がもたらされ、第２のマイクロチャネル２６の下流部分へと流れる。
【００５９】
図９は、第２の流体Ｆ２の流れを運ぶ２つのマイクロチャネル２６に内部で面する開口を有した第１のマイクロチャネル２４内を、第１の流体Ｆ１が流れる形態を示す。
【００６０】
マイクロチャネル２４と２６の交差点より下流では、２つのマイクロチャネル５２に分けられるマイクロチャネル２４内の分岐領域へと流体Ｆ２内部を流れる中央の流れを、流体Ｆ１が形成する。
【００６１】
２つのマイクロチャネル５２の１つの上流側端部おいて、流れ５０に位置する点３２にレーザ光線１２が集光されるならば、流れ５０は前記マイクロチャネル５２に向かって流れを変えられ、そして他のマイクロチャネル５２の方に通過することが防止される。
【００６２】
レーザ光線が移動する速度と比較して比較的長くなり得る流体の反応時間を利用し、例えば検流計(galvanometer：ガルバノメータ)制御または圧電制御の下でミラーを使うなどして、前記異なった領域で、ある一定の数の作用を遂行するように回路１８の異なる所定領域上でレーザ光線１２を速やかに移動させることも可能である。
【００６３】
従って、図１０に概略的に示すように、第１の流体Ｆ１の流れを運ぶ第１のマイクロチャネル２４と第２の流体Ｆ２を運ぶ２つのマイクロチャネル２６との交差点の領域にレーザ光線を集光させることによってバルブＶを形成し、次に下流側で流体Ｆ２を収容する第３のマイクロチャネル２６の開口部分にレーザ光線を集光させることによってポンプＰを形成し、そして下流側で固体粒子上にレーザ光線を集光することによって混合器Ｍを実装し、そして次に混合器チャンバ４０から離れていく２つのマイクロチャネル５２の上流端部にレーザ光線を集光することによって形成された分離器Ｓを使ってソート（仕分け）を行なう、ということが可能である。
【００６４】
１つの流体のドロップがマイクロチャネル５２に沿って互いに続いていく場合、
図１０中に図式的に示すように、その１つのドロップの界面上のＲにおいてレーザ光線を集光させることによって、それらを一緒に集めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明のマイクロ流体回路装置の概略図である。
【図２】本発明のポンプの拡大概略図である。
【図３】本発明のバルブの拡大概略図である。
【図４】バルブの変形形態の拡大概略図である。
【図５】バルブの変形形態の拡大概略図である。
【図６】ドロップの噴射を小片化することを示す拡大概略図である。
【図７】本発明の混合器（ミキサ）の拡大概略図である。
【図８】流れの方向付けをするための手段を示す概略図である。
【図９】流れの方向付けをするための手段を示す概略図である。
【図１０】バルブ、ポンプ、混合器（ミキサ）、および分離器（セパレータ）、ソート（仕分け）手段を有する、本発明のマイクロ流体回路を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６６】
１２ レーザ光線
１４ 反射手段
１６ レーザ光線
１８ 回路
２４ マイクロチャネル
２６ マイクロチャネル
２８ ドロップ（または泡）
３０ 界面
３２ 集光点
３９ ドロップ
４０ 混合器チャンバ
４２ マイクロチャネル
４４ 固体粒子
４６ ガス泡
５２ マイクロチャネル
Ｆ１ 第１の流体
Ｆ２ 第２の流体
Ｖ バルブ
Ｐ ポンプ
Ｍ 混合器
Ｓ 分離器
Ｒ レーザ光線の集光点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の流体を収容する少なくとも１つのマイクロチャネル（２４）と、熱毛細管対流によって前記流体に作用することができる少なくとも１つの部品と、を有するマイクロ流体回路であって、
前記流体（Ｆ１）と第２の流体（Ｆ２）との界面にレーザ光線（１２）を集光するための手段（１６)を含み、前記マイクロチャネル（２４）が前記レーザ光線（１２）に対して透明な材料で形成され、前記第２の流体（Ｆ２）が前記マイクロチャネル（２４）内に少なくとも局所的に存在することを特徴とする回路。
【請求項２】
前記界面は前記第１の流体（Ｆ１）と、前記第２の流体（Ｆ２）の泡または小滴と、の間に形成されることを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項３】
前記第２の流体（Ｆ２）は、前記第１の流体（Ｆ１）を収容する第１のマイクロチャネル（２４）へと開口する少なくとも１つの第２のマイクロチャネル（２６）またはキャビティに収容されることを特徴とする請求項１または２に記載の回路。
【請求項４】
前記２つの流体は混和性ではなく、前記界面にレーザ光線（１２）を集光することは、前記第１のマイクロチャネル（２４）内に前記第１の流体（Ｆ１）の流れを生み出すポンプを形成することを特徴とする請求項３に記載の回路。
【請求項５】
前記第２の流体（Ｆ２）は、前記第１の流体（Ｆ１）を収容する前記第１のマイクロチャネル（２４）へと面して開口する２つの前記第２のマイクロチャネル（２６）に収容されることを特徴とする請求項１または２に記載の回路。
【請求項６】
前記２つの流体は混和性ではなく、前記第１のマイクロチャネル（２４）と前記第２のマイクロチャネル（２６）の交差点に位置した領域（３２）における２つの流体間の界面にレーザ光線（１２）を集光することは、前記第１の流体（Ｆ１）が前記第１のマイクロチャネル（２４）内で流れることを防止するバルブを形成することを特徴とする請求項３または５に記載の回路。
【請求項７】
第１の流体（Ｆ１）と、第１の流体と混和性である他の流体との合流領域に位置したガスの泡を含み、前記流体による前記泡の界面にレーザ光線（１２）を集光することは、各流体を混合する役割を果たすことを特徴とする請求項２に記載の回路。
【請求項８】
前記泡（４６)は、レーザ光線（１２）が集光される固体粒子（４４）上に保持されることを特徴とする請求項７に記載の回路。
【請求項９】
前記泡（４６)は、レーザ光線（１２）によって固体粒子（４４）上に作られることを特徴とする請求項８に記載の回路。
【請求項１０】
前記レーザ光線が集光されることによって形成される複数の作用部品と、レーザ光線（１２）による前記部品の位置を迅速に走査するための手段（１４）とを有し、前記部品がポンプ、バルブ、計測手段、混合器、分離器、および方向付け手段を含むグループから選択されることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の回路。
【請求項１１】
レーザ光線（１２）を集光するための手段（１６）は、前記第１および第２の流体間の界面のスポット（３２）を形成し、前記スポットが約５μｍから約１５μｍの範囲に存在する直径を持っていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の回路。
【請求項１２】
レーザ光線（１２）の放射は連続的であるか、または約１ｋＨｚを超える振動数の頻度を持ってパルス化されており、その放射出力は約１０ｍＷから約５０ｍＷの範囲に存在することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の回路。
【請求項１】
第１の流体を収容する少なくとも１つのマイクロチャネル（２４）と、熱毛細管対流によって前記流体に作用することができる少なくとも１つの部品と、を有するマイクロ流体回路であって、
前記流体（Ｆ１）と第２の流体（Ｆ２）との界面にレーザ光線（１２）を集光するための手段（１６)を含み、前記マイクロチャネル（２４）が前記レーザ光線（１２）に対して透明な材料で形成され、前記第２の流体（Ｆ２）が前記マイクロチャネル（２４）内に少なくとも局所的に存在することを特徴とする回路。
【請求項２】
前記界面は前記第１の流体（Ｆ１）と、前記第２の流体（Ｆ２）の泡または小滴と、の間に形成されることを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項３】
前記第２の流体（Ｆ２）は、前記第１の流体（Ｆ１）を収容する第１のマイクロチャネル（２４）へと開口する少なくとも１つの第２のマイクロチャネル（２６）またはキャビティに収容されることを特徴とする請求項１または２に記載の回路。
【請求項４】
前記２つの流体は混和性ではなく、前記界面にレーザ光線（１２）を集光することは、前記第１のマイクロチャネル（２４）内に前記第１の流体（Ｆ１）の流れを生み出すポンプを形成することを特徴とする請求項３に記載の回路。
【請求項５】
前記第２の流体（Ｆ２）は、前記第１の流体（Ｆ１）を収容する前記第１のマイクロチャネル（２４）へと面して開口する２つの前記第２のマイクロチャネル（２６）に収容されることを特徴とする請求項１または２に記載の回路。
【請求項６】
前記２つの流体は混和性ではなく、前記第１のマイクロチャネル（２４）と前記第２のマイクロチャネル（２６）の交差点に位置した領域（３２）における２つの流体間の界面にレーザ光線（１２）を集光することは、前記第１の流体（Ｆ１）が前記第１のマイクロチャネル（２４）内で流れることを防止するバルブを形成することを特徴とする請求項３または５に記載の回路。
【請求項７】
第１の流体（Ｆ１）と、第１の流体と混和性である他の流体との合流領域に位置したガスの泡を含み、前記流体による前記泡の界面にレーザ光線（１２）を集光することは、各流体を混合する役割を果たすことを特徴とする請求項２に記載の回路。
【請求項８】
前記泡（４６)は、レーザ光線（１２）が集光される固体粒子（４４）上に保持されることを特徴とする請求項７に記載の回路。
【請求項９】
前記泡（４６)は、レーザ光線（１２）によって固体粒子（４４）上に作られることを特徴とする請求項８に記載の回路。
【請求項１０】
前記レーザ光線が集光されることによって形成される複数の作用部品と、レーザ光線（１２）による前記部品の位置を迅速に走査するための手段（１４）とを有し、前記部品がポンプ、バルブ、計測手段、混合器、分離器、および方向付け手段を含むグループから選択されることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の回路。
【請求項１１】
レーザ光線（１２）を集光するための手段（１６）は、前記第１および第２の流体間の界面のスポット（３２）を形成し、前記スポットが約５μｍから約１５μｍの範囲に存在する直径を持っていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の回路。
【請求項１２】
レーザ光線（１２）の放射は連続的であるか、または約１ｋＨｚを超える振動数の頻度を持ってパルス化されており、その放射出力は約１０ｍＷから約５０ｍＷの範囲に存在することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２００８−５０６５２６（Ｐ２００８−５０６５２６Ａ）
【公表日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５２１９７４（Ｐ２００７−５２１９７４）
【出願日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００５／００１７５６
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０１８４９０
【国際公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【出願人】（５００５３１１４１）セントレ・ナショナル・デ・ラ・レシェルシェ・サイエンティフィーク (84)
【出願人】（５０３３７８０２８）エコール・ポリテクニク（イーピー） (12)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００５／００１７５６
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０１８４９０
【国際公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【出願人】（５００５３１１４１）セントレ・ナショナル・デ・ラ・レシェルシェ・サイエンティフィーク (84)
【出願人】（５０３３７８０２８）エコール・ポリテクニク（イーピー） (12)
【Ｆターム（参考）】
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