專利名稱：在具有固定傾角離心旋轉器中使用的試管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在具有固定傾角離心機轉子中使用的試管。
試管，不論是否加蓋，在分離工作的記錄中記載的都是用來盛放試液的。這樣的試管可以指示出額定容量以確定試管中試液的全部體積。另外，試管上可以標有永久性的刻度，用來指明試液在試管中不同高度時的體積。這些帶刻度的離心試管可以從各種各樣的銷售單位買到，試管可以是圓柱形，或是圓錐形，如NaLgeneTMLabware(1991)樣本手冊第41頁所示的那樣。
當試管在固定傾角轉子中使用時，每一個旋轉空腔的中心都要傾斜一個角度，所確定的θ角是相對旋轉中心線的角度，注意一定要避免試管中的試液加到由于彎月液面重新定向而引起液體溢出(在沒加蓋的試管中)或引起試管的密封問題(在加蓋的試管中，如果這是個問題的話)。
當如

圖1中所示的試管首先被插入到轉子中，并且而后將其旋轉，這時你可以對產生的彎月液面重新定向問題有個全面細致的了解。在圖1中，轉子R被假定有多個空腔C，每一個空腔與旋轉軸線CL成一預定轉角θ，如圖所示的角度為45°，當試管T的中心線A被垂直定向時，試管內的液體到達液位Pf。當試管首先被插到轉子中時，液面重新定位到靜態(tài)位置，由字母Ps表示。在轉子旋轉后，由于離心力作用，使得液面再次定位到動態(tài)液面Pd位置。注意，在轉子的試管呈45°角時，尺寸和外形如圖1所示情況下，在靜態(tài)下防止液體溢出或密封問題的液體體積(靜態(tài)液面Ps)應等于轉子旋轉時能防止液體溢出可密封困難的液體體積(動態(tài)液面pd)，如果轉子的轉角小于45°角，能防止液體溢出或密封困難的動態(tài)液體體積。相反，如果轉子角度大于45°角，能防止液體溢流或密封困難的動態(tài)液體體積是大于相應的靜態(tài)液體體積。
“Ford和Graham”的“離心法導論”一書中的第18頁，Bios科學出版有限公司(1991)中指出，沒有加蓋子的試管內的液體所能達到的液位只能和彎液面重新定向的程度相協(xié)調。所給定物理參數(shù)和外形的試管的合適的液位取決于離心機轉子中角度θ的大小。每一個能在給定的離心裝置中旋轉的固定傾角轉子的傾角可以是不同的，但具有代表性的角度要小于45°。
試管液體溢出問題可由BeckmanInstrumeents，出版的“RotorsandTubesforPreparetiveUltracenrifugesAnOperator′sManualLR-IM-12，March1985書中第4-10頁所示的裝料量規(guī)來避免。裝料量規(guī)考慮了轉子型號。在液體裝入前，每只試管要用裝料量規(guī)定位，并用氈頭筆做適當?shù)臉擞洝＿@樣的工作步驟可能會被認為費勞力和時間。況且，試管上的標記由于試管的清洗和消毒會被涂掉，再每次使用試管時，又要重新用裝料量規(guī)進行標記。
鑒于上述所說，對一個固定傾角離心機轉子提供以其所用的包含至少一個但最好為一系列，指示標記的試管是有利的，該標記是永久性地置于試管上。因此，試管可以很快很方便地盛裝以一定量體積的液體以能適宜于在不同的固定傾角離心機轉子器中使用而不會由于彎月液面重新取向導致溢出液體或造成密封問題。
本發(fā)明涉及一種在具有固定傾角離心機轉子中使用的試管。其轉子帶有傾斜的旋轉空腔，它與旋轉中心線成一個預定θ角試管包括具有敞開的口和封閉的底的管體。根據(jù)本發(fā)明，試管體上至少有一個、最好是有一組標記。每一標記將表示出在這一液面上的液體不會由于彎月液面重新定向有溢出液體的危險。標記可以根據(jù)旋轉空腔的傾角或插入管的每一轉子的型號刻出的標記。
如果旋轉空腔角度是45°或大于45°，每一標記表明當試管可盛裝液體的程度使得在插入到轉子中時，不會發(fā)生液體溢出(沒加蓋子的試管)或不會引起試管的密封問題(加有蓋子的試管)，如果旋轉空腔角度是45°或小于45°，每一標記則表明當試管可盛裝液體的程度使得在插入到轉子中旋轉時，不會發(fā)生溢出(沒加蓋子的試管)或不會引起試管的密封問題(加有蓋子的試管)。
試管上的標記和它的容積量表明物理結構之間的關系使得，試管可以高速、高效地裝入液體以供在轉子中使用。永久的標記允許試管以相同的有效方式重復使用。
下面將結合屬于本申請的一部分的附圖詳細說明本發(fā)明。
圖1是當具有開口的裝有液體的試管插入具有固定的傾斜角離心機轉子并旋轉的狀態(tài)側視圖，圖2，圖3是本發(fā)明試管的側視圖。
下面的整個詳細說明中所有附圖中涉及到的相同部件都采用相同標號做詳細描述。
本發(fā)明涉及到一個試管10，它至少在一個、但最好是在一組具有固定傾角離心機轉子的每一個中的使用，其轉子可以在所給定的離心裝置中使用。應理解到本發(fā)明設想的某些情況下使用，一個合適的適配器以把試管適配于所給定的旋轉腔中。試管10包括一管體12，它有一個敞開口14和封閉的底部16，雖然在標準情況下，試管10是由圓柱形管體12和半球形底部組成，但是，應當清楚，根據(jù)本發(fā)明，試管的形狀，不局限于這一種。
根據(jù)本發(fā)明，試管10的管體12側面上至少有一個，但最好是一組兩個或更多個標記20，排列試管上的每一標記20表示當試管10被盛裝以到達這些液位的液體時，(當試管10的中心線10A被定在垂直位置時)不會因為彎月液面重新定向而溢出液體。從圖2中看出，標記20可根據(jù)空腔C的中心線A可以被定位的各種角度來顯示，如角θ1到θ5。用另一種方法，如圖3所示，標記20可根據(jù)各種各樣的轉子的型號中的每一種來顯示，例如，試管可以被插入轉子R1至R3。在圖3中，鑒別的不同特性的轉子的標記可從E.I.du Pont deNemors and Company，Newtoun Connecticut醫(yī)療生產部門中買得到。
然而，由容量表示的試管10的物理結構和標記20之間的相互關系是這樣的，試管能被很快而效地只裝入液體到不會發(fā)生溢出液體(在沒加蓋的試中)不引起密封問題(在加蓋的試管中)的液位。使用單獨的裝料量規(guī)為每試管加裝液體，所需要的現(xiàn)有技術，這已被淘汰了。
根據(jù)本發(fā)明，標記應永久地保留在試管10上。為此，如果試管10是由塑料材料制成的，那么標記20可以和試管一同被模壓而成，最好是模壓在管體12的外表面上。如果試管10是用玻璃制做，標記可以蝕刻或用其它方法劃線于試管上。這兩種情況下，標記20都可以用印花釉法、絲網印制或絲網噴涂在試管上，“永久”的意思是試管上標記的使用壽命和可讀性應超過試管本身的使用壽命。(例如，在消毒和/或清洗情況下標記不會被涂掉)。
正如上面提到的，當試管被插入到旋轉空腔或旋轉器旋轉時，可能會發(fā)生溢出液體現(xiàn)象(試管沒加蓋)或引起密封問題(試管加蓋)，這實際上要取決于旋轉空腔的角度。當旋轉空腔θ角是45°或更大時(即θ角等于或大于45°)在發(fā)生溢出液體或產生密封問題前，試管所容納的液體的靜態(tài)體積應小于發(fā)生液體溢出或密封問題時試管中液體的動態(tài)體積。因而對這樣的旋轉器(θ等于或大于45°)，每一標記20表明了當試管插入轉子中不發(fā)生溢出或不引起密封問題時的液位。
相反，當轉空腔是45°或更小(即，θ角等于或小于45°角)，在發(fā)生溢出液體或引起密封問題前試管中的靜態(tài)體積要大于發(fā)生液溢出或密封問題時試管中的動態(tài)體積。這樣，對這些轉子，試管上的每一標記20表示出當試管在轉子中旋轉時，不發(fā)生液體溢出或引起密封問題的液位。
應注意試管10上的標記20的位置如圖2，圖3所示是僅用以說明，不能解釋為嚴格按照任何特定標度作出標記。試管10上的每一標記20的精確位置除了取決于準備使用的旋轉器的旋轉腔角度，當然還取決于由物理結構參數(shù)(即尺寸)和它的外形所決定的試管容積。
試管上的標記位置由實驗的或分析的數(shù)據(jù)中得到，例如，圖2，圖3所示的試管(帶有一半球形底部的圓柱體)插到有一θ5角的轉子中，重新定向的液位m(圖2)沿著試管半球形底部上方的側面相交于i點。與所給的θ5有關的標記(標記θ5)高度h位于試管圓柱體最低點e上方的高度h可通過考慮整個半球形底部的液體體積VH、任何盛裝于試管體圓柱形部分的體積VC和重新定向彎月液面的體積VM來計算。當然，計算也可以被修改，如果彎月液面的相交點i落在試管的底部，或試管是不同于圓柱形和/或半球形的其它形狀的話。
本領域的技術人員可根據(jù)上面提到的本發(fā)明作出更多的變化，這些的變化和改進正如前面討論過和出現(xiàn)過的一樣，對本領域的普通技術人員而言，那些變化及改進應理解成屬于本發(fā)明的由附上的權利要求書進行限定的范圍之內。
權利要求
1.一種試管，用于固定的傾角離心轉子，有一相對旋轉中心線預定一個θ角傾斜的旋轉空腔，試管包括一管體，其特征在于，在試管的管體上有一組永久性的標記，每一標記包括根據(jù)插入試管每一轉子的型號刻出的標記，每一標記還表示當可盛裝液體的程度，使得在試管插入轉子內，不會由于彎月液面重新定向，發(fā)生液體溢出和引起密封問題。
2.如權利要求1中的試管，其特征在于，每一標記進一步表示，當試管在此標記下的轉子旋轉時，不會發(fā)生溢出或密封問題時的程度。
3.一種試管，用于固定的斜角離心旋轉器有一個預先相對旋轉中心線成一θ角的傾斜的旋轉空腔，試管包括一管體，其特征在于，試管的管體上有一組永久的標記，每一個標記包括根據(jù)旋轉空腔傾斜的角度刻出的標記，每一個標記還表示試管可盛裝液體的程度，使得在試管被插入到表明旋轉角度的旋轉空腔時不會因為彎月液面重新定向而溢出液體或引起密封問題。
4.如權利要求3中的試管，其特征在于，每一標記還進一步表示，當試管在表明旋轉角度的旋轉空腔內旋轉時，不會發(fā)生溢出液體或引起密封問題的程度。
全文摘要
一種試管，用于具有固定傾角離心機轉子，它有一相對于旋轉中心線呈預定θ角的旋轉空腔，其特征在于，試管上有一個或更多個標記，用來表示由于彎月液面重新定向而不會發(fā)生液體溢出試管中液體的液位。標記可根據(jù)旋轉空腔可能傾斜的角度或插入試管的特定的轉子的型號進行劃刻。
文檔編號B04B5/02GK1089887SQ9311990
公開日1994年7月27日 申請日期1993年12月21日 優(yōu)先權日1992年12月21日
發(fā)明者R·A·霍爾 申請人:納幕爾杜邦公司