電場產(chǎn)生裝置及電場產(chǎn)生方法
【專利摘要】一種電場產(chǎn)生裝置，其特征在于，具備：注入有液體的容器；以分別使至少一部分浸在注入到所述容器的液體的方式空開規(guī)定的間隔配置的第一電極及第二電極；以及與所述第一電極及第二電極連接，在兩電極間施加不對稱的交流的交流產(chǎn)生器，所述交流產(chǎn)生器使所述液體中產(chǎn)生實質(zhì)上從所述第一電極朝向第二電極的電場或?qū)嵸|(zhì)上從所述第二電極朝向第一電極的電場中的任一方的電場。
【專利說明】電場產(chǎn)生裝置及電場產(chǎn)生方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使液體中產(chǎn)生電場的電場產(chǎn)生裝置及電場產(chǎn)生方法。此外，涉及使懸浮在液體中的固體移動的懸浮體移動裝置及懸浮體移動方法、電泳裝置及電泳方法、電滲流泵及其動作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以前，為了分離/分析帶電粒子、蛋白質(zhì)等的分子，使用將一對電極浸在包含分子等的溶液中，在該電極間施加直流電壓的電泳法。像這樣，當(dāng)在一對電極間施加直流電壓時，在溶液中產(chǎn)生一方向的電場，因此，能使帶電粒子等向一方的電極的方向移動。
[0003]例如，在專利文獻(xiàn)I記載了用于確定DNA的鹽基排列的電泳裝置。
[0004]在該專利文獻(xiàn)I的電泳裝置中，在相當(dāng)于溶液的膠粘狀泳動凝膠(gel)的兩端配置收容于電解液的電極層，在電極層連接有施加泳動電壓的泳動電源。泳動電源是直流電源，當(dāng)在電極層間施加一方向的直流電壓(電場)時，在一方向上流過直流電流，注入到泳動凝膠中的分析對象的DNA斷片樣品會在泳動凝膠中泳動而被分離。
[0005]此外,在液體中配置一對電極,在該電極間施加直流電壓而使液體中產(chǎn)生一方向的電場的裝置被利用于電滲流泵、使帶電的微小的粒子移動的裝置等各種各樣的領(lǐng)域。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平7 - 151687號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
然而，在通過在電極間流過直流電流而使液體內(nèi)產(chǎn)生電場的情況下，通過長時間向一方向流過電流，從而存在由于液體電解或電化學(xué)反應(yīng)而使電極腐蝕的問題。
[0008]進(jìn)而，由于這些反應(yīng)，還會產(chǎn)生在液體中產(chǎn)生氣泡或液體被污染的問題。此外，這些問題在電泳裝置中會導(dǎo)致樣品的污染，在電滲流泵中會招致由氣泡造成的動作不良。
[0009]因此，本發(fā)明是考慮到以上那樣的情形而完成的，其課題是，提供一種能在不會引起液體的電解、電化學(xué)反應(yīng)等的情況下在液體中的一方向上產(chǎn)生電場的電場產(chǎn)生裝置及電場產(chǎn)生方法。
[0010]用于解決課題的方案
本發(fā)明提供一種電場產(chǎn)生裝置，其特征在于，具備:注入有液體的容器；以分別使至少一部分浸在注入到所述容器的液體的方式空開規(guī)定的間隔配置的第一電極及第二電極；以及與所述第一電極及第二電極連接，在兩電極間施加不對稱的交流的交流產(chǎn)生器，所述交流產(chǎn)生器使所述液體中產(chǎn)生實質(zhì)上從所述第一電極朝向第二電極的電場或?qū)嵸|(zhì)上從所述第二電極朝向第一電極的電場中的任一種電場。
[0011]由此，在第一電極與第二電極之間施加不對稱的交流，因此，能在液體內(nèi)產(chǎn)生實質(zhì)上一方向的電場，幾乎不會引起液體電解、電化學(xué)反應(yīng)，能抑制電極腐蝕。
[0012]在此，在所述的電場產(chǎn)生裝置中，其特征在于，所述第一電極與第二電極以與注入到所述容器的所述液體直接接觸的方式配置，所述不對稱交流遍及交流的一個周期對所述第一電極與第二電極之間的電壓V (t) (t是時間)進(jìn)行積分的下式的值
Veff = / V (t) dt
實質(zhì)上為0，不具有實質(zhì)性的直流成分。
[0013]由此，因為在第一電極與第二電極之間不流過實質(zhì)的直流電流，所以，變得難以引起液體的電解、電化學(xué)反應(yīng)，能可靠地防止電極腐蝕。
[0014]此外，在電場產(chǎn)生裝置中，其特征在于，所述第一電極與第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋而不與液體直接接觸。
[0015]由此，因為第一電極及第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋，所以，在兩個電極間不流過直流電流。因此，幾乎不會引起液體電解、電化學(xué)反應(yīng)，能更可靠地防止電極腐蝕。
[0016]此外，本發(fā)明提供一種懸浮體移動裝置，其特征在于，具備:注入有物體懸浮的液體的容器；以分別使至少一部分浸在注入到所述容器的液體的方式空開規(guī)定的間隔配置的第一電極及第二電極；以及與所述第一電極及第二電極連接，在兩電極間施加不對稱的交流的交流產(chǎn)生器，通過所述交流產(chǎn)生器施加的不對稱交流，使懸浮在所述液體中的物體進(jìn)行從所述第一電極向第二電極的移動或從所述第二電極向第一電極的移動中的任一方的移動。.
[0017]由此，因為在第一電極與第二電極之間施加有不對稱的交流，所以，能在一方向上移動懸浮在液體內(nèi)的物體，幾乎不會引起液體電解、電化學(xué)反應(yīng)，能抑制電極腐蝕。
[0018]在此，在所述的懸浮體移動裝置中，其特征在于，所述第一電極與第二電極全都以與液體直接接觸的方式配置，所述不對稱交流遍及交流的一個周期對所述第一電極與第二電極之間的電壓V (t) (t是時間)進(jìn)行積分的下式的值
Veff = / V (t) dt
實質(zhì)上為0，不具有實質(zhì)性的直流成分。
[0019]由此，因為在第一電極與第二電極之間不流過實質(zhì)的直流電流，所以，難以引起液體的電解、電化學(xué)反應(yīng)，能可靠地防止電極腐蝕。
[0020]此外，在懸浮體移動裝置中，其特征在于，所述第一電極與第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋而不與液體直接接觸。
[0021]在上述實施方式中，因為第一電極及第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋，所以在兩個電極間不流過直流電流。因此，幾乎不會引起液體電解、電化學(xué)反應(yīng)，能更可靠地防止電極腐蝕。
[0022]此外，本發(fā)明提供一種電泳裝置，其特征在于，具備:注入有包含樣品的液體的泳動槽；以分別使至少一部分浸在注入到所述泳動槽的液體的方式空開規(guī)定的間隔配置的第一電極及第二電極；以及與所述第一電極及第二電極連接，在兩電極間施加不對稱的交流的交流產(chǎn)生器，通過所述交流產(chǎn)生器施加的不對稱的交流使包含在液體中的樣品在液體中的第一電極與第二電極之間泳動，所述第一電極與第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋而不與所述液體直接接觸。
[0023]由此，因為在第一電極與第二電極之間施加不對稱的交流，所以能使樣品電泳，在進(jìn)行電泳時，能防止液體電解而產(chǎn)生氣泡，能防止由于電化學(xué)反應(yīng)造成電極腐蝕而污染液體。因此，通過電泳能對樣品進(jìn)行更精確的分析。
[0024]此外，本發(fā)明提供一種電泳顯示裝置，其特征在于，具備:空開規(guī)定的間隔相向配置的第一電極及第二電極；配置在被所述第一電極和第二電極夾著的空間，由內(nèi)含電泳粒子和分散液的多個膠囊(capsule)構(gòu)成的電泳元件；以及與所述第一電極和第二電極連接，在兩電極間施加不對稱的交流的交流產(chǎn)生器，通過所述不對稱的交流使各膠囊內(nèi)的電泳粒子向一方的電極的方向移動。
[0025]由此，因為在第一電極與第二電極之間施加不對稱的交流，所以能使各膠囊內(nèi)的電泳粒子向一方的電極的方向持續(xù)移動，在將各膠囊的位置作為像素的情況下，能進(jìn)行基于電泳的顯不。
[0026]此外，本發(fā)明提供一種電滲流泵，其特征在于，具備:流過液體的流路；在所述流路的上游部和下游部分別分開地配置，具有多個孔的第一電極和第二電極；以及與所述第一電極及第二電極連接，在兩電極間施加不對稱的交流的交流產(chǎn)生器，通過施加所述不對稱交流，從而從處于流路內(nèi)的上游部的第一電極向處于下游部的第二電極的方向輸送流入到所述流路內(nèi)的液體。
[0027]由此，因為在第一電極與第二電極之間施加不對稱的交流，所以能在一方向上傳送流路內(nèi)的液體，能防止液體電解而產(chǎn)生氣泡，能防止由于電化學(xué)反應(yīng)而造成電極腐蝕。因此，不需要用于除去氣泡的機(jī)構(gòu)，所以能簡化電滲流泵的構(gòu)造，能提高電滲流泵的可靠性。
[0028]在此，在所述的電滲流泵中，其特征在于，所述第一電極與第二電極以與流入到所述流路的所述液體直接接觸的方式配置，所述不對稱交流遍及交流的一個周期對所述第一電極與第二電極之間的電壓V (t) (t是時間)進(jìn)行積分的下式的值
Veff = / V (t) dt
實質(zhì)上為0，不具有實 質(zhì)性的直流成分。
[0029]由此，因為在第一電極與第二電極之間不流過實質(zhì)的直流電流，所以難以引起液體的電解、電化學(xué)反應(yīng)，能可靠地防止電極腐蝕。
[0030]此外，在電滲流泵中，其特征在于，所述第一電極與第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋而不與液體直接接觸。
[0031]由此，因為第一電極及第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋，所以在兩個電極間不流過直流電流。因此，液體不會電解而產(chǎn)生氣泡，還能更可靠地防止由于電化學(xué)反應(yīng)而造成電極腐蝕。
[0032]進(jìn)而，在電滲流泵中，也可以在所述第一電極與第二電極之間的所述流路內(nèi)設(shè)置由多孔介質(zhì)構(gòu)成的電滲材料。
[0033]此外，本發(fā)明的電滲流泵能設(shè)置在燃料電池。
[0034]進(jìn)而，本發(fā)明的電滲流泵也可以用作驅(qū)動冷卻泵、藥液供給裝置的裝置。
[0035]此外，本發(fā)明提供一種電場產(chǎn)生方法，其特征在于，包括:對容器注入液體的準(zhǔn)備步驟；以分別使至少一部分浸在所述液體的方式空開規(guī)定的間隔配置第一電極與第二電極的配置步驟；以及在所述第一電極與第二電極之間施加不對稱交流，使所述液體中產(chǎn)生實質(zhì)上從所述第一電極朝向第二電極的電場或?qū)嵸|(zhì)上從所述第二電極朝向第一電極的電場中的任一種電場的電場產(chǎn)生步驟。[0036]根據(jù)本發(fā)明，因為在第一電極與第二電極之間施加不對稱的交流，所以能在液體內(nèi)產(chǎn)生實質(zhì)上一方向的電場，幾乎不會引起液體電解、電化學(xué)反應(yīng)，能抑制電極腐蝕。
[0037]此外，本發(fā)明是所述的電場產(chǎn)生方法，其特征在于，所述第一電極與第二電極全都以與液體直接接觸的方式配置，所述不對稱交流遍及交流的一個周期對所述第一電極與第二電極之間的電壓V (t) (t是時間)進(jìn)行積分的下式的值
Veff = / V (t) dt
實質(zhì)上為0，不具有實質(zhì)性的直流成分。
[0038]由此，因為在第一電極與第二電極之間不流過實質(zhì)的直流電流，所以難以引起液體的電解、電化學(xué)反應(yīng)，能可靠地防止電極腐蝕。
[0039]此外，本發(fā)明的特征在于，所述第一電極與第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋而不與液體直接接觸。
[0040]由此，因為第一電極及第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋，所以在兩個電極間不流過直流電流。因此，幾乎不會引起液體電解、電化學(xué)反應(yīng)，能更可靠地防止電極腐蝕。
[0041]此外，優(yōu)選使用高電位持續(xù)時間與低電位持續(xù)時間不同的矩形波作為所述不對稱交流。
[0042]由此，用于產(chǎn)生不對稱交流的電路比較簡單，能高效率地在液體中產(chǎn)生實質(zhì)上一方向的電場。
[0043]此外，優(yōu)選使用上升時間與下降時間不同的三角波或鋸齒波作為所述不對稱交流。
[0044]由此，用于產(chǎn) 生不對稱交流的電路比較簡單，能高效率地在液體中產(chǎn)生實質(zhì)上一方向的電場。
[0045]此外，本發(fā)明提供一種懸浮體移動方法，其特征在于，包括:將懸浮有物體的液體注入到容器的準(zhǔn)備步驟；以分別使至少一部分浸在所述液體的方式空開規(guī)定的間隔配置第一電極和第二電極的配置步驟；以及在所述第一電極與第二電極之間施加不對稱交流，對于懸浮在所述液體中的物體，使其進(jìn)行從所述第一電極向第二電極的移動或從所述第二電極向第一電極的移動中的任一種移動的移動步驟。
[0046]由此，因為在第一電極與第二電極之間施加不對稱的交流，所以能在一方向上移動懸浮在液體內(nèi)的物體，幾乎不會引起液體電解、電化學(xué)反應(yīng)，能抑制電極腐蝕。
[0047]在此，在所述的懸浮體移動方法中，其特征在于，所述第一電極與第二電極全都以與液體直接接觸的方式配置，所述不對稱交流遍及交流的一個周期對所述第一電極與第二電極之間的電壓V (t) (t是時間)進(jìn)行積分的下式的值
Veff = / V (t) dt
實質(zhì)上為0，不具有實質(zhì)性的直流成分。
[0048]由此，因為在第一電極與第二電極之間不流過實質(zhì)的直流電流，所以難以引起液體的電解、電化學(xué)反應(yīng)，能可靠地防止電極腐蝕。
[0049]此外，在懸浮體移動方法中，其特征在于，所述第一電極與第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋而不與液體直接接觸。
[0050]由此，因為第一電極及第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋，所以在兩個電極間不流過直流電流。因此，幾乎不會引起液體電解、電化學(xué)反應(yīng)，能更可靠地防止電極腐蝕。[0051]此外，本發(fā)明提供一種電泳方法，其特征在于，包括:將包含通過電泳移動的樣品的液體注入到泳動槽的準(zhǔn)備步驟；以分別使至少一部分浸在所述液體的方式空開規(guī)定的間隔配置第一電極和第二電極的配置步驟；以及在所述在第一電極與第二電極之間施加不對稱交流，使所述樣品在液體中的第一電極與第二電極之間泳動的泳動步驟，所述第一電極與第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋而不與所述液體直接接觸。
[0052]由此，因為在第一電極與第二電極之間施加不對稱的交流，所以能使樣品電泳，在進(jìn)行電泳時，能防止液體電解而產(chǎn)生氣泡，能防止由于電化學(xué)反應(yīng)造成電極腐蝕而污染液體。因此，通過電泳能對樣品進(jìn)行更精確的分析。
[0053]此外，本發(fā)明提供一種電滲流泵的動作方法，其特征在于，在電滲流泵的流路內(nèi)的上游部和下游部分別分開地配置第一電極和第二電極，在所述第一電極與第二電極之間施加不對稱交流，從處于所述流路內(nèi)的上游部的第一電極向處于下游部的第二電極的方向輸送流入到所述流路內(nèi)的液體。
[0054]由此，因為在第一電極與第二電極之間施加不對稱的交流，所以能在一方向上傳送流路內(nèi)的液體，能防止液體電解而產(chǎn)生氣泡，能防止由于電化學(xué)反應(yīng)而造成電極腐蝕。因此，不需要用于除去氣泡的機(jī)構(gòu)，所以能簡化電滲流泵的構(gòu)造，能提高電滲流泵的可靠性。
[0055]在此，在所述的電滲流泵的動作方法中，其特征在于，所述第一電極與第二電極全都以與液體直接接觸的方式配置，所述不對稱交流遍及交流的一個周期對所述第一電極與第二電極之間的電壓V (t) (t是時間)進(jìn)行積分的下式的值
Veff = / V (t) dt
實質(zhì)上為0，不具有實質(zhì)性的直流成分。
[0056]由此，因為在第一電極與第二電極之間不流過實質(zhì)的直流電流，所以能防止液體電解而產(chǎn)生氣泡，能更可靠地防止由于電化學(xué)反應(yīng)而造成電極腐蝕。
[0057]此外，在電滲流泵的動作方法中，其特征在于，所述第一電極與第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋而不與液體直接接觸。
[0058]由此，因為第一電極及第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋，所以在兩個電極間不流過直流電流。因此，液體不會電解而產(chǎn)生氣泡，還能更可靠地防止由于電化學(xué)反應(yīng)而造成電極腐蝕。
[0059]發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，因為在液體中的作為一對電極的第一及第二電極之間施加不對稱的交流，所以能使液體中產(chǎn)生實質(zhì)上一方向的電場，不會在電極間持續(xù)施加由直流電流造成的一方向的電場，能抑制在液體產(chǎn)生電解及電化學(xué)反應(yīng)，能抑制電極的腐蝕。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0060]圖1是對稱的交流的波形的一個實施例的說明圖。
[0061]圖2是本發(fā)明的不對稱的交流的波形的一個實施例的說明圖。
[0062]圖3是本發(fā)明的不對稱的交流的波形的一個實施例的說明圖。
[0063]圖4是不對稱交流的判定方法的一個實施例的說明圖。
[0064]圖5是本發(fā)明的電場產(chǎn)生裝置的一個實施例的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0065]圖6是本發(fā)明的實施方式2的電場產(chǎn)生裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。[0066]圖7是本發(fā)明的不對稱的交流的波形的一個實施例的說明圖。
[0067]圖8是在液體中的電極間施加了直流電壓的情況下的電場產(chǎn)生現(xiàn)象的說明圖。
[0068]圖9是本發(fā)明的不對稱交流的仿真模型(simulation model)的說明圖。
[0069]圖10是本發(fā)明的不對稱交流的仿真模型的說明圖。
[0070]圖11是在本發(fā)明的第一仿真中使用的不對稱的矩形波的一個實施例的波形圖。
[0071]圖12是在本發(fā)明的第一仿真中感應(yīng)的電荷量的曲線圖。
[0072]圖13是在本發(fā)明的第一仿真中感應(yīng)的電荷量的曲線圖。
[0073]圖14是本發(fā)明的第一仿真中的液體中的電場的強(qiáng)度的曲線圖。
[0074]圖15是示出在本發(fā)明的第一仿真中平均電場與常數(shù)η的關(guān)系的曲線圖。
[0075]圖16是示出在本發(fā)明的第一仿真中液體中的物體的位置的時間變化的曲線圖。
[0076]圖17是在本發(fā)明的第二仿真中使用的不對稱的矩形波的一個實施例的波形圖。
[0077]圖18是在本發(fā)明的第二仿真中液體中的物體的位置的時間變化的曲線圖。
[0078]圖19是在本發(fā)明的第三仿真中使用的對稱的矩形波的一個實施例的波形圖。
[0079]圖20是在本發(fā)明的第三仿真中液體中的物體的位置的時間變化的曲線圖。
[0080]圖21是在本發(fā)明的第四仿真中使用的不對稱的三角波的一個實施例的波形圖。
[0081]圖22是在本發(fā)明的第四仿真中感應(yīng)的電荷量的曲線圖。
[0082]圖23是在本發(fā)明的第四仿真中感應(yīng)的電荷量的曲線圖。
[0083]圖24是本發(fā)明的第四仿真中的液體中的電場的強(qiáng)度的曲線圖。
[0084]圖25是示出在本發(fā)明的第四仿真中平均電場與常數(shù)η的關(guān)系的曲線圖。
[0085]圖26是在本發(fā)明的第四仿真中液體中的物體的位置的時間變化的曲線圖。
[0086]圖27是本發(fā)明的實施方式3的懸浮體移動裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0087]圖28是本發(fā)明的實施方式4的懸浮體移動裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0088]圖29是本發(fā)明的實施方式5的懸浮體移動裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0089]圖30是本發(fā)明的實施方式6的電泳裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0090]圖31是本發(fā)明的實施方式7的電泳顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0091]圖32是本發(fā)明的實施方式8的電滲流泵的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0092]圖33是本發(fā)明的實施方式9的電滲流泵的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0093]圖34是本發(fā)明的實施方式10的電滲流泵的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0094]圖35是本發(fā)明的實施方式11的燃料電池的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0095]圖36是本發(fā)明的實施方式12的冷卻泵的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0096]圖37是本發(fā)明的實施方式13的藥液供給裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0097]〈用語的定義〉
首先，使用圖1?圖4對在本發(fā)明中使用的“不對稱交流”的定義進(jìn)行說明。
[0098]圖1例示了不是不對稱的，即對稱的交流的波形。圖2及圖3例示了不對稱的交流的波形。圖4是說明判定是不是不對稱的具體的方法的圖。
[0099]在圖1中，例示了四個不是不對稱的，即對稱的交流的波形(示出電壓V與時間t的關(guān)系的曲線圖)。[0100]圖1 (a)是對稱的正弦波。在曲線圖上111是電壓取最小值的點，112是電壓取最大值的點，113是電壓再次取最小值的點。波形的一部分114 (從111到112的區(qū)間)是升壓過程，波形的另一部分115 (從112到113的區(qū)間)是降壓過程。從點111到點113是交流的一個周期。
[0101]在此，用圖4 (a)及(b)說明判斷圖1 (a)的正弦波為對稱的基準(zhǔn)。
[0102]圖4 Ca)是重新示出圖1 (a)的圖。在圖4 (b)中，截取圖4 Ca)的波形的升壓過程114，反轉(zhuǎn)了電壓軸(114r)。顯然，該114ι 與波形的降壓過程115準(zhǔn)確地重合。S卩，將升壓過程與降壓過程完全重合的交流稱為不是不對稱的交流或?qū)ΨQ交流。
[0103]圖1 (b)是對稱的矩形波。在該情況下，電壓成為最小的點不是一個，既可以設(shè)為121a，也可以設(shè)為121c，或者還可以設(shè)為這兩點之間的121b。同樣地，電壓成為最大的點也不是一個，既可以設(shè)為122a，也可以設(shè)為122c，或者還可以設(shè)為這兩點之間的122b。
[0104]然而，要像前述的那樣進(jìn)行是不是不對稱的判定，需要確定波形的升壓過程124與降壓過程125的范圍。以后，在有多個電壓成為最小(最大)的點的情況下，設(shè)為采用其最后的點。即，升壓過程124設(shè)為121a與122a之間，降壓過程設(shè)為122a與123a之間。升壓過程124 (從121a到122a的區(qū)間)與降壓過程125 (從122a到123a的區(qū)間)通過反轉(zhuǎn)電壓軸而完全重合，因此，明顯地，圖1 (b)的矩形波的交流也是對稱的。
[0105]圖1 (C)是對稱的三角波。升壓過程134 (從131到132的區(qū)間)與降壓過程135(從132到133的區(qū)間)通過反轉(zhuǎn)電壓軸而完全重合。圖1 (d)的波形雖然復(fù)雜，但仍是對稱的交流。這是因為，升壓過程144 (從141到142的區(qū)間)與降壓過程145 (從142到143的區(qū)間)通過反轉(zhuǎn)電壓軸而完全重合。
[0106]另一方面，在圖2中，例示了四個不對稱的交流的波形。
[0107]在圖2 (a)中 ，雖然波形以正弦方式變化，但是，是不對稱的交流。這是因為，如圖4 (c)及(d)所示，即使將升壓過程214 (從211到212的區(qū)間)對電壓軸進(jìn)行反轉(zhuǎn)(214r)，也不與降壓過程215 (從212到213的區(qū)間)重合。
[0108]圖2 (b)是處于高電位的時間(高電位持續(xù)時間)與處于低電位的時間(低電位持續(xù)時間)不同的不對稱的矩形波。這是因為，即使將升壓過程224 (從221到222的區(qū)間)對電壓軸進(jìn)行反轉(zhuǎn)，也不與降壓過程225 (從222到223的區(qū)間)重合。
[0109]圖2 (C)是不對稱的三角波。這是因為，即使將升壓過程234 (從231到232的區(qū)間)對電壓軸進(jìn)行反轉(zhuǎn)，也不與降壓過程235 (從232到233的區(qū)間)重合。不對稱的三角波是上升時間與下降時間不同的三角波。
[0110]圖2 (d)的波形雖然復(fù)雜，但仍是不對稱的交流。這是因為，即使將升壓過程244(從241到242的區(qū)間)對電壓軸進(jìn)行反轉(zhuǎn)，也不與降壓過程245 (此不過242到243的區(qū)間)重合。
[0111]除此以外，雖然未圖示，但是作為不對稱的交流也可以使用上升時間與下降時間不同的鋸齒波。
[0112]圖3是周期或振幅隨時間變化的不對稱的交流的例子。
[0113]在圖3 (a)中，周期隨時間增加。因為即使將升壓過程314 (從311到312的區(qū)間)對電壓軸進(jìn)行反轉(zhuǎn)，也不與降壓過程315 (從312到313的區(qū)間)重合，所以是不對稱的交流。[0114]在圖3 (b)中，振幅隨時間增加。因為即使將升壓過程324 (從321到322的區(qū)間)對電壓軸進(jìn)行反轉(zhuǎn)，也不與降壓過程325 (從322到323的區(qū)間)重合，所以是不對稱的交流。
[0115]對以上進(jìn)行總結(jié)，像圖2和圖3所例示的那樣，不對稱的交流定義為交流的升壓過程與降壓過程即使將其一方的電壓軸反轉(zhuǎn)也不會重合的交流，也稱為不對稱交流。
[0116]以下，使用具體例子對使用不對稱的交流使液體中實質(zhì)上在一方向上產(chǎn)生電場的裝置及方法進(jìn)行說明。
[0117]〈實施方式1>
使用圖5，對作為本發(fā)明的第一實施方式的使液體中產(chǎn)生一方向的電場的電場產(chǎn)生裝置及電場產(chǎn)生方法進(jìn)行說明。
[0118]在圖5示出使液體中產(chǎn)生一方向的電場的裝置(電場產(chǎn)生裝置)1100的概略截面圖。
[0119]容器1111被液體1112所裝滿。關(guān)于第一電極1113與第二電極1114，其至少一部分浸在液體1112。在第一電極1113與第二電極1114連接有產(chǎn)生不對稱的交流的交流電源1115 (也稱為交流產(chǎn)生器)。
[0120]在此，容器1111只要是能保持液體1112的容器即可。
[0121]為了效果良好地產(chǎn)生一方向電場，優(yōu)選液體1112是離子濃度小的液體。例如，優(yōu)選是乙醇(ethanol)、甲醇(methanol)、IPA (Isopropyl Alcohol:異丙醇)等酒精類、輕汽油(benzine)、丙酮(aceton)等有機(jī)溶劑等。在使用水的情況下，優(yōu)選使用純凈水、無離子水等。
[0122]第一電極1113及第二電極1114只要具有充分的導(dǎo)電性即可。
[0123]另外，第一電極1113與第二電極1114通過以相互相向的方式配置，從而能使兩個電極間的電場的方向和強(qiáng)度均勻。因此，像在后述的實施例中示出的那樣，在使液體中的帶電的物體在一方向上移動或進(jìn)行電泳時，能準(zhǔn)確地控制物體或電泳的對象物。
[0124]此外，作為電極材料，例如，能使用銅、金、鎢、鋁等金屬或添加了賦予導(dǎo)電性的雜質(zhì)的娃等半導(dǎo)體。
[0125]電極的形狀例如設(shè)為平板狀，電極的尺寸、面積設(shè)為5cmX5cm左右。使一對電極分開規(guī)定的距離相向配置，該電極間的距離例如設(shè)為IOcm左右。但是，電極的形狀、配置不限于此，也可以以夾著要想產(chǎn)生電場的區(qū)域的方式配置網(wǎng)狀、環(huán)狀、塊狀的形狀的電極。此夕卜，電極間的距離只要根據(jù)想要產(chǎn)生電場的區(qū)域的大小來確定即可，有時也設(shè)為幾Pm?幾十cm。
[0126]用交流電源1115產(chǎn)生、施加在第一電極1113與第二電極1114的不對稱交流例如能使用圖2或圖3所示的不對稱交流。設(shè)圖2及圖3中的交流電壓值V是以第二電極1114為基準(zhǔn)電壓而施加在第一電極1113的電壓。此時，例如在施加了圖2所示的不對稱交流時，在液體1112內(nèi)實質(zhì)性地產(chǎn)生的電場的方向變成向右(圖5的箭頭1117的方向)。
[0127]不對稱交流的優(yōu)選頻率根據(jù)液體的種類而異。一般來說，液體包含離子，液體中的離子濃度越高，與電極的電位變化對應(yīng)地在液體中產(chǎn)生的電場就越快消失。在不對稱交流的電壓變化(與頻率成比例)比在液體中產(chǎn)生的電場消失的時間長的情況下，幾乎不能使液體中產(chǎn)生電場。因此，在離子濃度低的液體中將頻率設(shè)低，在離子濃度高的液體中將頻率設(shè)聞ο
[0128]作為例子，在使用IPA作為液體的情況下，優(yōu)選是5Hz?50kHz，在使用純凈水作為液體的情況下，是500Hz?5MHz。然而，在由于液體的污染而造成離子濃度高的情況下，需
要將頻率設(shè)高。
[0129]在液體1112的離子濃度高的情況下，在第一電極1113及第二電極1114施加不對稱交流時，阻礙在液體1112中在一方向上產(chǎn)生電場的效果將變得更強(qiáng)。
[0130]這是因為，在第一電極1113及第二電極1114的表面附近也存在許多的離子，因此，對于第一電極1113及第二電極1114的電位的變化，第一電極1113及第二電極1114的表面附近的電荷數(shù)的變化不能迅速地跟隨。
[0131]因此，在液體1112的離子濃度高的情況下，產(chǎn)生將不對稱交流的頻率設(shè)高的需要。關(guān)于在液體1112的離子濃度高的情況下的液體1112的離子的動態(tài)，回頭在仿真結(jié)果的最后還將進(jìn)行說明。
[0132]不對稱交流的優(yōu)選的電壓根據(jù)所需的電場的強(qiáng)度而適宜地確定。例如，在電極間的距離為Icm時，能使用IV以上500V以下的電壓。
[0133]像這樣，通過在第一電極1113和第二電極1114施加不對稱的交流，從而在液體1112內(nèi)實質(zhì)上在一方向上產(chǎn)生電場。其理由將基于后述的仿真結(jié)果進(jìn)行說明。
[0134]不過，由于液體電解或電化學(xué)反應(yīng)而造成電極腐蝕的問題，專門由流過電極間的直流電流成分所確定，在交流中，幾乎不成為問題。
[0135]在電化學(xué)反應(yīng)(電腐蝕)中，在流過直流電流的情況下，雖然在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)而進(jìn)行腐蝕，但是在陰極發(fā)生還原反應(yīng)而不會發(fā)生腐蝕。
[0136]另一方面，在流過交流電流的情況下，因為分別相同程度的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)交替地發(fā)生，所以兩個電機(jī)都幾乎不發(fā)生腐蝕。電解也是同樣的。
[0137]實際上，因為反應(yīng)生成物質(zhì)通過擴(kuò)散而移動，所以在低頻率下氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)不一定完全相抵，但是，一般來說交流下的電化學(xué)反應(yīng)、電解要遠(yuǎn)小于直流的情況。
[0138]因此，能利用交流在液體中在一方向上產(chǎn)生電場，意味著能在幾乎不引起電化學(xué)反應(yīng)、電解的情況下在液體中在一方向上產(chǎn)生電場。
[0139]像這樣，相對于在流過直流電流的情況下發(fā)生陽極的腐蝕，在流過交流電流的情況下，因為難以發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)、電解，所以幾乎不發(fā)生電極的腐蝕。
[0140]此外，在交流的情況下，在對稱交流與不對稱交流的任一種情況下，因為氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)交替地發(fā)生，所以幾乎不發(fā)生電極的腐蝕。
[0141]在液體1112中實質(zhì)上在一方向上產(chǎn)生電場的步驟主要由以下的步驟構(gòu)成。
(1)在容器1111注入液體1112的準(zhǔn)備步驟；
(2)以分別使至少一部分浸在液體1112的方式空開規(guī)定的間隔配置第一電極1113和第二電極1114的配置步驟；以及
(3)在第一電極1113與第二電極1114之間施加不對稱交流，使液體1112中產(chǎn)生實質(zhì)上從第一電極1113朝向第二電極1114的電場或從第二電極1114朝向第一電極1113的電場的任一種電場的電場產(chǎn)生步驟。
[0142]使用上述那樣的方法或裝置，通過在兩個電極1113、1114間施加不對稱的交流，從而能在液體1112內(nèi)產(chǎn)生實質(zhì)上一方向的電場。[0143]此外，在不對稱交流中，雖然電場的方向會瞬間地交替反轉(zhuǎn)，但是，像上述的那樣，因為升壓與降壓的過程不重合，所以實質(zhì)上成為一方向的電場。實質(zhì)上一方向意味著如下的情況，即，在將在液體中產(chǎn)生的電場矢量對不對稱交流的一個周期、整數(shù)個周期或充分長的時間進(jìn)行積分時，電場矢量不為0，以有限的大小朝向一方向。因此，并不是意味著電場矢量的方向始終朝向一方向。實際上，在施加了不對稱交流的情況下，電場矢量的方向以不對稱交流的周期進(jìn)行反轉(zhuǎn)。
[0144]在像這樣產(chǎn)生實質(zhì)上一方向的電場的情況下，因為像上述的那樣交替地發(fā)生氧化和還原，所以液體幾乎不會電解，此外，也幾乎不會產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)。但是，在施加對稱交流的情況下，雖然同樣地難以發(fā)生電極的腐蝕，但是不能產(chǎn)生一方向的電場。
[0145]因此，在施加了不對稱交流的情況下，與直流電流同樣地，能使液體內(nèi)產(chǎn)生一方向的電場，與對稱交流同樣地，能抑制由于液體電解或電化學(xué)反應(yīng)而造成電極腐蝕。
[0146]在本實施方式中，因為第一電極1113與第二電極1114全都與液體1112直接接觸，所以如果在兩個電極間施加直流，就會流過直流電流。因此，優(yōu)選不對稱交流不具有實質(zhì)性的直流成分，即，遍及交流的一個周期對上述第一電極與第二電極之間的電壓V (t)進(jìn)行積分的Veff實質(zhì)上為O。這是因為，通過這樣，從而不會在兩個電極間流過實質(zhì)的直流電流，所以能更可靠地避免由于液體電解或電化學(xué)反應(yīng)而造成電極腐蝕的問題。
[0147]作為不對稱交流而優(yōu)選的例子是如圖2 (b)所示的不對稱的矩形波(高電位持續(xù)時間與低電位持續(xù)時間不同的矩形波)。這是因為，關(guān)于這樣的矩形波，用于產(chǎn)生矩形波的電路比較簡單，能高效率地在液體中產(chǎn)生實質(zhì)上一方向的電場。另外，雖然在圖2 (b)的例子中高電位持續(xù)時間短而低電位持續(xù)時間長，但是，在使高電位持續(xù)時間長而低電位持續(xù)時間短的情況下，能使在液體中產(chǎn)生的實質(zhì)上一方向的電場的方向相反。
[0148]作為不對稱交流，也可以使用如圖2 (C)所示的不對稱的三角波(上升時間與下降時間不同的三角波或鋸齒波)。關(guān)于這樣的三角波，也同樣地用于產(chǎn)生三角波的電路比較簡單，能高效率地在液體中產(chǎn)生實質(zhì)上一方向的電場。另外，雖然在該例子中上升時間短而下降時間長，但是當(dāng)使上升時間長而下降時間短時，能使在液體中產(chǎn)生的實質(zhì)上一方向的電場的方向相反。
[0149]關(guān)于圖2 (b)或圖2 (c)的波形優(yōu)選的理由，將與后述的仿真結(jié)果的解釋一同詳細(xì)地敘述。
[0150]〈實施方式2>
使用圖6對作為本發(fā)明的第二實施方式的使液體中的一方向上產(chǎn)生電場的電場產(chǎn)生裝置及電場產(chǎn)生方法進(jìn)行說明。
[0151]本實施方式與實施方式I不同之處在于，第一電極與第二電極的至少一方被絕緣
膜所覆蓋。
[0152]圖6是本實施方式的使液體中的一方向上產(chǎn)生電場的裝置1200的概略截面圖。
[0153]容器1211被液體1212所裝滿。關(guān)于第一電極1213與第二電極1214，其至少一部分浸在液體1212。第一電極1213與第二電極1214被絕緣膜1216所覆蓋，連接有產(chǎn)生不對稱的交流的交流電源1215。
[0154]在此，容器1211只要是能保持液體1212的容器即可。液體1212優(yōu)選是離子濃度小的液體。例如，優(yōu)選是乙醇、甲醇、IPA等酒精類、輕汽油、丙酮等的有機(jī)溶劑等。在使用水的情況下，優(yōu)選使用純凈水、無離子水等。第一電極1213及第二電極1214只要具有充分的導(dǎo)電性即可。
[0155]此外，在該情況下，也與實施方式I同樣地，為了使兩個電極間的電場的方向和強(qiáng)度均勻，優(yōu)選第一電極1213與第二電極1214以相互相向的方式配置。由此，能準(zhǔn)確地控制液體中的帶電的物體的向一方向的移動、電泳的對象物的移動。
[0156]絕緣膜1216能使用硅氧化膜、硅氮化膜、樹脂薄膜等。
[0157]此外，絕緣膜1216以覆蓋電極整體的方式形成，在例如電極由銅、金、鎢、鋁等金屬、添加了賦予導(dǎo)電性的雜質(zhì)的娃等半導(dǎo)體材料形成的情況下，只要形成IOnm?2 μ m左右的膜厚的硅氧化膜即可。絕緣膜只要由眾所周知的現(xiàn)有技術(shù)例如CVD (Chemical VaporDeposition:化學(xué)氣相沉積)法形成即可。
[0158]在交流電源1215產(chǎn)生、施加在第一電極1213與第二電極1214的不對稱交流例如能使用圖2、圖3所示的不對稱交流。將圖2及圖3中的V作為以第二電極1214為基準(zhǔn)電壓而施加在第一電極1213的電壓。此時，例如在施加圖2所示的不對稱交流時，在液體1212內(nèi)實質(zhì)上產(chǎn)生的電場的方向變成向右(圖6的箭頭1217的方向)。
[0159]此外，不對稱交流例如可以使用圖7所示的波形的交流。圖7 (a)、(b)、(c)及(d)所示的波形是在圖2 (a)、(b)、(c)及(d)所示的波形分別加上直流成分Vsa、Vsb, Vsc及Vsd的波形。
[0160]在圖2所示的波形中，雖然遍及交流的一個周期對電壓進(jìn)行平均為0，但是在圖7所示的波形中不為O。然而，因為第一電極1213及第二電極1214被絕緣膜1216所覆蓋，所以兩個電極間不流過直流電流。因此，即使是如圖7所示的波形也不會特別造成壞影響，能在液體1212中產(chǎn)生實質(zhì)上一方向的電場。
[0161]在圖6所示的本實施方式中，雖然第一電極1213及第二電極1214—同被絕緣膜1216所覆蓋，但是只要任何一方的電極被絕緣膜1216所覆蓋即可。這是因為，在該情況下，也能防止在兩個電極間流過直流電流。
[0162]關(guān)于不對稱交流的優(yōu)選的頻率及電壓，只要與實施方式I同樣地設(shè)定即可。
[0163]在實施方式2中，因為第一電極及第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋，所以在兩個電極間不流過直流電流。即，因為在電極與液體間直接發(fā)生電子的移動，所以不會發(fā)生氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)。
[0164]因此，能可靠地防止由于液體電解或電化學(xué)反應(yīng)造成電極腐蝕的問題。
[0165]此外，因為第一電極及第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋，電子不會直接從第一電極到達(dá)第二電極而流過電流。因此，在該系統(tǒng)中消耗的電力只有由覆蓋電極的絕緣膜所構(gòu)成的電容的充放電造成的電力。因此，能顯著減小功耗，還能顯著減少焦耳熱的產(chǎn)生。
[0166]在該實施方式2的情況下，也優(yōu)選圖2 (b)或圖2 (C)的波形。
[0167]〈仿真〉
以下，敘述在將這樣的不對稱交流施加在液體中的兩個電極的情況下對在液體中產(chǎn)生的電場及帶電的物體的運(yùn)動進(jìn)行仿真的結(jié)果。
[0168](I)仿真模型
使用圖8?圖26對將不對稱交流施加在浸于液體中的兩個電極的情況下產(chǎn)生的電場及帶電的物體的運(yùn)動的仿真結(jié)果進(jìn)行說明。[0169]圖8是說明在對浸于液體中的兩個電極從時間T = O起施加固定的直流電壓的情況下所發(fā)生的現(xiàn)象的圖。
[0170]設(shè)在第一電極1213與第二電極1214之間裝滿有液體1212。設(shè)第一電極1213及第二電極1214分別被絕緣膜1216所覆蓋。在該情況下，在兩個電極間不流過電流。在第一電極1213與第二電極1214連接有電源1215。
[0171]在T = 0，當(dāng)從電源1215對第一電極1213及第二電極1214開始施加電壓時，如圖8 (a)所示，在液體1212中，在用箭頭1217示出的方向上產(chǎn)生電場。
[0172]在液體中存在濃度依賴于液體的種類的正離子和負(fù)離子。因此，在從開始施加電壓起經(jīng)過時間Tl之后，如圖8 (b)所示，在覆蓋第一及第二電極的絕緣膜1216上開始聚集與在每個電極感應(yīng)的電荷相反符號的電荷。因為在絕緣膜1216上感應(yīng)的電荷使從在每個電極感應(yīng)的電荷產(chǎn)生的電力線終結(jié)，所以液體1212中的電場的強(qiáng)度隨著時間經(jīng)過而逐漸變?nèi)酢?br> [0173]在從開始施加電壓起經(jīng)過充分的時間T2之后，如圖8 (C)所示，因為從在每個電極感應(yīng)的電荷產(chǎn)生的電力線被在絕緣膜1216上感應(yīng)的電荷所完全終結(jié)，所以液體1212中的電場的強(qiáng)度變?yōu)镺。
[0174]直到液體中的電場大致成為O為止所需的時間(時間常數(shù))依賴于液體中存在的離子的濃度，離子濃度越小越需要長時間。例如，在IPA中是10秒以內(nèi)，在純凈水中是0.1秒以內(nèi)。在溶解有鹽類的水中，變得更短。
[0175]像這樣，因為在液體中存在可動離子而能聚集在電極的絕緣膜上，所以，以往即使在浸于液體中的電極施加電壓，使溶液中持續(xù)地產(chǎn)生一方向的電場也是困難的。
[0176]此外，雖然只要使用未覆蓋絕緣膜的裸露的電極來施加直流電壓就能使液體中持續(xù)地產(chǎn)生一方向的電場，但是當(dāng)一方向電場持續(xù)時，存在由于液體電解或電化學(xué)反應(yīng)而造成電極腐蝕的問題。
[0177]另外，如果在被絕緣膜所覆蓋的兩個電極間施加交流電壓，就能使液體中產(chǎn)生交流電場。在兩個電極間施加了交流的情況下，在其頻率的倒數(shù)比上述時間常數(shù)小時，因為相對于電極的電位的變化，在電極感應(yīng)的電荷不能跟隨，所以電場侵入到液體中。然而，液體中的電場的時間平均是O，不能使液體中產(chǎn)生一方向的電場。
[0178]在圖9及圖10示出仿真的模型的說明圖。
[0179]如圖9所示，第一電極1313及第二電極1314分別被絕緣膜1316所覆蓋。被絕緣膜1316所覆蓋的兩個電極1313、1314之間被液體1312所裝滿。在第一電極1313及第二電極1314連接有能產(chǎn)生任意的波形的電源1315。在液體1312中，懸浮有帶電的物體1318。使用這樣的模型，考慮如下的仿真。
[0180]在第二電極1314施加接地電位(GND)，在第一電極1313于時間t施加電壓V (t)。當(dāng)在原本系統(tǒng)不帶電的情況下，將在第一電極1313表面感應(yīng)的電荷量設(shè)為(t)，將在覆蓋第一電極1313的絕緣膜1316上感應(yīng)的電荷量設(shè)為qs(t)時，在第二電極1314上感應(yīng)的電荷量為_qe(t)，在覆蓋第二電極1314的絕緣膜1316上感應(yīng)的電荷量為_qs(t)。
[0181]絕緣膜1316的介電常數(shù)設(shè)為ε d ε。，液體1312的介電常數(shù)設(shè)為ε s ε。。在此，ε d及es分別是絕緣膜1316及液體1312的相對介電常數(shù)，ε。是真空中的介電常數(shù)。此外，將液體中的電場的強(qiáng)度設(shè)為E (t)。[0182]當(dāng)設(shè)第一電極1313上的絕緣膜1316的兩端的電容為Cdl、第二電極1314上的絕緣膜1316的兩端的電容為Cd2、液體1312的兩端的電容為Cs時，是
[數(shù)學(xué)式I]
【權(quán)利要求】
1.一種電場產(chǎn)生裝置，其特征在于，具備: 容器，注入液體； 第一電極及第二電極，以分別使至少一部分浸于注入到所述容器的液體的方式空開規(guī)定的間隔配置；以及 交流產(chǎn)生器，與所述第一電極及第二電極連接，在兩電極間施加不對稱的交流， 所述交流產(chǎn)生器使所述液體中產(chǎn)生實質(zhì)上從所述第一電極朝向第二電極的電場或?qū)嵸|(zhì)上從所述第二電極朝向第一電極的電場中的任一方的電場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場產(chǎn)生裝置，其特征在于， 所述第一電極與第二電極以與注入到所述容器的所述液體直接接觸的方式配置，所述不對稱交流遍及交流的一個周期對所述第一電極與第二電極之間的電壓V (t) (t是時間)進(jìn)行積分的下式的值Veff = / V (t) dt 實質(zhì)上為O，不具有實質(zhì)性的直流成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電場產(chǎn)生裝置，其特征在于， 所述第一電極與第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋而不與所述液體直接接觸。
4.一種懸浮體移動裝置，其特征在于，具備: 容器,注入懸浮有物體的液體； 第一電極及第二電極，以分`別使至少一部分浸于注入到所述容器的液體的方式空開規(guī)定的間隔配置；以及 交流產(chǎn)生器，與所述第一電極及第二電極連接，在兩電極間施加不對稱的交流， 通過所述交流產(chǎn)生器施加的不對稱交流，對懸浮在所述液體中的物體，使其進(jìn)行從所述第一電極向第二電極的移動或從所述第二電極向第一電極的移動中的任一方的移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的懸浮體移動裝置，其特征在于， 所述第一電極與第二電極全都以與液體直接接觸的方式配置， 所述不對稱交流遍及交流的一個周期對所述第一電極與第二電極之間的電壓V (t) (t是時間)進(jìn)行積分的下式的值Veff = / V (t) dt 實質(zhì)上為O，不具有實質(zhì)性的直流成分。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的懸浮體移動裝置，其特征在于， 所述第一電極與第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋而不與液體直接接觸。
7.—種電泳裝置，其特征在于，具備: 泳動槽,注入包含有樣品的液體； 第一電極及第二電極，以分別使至少一部分浸在注入到所述泳動槽的液體的方式空開規(guī)定的間隔配置；以及 交流產(chǎn)生器，與所述第一電極及第二電極連接，在兩電極間施加不對稱的交流， 通過所述交流產(chǎn)生器施加的不對稱的交流，使包含在液體中的樣品在液體中的第一電極與第二電極之間泳動， 所述第一電極與第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋而不與所述液體直接接觸。
8.—種電泳顯示裝置，其特征在于，具備:第一電極及第二電極，空開規(guī)定的間隔相向配置； 電泳兀件，配置在被所述第一電極和第二電極夾著的空間，由內(nèi)含電泳粒子和分散液的多個膠囊構(gòu)成；以及 交流產(chǎn)生器，與所述第一電極和第二電極連接，在兩電極間施加不對稱的交流， 通過所述不對稱的交流使各膠囊內(nèi)的電泳粒子向一方的電極的方向移動。
9.一種電滲流泵，其特征在于，具備: 流路，流過液體； 第一電極和第二電極，在所述流路的上游部和下游部分別分開地配置，具有多個孔；以及 交流產(chǎn)生器，與所述第一電極及第二電極連接，在兩電極間施加不對稱的交流， 通過施加所述不對稱交流，從而從處于流路內(nèi)的上游部的第一電極向處于下游部的第二電極的方向輸送流入到所述流路內(nèi)的液體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電滲流泵，其特征在于， 所述第一電極與第二電極以與流入到所述流路的所述液體直接接觸的方式配置，所述不對稱交流遍及交流的一個周期對所述第一電極與第二電極之間的電壓V (t) (t是時間)進(jìn)行積分的下式的值Veff = / V (t) dt· 實質(zhì)上為0，不具有實質(zhì)性的直流成分。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的電滲流泵，其特征在于， 所述第一電極與第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋而不與所述液體直接接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求9、10或11中的任一項所述的電滲流泵，其特征在于， 在所述第一電極與第二電極之間的所述流路內(nèi)設(shè)置有由多孔介質(zhì)構(gòu)成的電滲材料。
13.一種燃料電池，其特征在于，具備權(quán)利要求9至12中的任一項所述的電滲流泵。
14.一種冷卻泵，其特征在于，由權(quán)利要求9至12中的任一項所述的電滲流泵進(jìn)行驅(qū)動。
15.一種藥液供給裝置，其特征在于，由權(quán)利要求9至12中的任一項所述的電滲流泵進(jìn)行驅(qū)動。
16.—種電場產(chǎn)生方法,其特征在于,包括: 準(zhǔn)備步驟，在容器注入液體； 配置步驟，以分別使至少一部分浸在所述液體的方式空開規(guī)定的間隔配置第一電極和第二電極；以及 電場產(chǎn)生步驟，在所述第一電極與第二電極之間施加不對稱交流，使所述液體中產(chǎn)生實質(zhì)上從所述第一電極朝向第二電極的電場或?qū)嵸|(zhì)上從所述第二電極朝向第一電極的電場中的任一方的電場。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電場產(chǎn)生方法,其特征在于， 所述第一電極與第二電極全都以與液體直接接觸的方式配置， 所述不對稱交流遍及交流的一個周期對所述第一電極與第二電極之間的電壓V (t) (t是時間)進(jìn)行積分的下式的值Veff = / V (t) dt實質(zhì)上為O，不具有實質(zhì)性的直流成分。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電場產(chǎn)生方法,其特征在于， 所述第一電極與第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋而不與所述液體直接接觸。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電場產(chǎn)生方法,其特征在于， 所述不對稱交流是高電位持續(xù)時間與低電位持續(xù)時間不同的矩形波。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電場產(chǎn)生方法,其特征在于， 所述不對稱交流是上升時間與下降時間不同的三角波或鋸齒波。
21.—種懸浮體移動方法,其特征在于,包括: 準(zhǔn)備步驟，將懸浮有物體的液體注入到容器； 配置步驟，以分別使至少 一部分浸在所述液體的方式空開規(guī)定的間隔配置第一電極和第二電極；以及 移動步驟，在所述第一電極與第二電極之間施加不對稱交流，對懸浮在所述液體中的物體，使其進(jìn)行從所述第一電極向第二電極的移動或從所述第二電極向第一電極的移動中的任一方的移動。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的懸浮體移動方法，其特征在于， 所述第一電極與第二電極全都以與液體直接接觸的方式配置， 所述不對稱交流遍及交流的一個周期對所述第一電極與第二電極之間的電壓V (t) (t是時間)進(jìn)行積分的下式的值Veff = / V (t) dt 實質(zhì)上為0，不具有實質(zhì)性的直流成分。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的懸浮體移動方法，其特征在于， 所述第一電極與第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋而不與液體直接接觸。
24.—種電泳方法,其特征在于,包括: 準(zhǔn)備步驟，將包含通過電泳移動的樣品的液體注入到泳動槽； 配置步驟，以分別使至少一部分浸在所述液體的方式空開規(guī)定的間隔配置第一電極和第二電極；以及 泳動步驟，在所述在第一電極與第二電極之間施加不對稱交流，使所述樣品在液體中的第一電極與第二電極之間進(jìn)行泳動， 所述第一電極與第二電極的至少一方被絕緣膜所覆蓋而不與所述液體直接接觸。
25.—種電滲流泵的動作方法，其特征在于， 在電滲流泵的流路內(nèi)的上游部和下游部分別分開地配置第一電極與第二電極， 在所述第一電極與第二電極之間施加不對稱交流， 從處于所述流路內(nèi)的上游部的第一電極向處于下游部的第二電極的方向輸送流入到所述流路內(nèi)的液體。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的電滲流泵的動作方法，其特征在于， 所述第一電極與第二電極全都以與液體直接接觸的方式配置， 所述不對稱交流遍及交流的一個周期對所述第一電極與第二電極之間的電壓V (t) (t是時間)進(jìn)行積分的下式的值Veff = / V (t) dt實質(zhì)上為O，不具有實質(zhì)性的直流成分。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的電滲流泵的動作方法，其特征在于，所述第一電極與第二電極的至少.一方被絕緣膜所覆蓋而不與液體直接接觸。
【文檔編號】G01N27/00GK103443618SQ201280012771
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月11日
【發(fā)明者】柴田晃秀, 小宮健治, 根岸哲, 巖田浩 申請人:夏普株式會社