(57)【要約】  プレート（２）と、プレートに作成した少なくとも１つの流れチャンネル（４）、流体を流れチャンネル内に持ち来すための手段（１８）と、流体の固有の組成のサンプルを分析するために好適な少なくとも２つの分析手段（２８’、２８”、３６1、３６2、４６）と、を含む流体分析装置が提供される。
2010506186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体分析装置であって、
被分析流体用の少なくとも１つの流れチャンネル（４）と、
該流れチャンネル内に流体を送るための手段（１２、１４、１８）と、
前記流体の第１サンプルの粘度を分析するようになっている第１分析手段（２８’、２８”）と、
粘度分析用の第１分析手段とは異なる少なくとも１つの他の分析手段（３６1、３６2、４６、５６1、５６2）にして、前記流体の第１サンプルまたは該第１サンプルと同じ組成の他のサンプルを分析するようになっている分析手段と、
を含む流体分析装置。
【請求項２】
流れチャンネル（４）の断面積が１００μｍ2及び２５ｍｍ2の間である請求項１の流体分析装置。
【請求項３】
流れチャンネルが、断面積が１００μｍ2及び１ｍｍ2の間のマイクロチャンネル（４０）である請求項２の流体分析装置。
【請求項４】
流れチャンネル（４）は長さ（Ｌ）が５ｍｍ及び３ｍの間、好ましくは１ｃｍ及び１０ｃｍの間である請求項１〜３の何れかの流体分析装置。
【請求項５】
粘度分析手段が、流れチャンネル（１０４）のある位置に配置した単一の圧力センサ（１２８）を含む請求項１〜４の何れかの流体分析装置。
【請求項６】
粘度分析手段が、流れチャンネル（４）からある距離の２つの位置（３０、３０”）に配置した２つの圧力センサ（２８’、２８”）を含む請求項１〜４の何れかの流体分析装置。
【請求項７】
少なくとも２つの別の分析手段を設けた請求項１〜６の何れかの流体分析装置。
【請求項８】
少なくとも２つの別の分析手段が、電導度分析手段（３６1、３６2）と、光学分析手段（４６；５６1、５６2）から選択したものである請求項１〜７の何れかの流体分析装置。
【請求項９】
電導度分析手段が、被分析流体と接触するようになっている少なくとも２つの電極（３６1、３６2）を含む請求項７または８の流体分析装置。
【請求項１０】
電極（３６1、３６2）が、圧力センサ（２８’、２８”）を配置する２つの位置（３０’、３０”）の間の中間部分に配置される請求項６〜９の何れかの流体分析装置。
【請求項１１】
光学分析手段が、被分析流体を観察するべく観察領域（ｚ）を向いて配置した少なくとも１つの偏光プリズム（４８1、４８2）を含む顕微鏡（４６）を含む請求項８〜１０の何れかの流体分析装置。
【請求項１２】
光学分析手段が、光源（５６1）と、被分析流体を観察するべく観察領域（ｚ）の何れかの側に位置決めした輝度検出装置（５６2）と、を含む請求項８〜１０の何れかの流体分析装置。
【請求項１３】
観察領域（ｚ）の何れかの側に位置決めした２つの偏光プリズム（４８1、４８2；５８1、５８2）を設けた請求項１１または１２の流体分析装置。
【請求項１４】
観察領域（ｚ）が、流れチャンネル（４）に連結した枝流れチャンネル（６）内に位置付けられる請求項１１〜１３の何れかの流体分析装置。
【請求項１５】
光源（５６1）と、輝度検出装置（５６2）とが、プレート（２）に固定、特には取り外し自在の様式下に固定するようになっている支持体（５５）に取り付けられる請求項１２〜１４の何れかの流体分析装置。
【請求項１６】
光学分析手段が、流れチャンネルの一部を越える、Ｘ線透過製のセクション（１０２3）を向いて位置付けたＸ線ビーム（１４６1）を含む請求項７〜１０の何れかの流体分析装置。
【請求項１７】
被分析流体が混合物であり、装置が、当該混合物を形成するための、流れチャンネル（４）よりも上流側に設けた手段（１４）を更に含む請求項１〜１６の何れかの流体分析装置。
【請求項１８】
混合物を形成するための手段（１４）が、混合物の各成分を受けるための手段（８、１２）と相互作用する幾つかの入口（１６’）と、攪拌要素（２０）、特には、チャンバ内に収受される磁性の攪拌要素と、流れチャンネル（４）の方向の、混合物のための出口（１６”）と、を含む請求項１７の流体分析装置。
【請求項１９】
混合物の各成分を受けるための手段（８、１２）は、それら各成分の流量を調節して異なる組成の幾つかの混合物を生成するための手段（１０）と関連付けされる請求項１８の流体分析装置。
【請求項２０】
流れチャンネル（４）またはその少なくとも一部がプレート（２）内に形成される請求項１〜１９の何れかの流体分析装置。
【請求項２１】
２つの電極（３６1、３６2）が、流れチャンネル（４）を境界付けるプレート（２）の壁上に位置決めされる請求項９及び２０の何れかの流体分析装置。
【請求項２２】
流れチャンネル（１０４）または少なくともその一部が管状流れ要素（１０２）の内容積部分を形成する請求項１〜１９の何れかの流体分析装置。
【請求項２３】
２つの電極の一方（１３６1）が管状流れ要素（１０２）のセクション（１０２2）の内容積部分、特には中央の部分内に位置付けられ、他方の電極（１３６2）が該管状流れ要素のセクションの壁を形成する請求項９及び２２の何れかの流体分析装置。
【請求項２４】
流体の特性を決定するための装置であって、請求項１〜２３の任意の流体分析装置の少なくとも１つを含み且つ、各分析手段（２８’、２８”、３６1、３６2、４６）に連結したプロセス処理用手段（３４）を含み、各プロセス処理手段が、各分析手段からのデータをプロセス処理して流体の粘度のみならず、少なくとも１つのその他の特性を決定するために好適なものである装置。
【請求項２５】
請求項１〜２３の何れかに記載の流体分析装置を実施する方法であって、
流体を流れチャンネルに流入させること、
流体を随意的に枝流れチャンネル（６）に流入させること、
各チャンネルに流入させた流体を分析手段（２８’、２８”、３６1、３６2、４６）を使用して分析すること、
を含む方法。
【請求項２６】
流体が流れチャンネル（４）に流入せしめられ、随意的に枝流れチャンネル（６）に流入せしめられ、各チャンネルに流入する流体の流量が１μｌ／時〜１０ｍｌ／分の間であり、好ましくは１０μｌ／時〜１ｍｌ／分の間である請求項２５の方法。
【請求項２７】
流れチャンネル（４）内への流体流れを止め、該流体を枝流れチャンネル（６）に流入させ、該枝流れチャンネル内に流入した流体を静止状態とし、静止状態とした当該流体の光学的分析を枝流れチャンネル内で実施する請求項１２〜２１の何れかに記載の流体分析装置を実施する請求項２５または２６の方法。
【請求項２８】
請求項１９〜２１の何れかに記載の方法に従い流体を分析し、分析手段により、流体の粘度及び少なくとも１つの他の特性を決定する請求項２５の方法。
【請求項２９】
請求項５または６の流体分析装置を含み、２つのセンサ（２８’、２８”）により測定した圧力間の、または単一の圧力センサ（１２８）により測定した圧力と周囲圧力との間の、差圧（ΔＰ）を決定し、決定した差圧から、流れチャンネルの幾何学的特徴、特には、その高さ及び又は幅及び又は半径、流れチャンネルを流動する流体の流量（Ｑ）、２つの圧力センサ間の距離または単一の圧力センサ（１０２”）と流れチャンネルとの間の距離、の少なくとも１つの値を使用して流体の粘度を決定する、請求項２４に記載の装置を実施するための請求項１９〜２８の何れかの方法。
【請求項３０】
幾つかの流体をスクリーニングするための方法であって、
幾つかの流体を調製し、
請求項２５〜２９の何れかに記載の方法に従い各流体の特性を決定し、
前記幾つかの流体の中から、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つの一組の好ましい特性を持つ少なくとも１つの流体を識別すること、
を含む方法。
【請求項３１】
幾つかの流体が、比率の異なる同じ成分を有する請求項３０の方法。
【請求項３２】
幾つかの流体の調製が、コンピューター形式のデータプロセス手段によってプログラム化され、各流体に関する特性が、前記データプロセス手段によって認証される請求項３０または３１の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体分析装置、そうした流体分析装置を含む、流体の特性を決定するための装置、スクリーニング法を実施する方法及び相当するスクリーニング法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は任意の形式の流体、即ち、純粋流体のみならず、配合物、即ち、種々の成分から形成される流体化学系をもプロセス処理することを意図するものである。詳しくは、本発明は、これに限定しないが、可変の様々な成分の、２成分、３成分、または４成分形式の配合物画分のプロセス処理を意図したものである。
【０００３】
本発明に従い決定され得る流体の特性には幾つかの形式があり、そうした形式には、これに限定しないが、詳しくは、粘度のような物理化学的特性、または、電導度のような電気的特性や、流体の視覚的外観、特には、錯体または結晶の異相の存在に関わる光学的特性、が含まれ得る。こうした特性は、特には、配合物自体の成分の、または配合物の１つ以上の成分とその他の成分との相互作用及び又は構成により生じるものである。かくして、水その他のようなキャリヤを含む複合流体と称する流体であって、必要であれば外部パラメーターの下に定義された様式、例えば、多少とも複雑な形状のミセル形態、積層相、析出相、物理的及びまたは化学的な架橋ゲルとして構成されるその各成分のある特性の評価が望まれる流体が存在する。そうした特性評価は、特には、新規配合物の創出を意図目的として実施され得る。
【０００４】
通常、意図する範囲、つまり、望ましく使用するのに適した配合物成分を得ようとする場合、プロセス処理は系統的なものとなり、各成分を持つ幾つかの流体サンプルを順次調製し、調製した流体サンプル数と同数回の測定を行なう。この方式には欠点、特には、実施に長い時間を要するという意味での欠点がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｈｅｒｍｅｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ発行のＳｔｅｐｈａｎｅ  ＣＯＬＩＮによる、Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｑｕｅ（ＥＧＥＭ  ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ  ｓｅｒｉｅｓ）の論文
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実施に長い時間を要しない流体分析装置、当該流体分析装置を含む、流体の特性を決定するための装置、スクリーニング法を実施する方法及び相当するスクリーニング法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的上、本発明は、添付する請求項１に従う流体分析装置をその主要事項とするものである。
また、本願発明の装置の有益な特徴部分は請求項２〜２３に記載される。
本発明は、請求項２４に従う、流体の特性を決定するための装置をその主要事項とするものでもある。
本発明は、請求項２５に従う、上述した流体分析装置による分析を実施するための方法をその主要事項とするものでもある。
本願発明の当該方法の有益な特徴部分は請求項２６〜２９に記載される。
本発明は、請求項３０に従う、幾つかの流体をスクリーニングするための方法をその主要事項とするものでもある。
本願発明の当該方法の有益な特徴部分は請求項３１及び請求項３２に記載される。
【発明の効果】
【０００８】
実施に長い時間を要しない流体分析装置、当該流体分析装置を含む、流体の特性を決定するための装置、スクリーニング法を実施する方法及び相当するスクリーニング法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明に従う、流体の特性を決定するための装置に関わる分析装置の正面側から見た略側面図である。
【図２】図２は、図１の分析装置に関わる、各配合物を調製するための手段の、正面側から見た側面図である。
【図３】図３は、図１の分析装置に関わる、プレート内に形成したマイクロチャンネルの断面図である。
【図４】図４は、本発明に従う、特性を決定するための装置を実施する状況を例示する、図１と類似の、しかし拡大して示す、正面側から見た側面図である。
【図５】図５は、本発明に従う、特性を決定するための装置を実施する状況を例示する、図１と類似の、しかし拡大して示す、正面側から見た側面図である。
【図６】図６は、本発明に従う光学的分析手段の他の実施例を例示する断面図である。
【図７】図７は、本発明に従う、特性を決定するための装置を実施する状況を例示する、図１と類似の側面図である。
【図８】図８は、図７の装置に関わる、電導度測定セクションの詳細を例示する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１には本発明に従う決定装置の詳細が例示され、分析装置を含んでいる。分析装置はガラス製のプレート２を含み、プレートが、以下に詳しく説明する手順に従って形成した複数のマイクロチャンネルを有している。図１では、プレート２に形成した各マイクロチャンネルは太線で表わされ、各マイクロチャンネルに連結したチューブは細線で表わされる。
【００１１】
図示例では、各マイクロチャンネルの特徴的な断面積は代表的には１００μｍ2（例えば１０μｍ×１０μｍ）〜１ｍｍ2（例えば１ｍｍ×１ｍｍ）である。この寸法によれば、これらのマイクロチャンネル内に、レイノルズ数が明らかに１００未満である層流が適宜創生される。参考までに、これらのマイクロチャンネルの特性は、Ｈｅｒｍｅｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ発行のＳｔｅｐｈａｎｅ  ＣＯＬＩＮによる、Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｑｕｅ（ＥＧＥＭ  ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ  ｓｅｒｉｅｓ）なる論文に説明され得る。
【００１２】
しかしながら、本発明は先に言及した値以上の断面積を有する微細な流体流れチャンネルにも適用され得るものである。かくして、そうした微細な流体流れチャンネルの断面積は、例えば２５ｍｍ2または５ｍｍ×５ｍｍのものでもあり得る。
詳しくは、流れマイクロチャンネル４と称する第１のマイクロチャンネルが空洞状にプレート２に形成される。図１では水平方向に伸延する流れマイクロチャンネル４は入口４’及び出口４”を有し、長さＬは、例えば５ｍｍ及び３ｍの間、好ましくは１ｃｍ及び１０ｃｍの間である。
流れマイクロチャンネル４には、その入口４’付近に枝流れマイクロチャンネル６が食刻される。枝流れマイクロチャンネル６は、出口６”と関連する垂直ブランチ６1及び水平ブランチ６2を有する。
【００１３】
本発明に従う決定装置は、図１に略示する、種々の配合物を調製するための、図１に参照記号Ｍで示し、図２にその詳細を示す調製手段をも含む。調製手段Ｍは、注射器ポンプ１０と関連する、図２では３本の単数あるいは複数の注射器８を含む。これらの注射器と、注射器ポンプとは既知のものであるのでここではその詳細は説明されない。
各注射器８は混合要素１４内に開口する相当するチューブ１２と相互作用する。チューブ１２には、このチューブ１２に連結した幾つかの入口１６’と、流れマイクロチャンネル４の入口４’の方向に伸延する送給チューブ１８と関連する出口１６”とが設けられる。チャンバ１６が、例えば本来磁性を有する、既知の形式の攪拌要素２０を収受する。
【００１４】
図１を再度参照するに、流れマイクロチャンネル４及び枝流れマイクロチャンネル６の各出口４”及び６”は、排流収集容器２５内に開口する排出チューブ２２及び２４に連結される。２つのこれら排出チューブ２２及び２４は、これらの排出チューブ２２及び２４上に各々位置付けた２つの入口２６’及び２６”を有する。
既知形式の２つの圧力センサ２８’及び２８”が流れマイクロチャンネル４の入口４’及び出口４”の夫々に接近して設けられる。これらの圧力センサの上流側及び下流側の各端部の位置は番号３０’及び３０”で示される。圧力センサの各下流側端部はプロセス処理用コンピューター３４に接続される。
【００１５】
本発明の装置の、流れマイクロチャンネル４の前記上流側端部３０’及び下流側端部３０”の間の中間部分には、分析用の導電体が設けられる。導電体は、Ｔ字型の枝部分４０1及び４０2の形態下に延長するブロック部分３８1及び３８2を夫々有する電極３６1及び３６2を含む。
枝部分４０1及び４０2からはフィンガー部分４２1及び４２2が交互態様下に伸延される。換言すると、相当する枝部分に連結した一方のフィンガー部分が、他方の相当する枝部分に連結したフィンガーで包囲される。各電極３６1及び３６2は、図示されない様式下においてコンピューター３４に接続される。
【００１６】
電極３６1及び３６2は、例えば、クロム層上に付着させた金、または、厚さ数十ナノメートル、幅１０〜５００マイクロメートルまたはミクロンのタンタラム層上に付着させたプラチナのような材料から構成される。各電極のブロック部分３８1及び３８2は、プロセス処理用コンピューター３４に接続した既知形式のインピーダンスメーター４４に接続される。
本発明の装置には、粘度分析以外のための分析手段を設ける。
そうした分析手段は、例えば、蛍光Ｘ線分光法、分散型Ｘ線分光法、ＵＶ分光法、赤外線分光法、ラマン分光法、を使用する分光分析手段であり得る。
【００１７】
本発明に従う装置には、例えば、カロリーメーター形式の熱分析手段を設け得る。
本発明に従う装置には、特には、伝導性分析手段を設け得る。
本発明に従う装置には、特には、光学的分析手段を設け得る。そうした光学的分析手段は、特には、光の拡散、光の動的拡散、複屈折、または濁度、の測定手段であり得る。熱分析、例えばカロリーメーター形式での熱分析をも実施可能である。
光学的分析手段には、既知形式の２つの偏光プリズムを持つ、略示した顕微鏡４６が含まれる。２つの偏光プリズムは、以下に詳しく説明するように、本発明の装置の作動の都合上、枝流れマイクロチャンネル６の水平方向ブランチ６2の各側に各位置付けられる。顕微鏡４６の観察領域は記号Ｚで示される。顕微鏡それ自体は、やはり図示されないプロセス処理用コンピューター３４に接続した撮影装置と関連付けされる。
【００１８】
図３には、同じく流れマイクロチャンネル４を構成するプレート２と、一方の電極３６1との側面図が例示される。
プレート２は、電極３６1を嵌装する第１のガラスプレート２1から構成され、この目的上、クロム、金、ＮＯＡ８１樹脂、の各層を先ず嵌装させる。次いで、積層させたこれら３つの各層の一部を任意の適宜の方法を使用して除去し、第１のガラスプレート２1の表面上に電極３６1だけを残すようにする。
次に、既知のサンドブラスト法を使用して、第１のガラスプレート２1に、番号４1及び４2で表わす２つのみを示す種々のアクセス孔を形成する。これらの各アクセス孔は切頭円錐形状を有し、プレートの、電極を挿通する側部から中空状に孔開けされる。
【００１９】
次いで、下方に位置する第１のガラスプレート２1からある距離離れた上方に、２つの横断方向スペーサーを介して第２のガラスプレート２2を嵌装させる。横断方向スペーサーは各チャンネルの高さを決定するものである。２枚のこれらプレートの中間スペースにＮＯＡ８１樹脂を充填し、次いで、チャンネルネットワーク模様を含む透明なフォトリソグラフマスクを導入する。
次いで、ＮＯＡ８１樹脂に前記チャンネルネットワーク模様を転写させつつこのＮＯＡ８１樹脂を重合させた後、各スペーサー（図示せず）を取り外し、重合した樹脂の部分３1及び３2が流れマイクロチャンネル４の横断方向壁を構成するようにする。
【００２０】
上述した本発明に従う装置の使用状況を、幾つかの成分から成る配合物としての流体を処理するものと仮定して以下に説明する。
従って、初期状態では本装置はそうした配合物を先ず生成し、次いで、生成した配合物を流れマイクロチャンネル４の入口４’に送る。
この目的上、各成分は注射器８により混合要素１４のチャンバ１６に向けて送られる。通常、所定成分の流量が増大する程、最終配合物中の当該成分濃度は高くなる。攪拌器２０が各成分を均質化を助勢し、チャンバ１６の下流側のチューブ１８が、良好に混合された配合物を流れマイクロチャンネル４中に送給する。
【００２１】
配合物は流れマイクロチャンネル４内を１μｌ／時及び１０ｍｌ／分の間、特には、１０μｌ／時及び１ｍｌ／分の間の流量下に流動する。この流動相の開始時点では出口弁２６の入口２６’が開放され、他方、入口２６”は閉鎖され、かくして流体は流れマイクロチャンネル４内のみに流入し、枝流れマイクロチャンネル６には流入しない。同時に、粘度及び電導度の測定を実施する。
粘度分析は、圧電抵抗性材料に印加される圧力に応じた電圧を既知の様式下に発生する２つのセンサ２８’及び２８”を使用して行なう。測定された電圧値はコンピューター３４に送られ、このコンピューターが当該電圧値をやはり既知の様式下に差圧に変換する。コンピューターは、センサからに送られた電圧値に各センサ固有の所定の係数を乗じて各センサの圧力を算出し、最後に、１つの圧力値をその他の圧力値から減算して２つのセンサ間の差圧を求める。
【００２２】
次いで、コンピューターは流れマイクロチャンネル４を流動する流体の粘度を数学的に算出する。粘度算出には、前決定したものか、またはリアルタイムに決定した種々のパラメーターが関与される。粘度は、特には、流れマイクロチャンネル４の断面積特性に依存する。
従って、流れマイクロチャンネル４の断面が矩形形状である場合は、粘度ηは以下の式、
η＝Ｈ3ｗΔＰ／１２Ｑ１
に等しい。ここで、Ｈはマイクロチャンネルの断面積の高さに等しく、ｗはマイクロチャンネルの幅であり、ΔＰは、上述したようにコンピューター３４により決定した差圧であり、Ｑは流れマイクロチャンネル４内の流体の流量に等しく、１は上流側端部３０’及び下流側端部３０”の間の距離に等しい。
【００２３】
断面が円形である流れマイクロチャンネル４では、粘度ηは以下の式で与えられる。
η＝ΔＰ＊π＊Ｒ4／８Ｑ１
ここで、Ｒはマイクロチャンネルの半径であり、ΔＰ、Ｑ、１、は先と同じである。
電導度は、プロセス処理用コンピューター３４に関わる電極３６1及び３６2を使用して求める。各電極は、回路を並列式に考慮して、シーメンスでの流体のインピーダンスを測定するインピーダンスメーターに接続される。更に、実際の電導度を得るべく、各電極からの反応が較正される。インピーダンスメーターが流体の抵抗値Ｒを測定し、次いでコンピューターがこの抵抗値の逆算値１／Ｒ、即ち電導度値を算出する。
【００２４】
粘度及び電導度測定とは別に、装置内を流動する流体サンプルの光学的測定を実施する。先に挙げた各測定値、即ち、粘度、電導度、そして光学的特性の測定は任意の順で行ない得る。
光学的測定を実施するに際し、先ず、図４及び図５に例示するようにソレノイド弁２６の入口２６’及び２６”の状態を変更させる。この状況下に於て、図４に示すように入口２６’を閉鎖し、入口２６”を開放させて枝流れマイクロチャンネル６に調査対象の流体サンプルを充填できるようにし、他方、流れマイクロチャンネル４への流入を停止させる。従って、流体は今後は観察領域Ｚの、図で右側に示す領域に現われるようになる。
【００２５】
次に、図５に示すように、入口２６’及び２６”の各状況を再度切替えて、入口２６’を再開放させ、入口２６”を再閉鎖させる。かくして、枝流れマイクロチャンネル６内の流体は例えば、１秒〜６０秒の間の長さに相当する安定期間の観察中において安定化され得る。
この安定期間後、流体は実質的に静止し、かくして高精度下での光学的測定が保証される。先に説明した各操作時における流体の動きは矢印ｆ1及びｆ2で示される。流れマイクロチャンネルを個別態様下に充填することで、少量の被プロセス処理流体を使用可能となる。
【００２６】
顕微鏡に連結した撮影装置が、既知の様式下に領域Ｚの流体サンプルの目視を保証する。光学的測定を実施するに際して使用する２つの偏光プリズムが、各相に視覚的相違を生じさせ得る。偏光プリズムは光フィルターとして作用して、１つの光成分のみを明確な方向に差し向ける。
【００２７】
結局、偏光プリズムを枝流れマイクロチャンネル６の各側に交差態様下に配置することで、流体が均質性のものである場合は全ての光が遮られることになる。逆に、流体が非均質性、特には、層状及び又は小球状のものである場合は、顕微鏡を使用して照度の変化を観察できる。
上述した各ステップを終えると、調査対象とする流体の３つの特性、即ち、粘度、電導度、外観、を決定することが出来る。
【００２８】
次いで、上述した一連の各ステップを再開し、他方、同じであるがその比率の異なる初期成分を持つ配合物の分析を実施する。この目的上、これらの各成分の混合チャンバ１６へのチューブ１２を介しての流量を変更させる。
これらの一連の各ステップを配合物の基本成分の比率の全範囲に関して反復し、最後にスクリーニング法を実施することにより、意図するところの用途に依存する、配合物の少なくとも１つの成分を識別することが出来る。
【００２９】
図６には、特に光学的分析に対する関連度の高い別の実施例が例示される。
図６では部分的に示すプレート２は、枝流れマイクロチャンネル６の水平ブランチ６2のセクションに沿って配置されている。プレート２には、任意の適宜の手段、特にはインターロッキング装置を介して支持体５５が更に設けられる。支持体５５は、プレート２の縁部と重なる２本のアーム５５1及び５５2を含むＵ字形を有する。
【００３０】
一方のアーム５５1は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）又はレーザー光源である光源５６1を支持し、他方のアーム５５2は輝度検出装置５６2、例えばフォトダイオードを支持する。光源５６1及び輝度検出装置５６2は水平ブランチ６2の何れかの側で相対して位置付けられる。
また、プレートと、支持体５５のアーム５５1及び５５2との間には偏光プリズム５８1及び５８2を交差状態に配置する。各偏光プリズムは適宜の手段により、例えば、支持体に連結する。輝度検出装置５６2は図示しないコンピューターに接続され、かくして、輝度検出装置５６2からコンピューターに送られた信号は復元され、コンピューター処理され得る。
【００３１】
図６に示す実施例によれば、枝流れマイクロチャンネル６を流動する流体の複屈折値が既知の様式下に入手され得る。図示されない変更例では偏光プリズム５８1及び５８2を省略可能であり、この場合は流体の濁度値を入手可能である。
図６の実施例の場合、光源５６1及び輝度検出装置５６2を設けた支持体５５がプレートに固定され得る（特には着脱自在状態下に固定され得る）という特定の利益、つまり、機械的構造が簡単であるという利益がある。また、光源を輝度検出装置との関連において使用することで、信号を連続的に入手可能となる。
【００３２】
図７には本発明の他の実施例（第２実施例）が例示される。図７の実施例では、送給チューブ１８が、その内容積が流れチャンネル１０４を構成するところの管状流れ要素１０２内に開口する。管状の流れ要素１０２の前記内容積は、プレート２に形成した流れチャンネル４のそれと類似の寸法形状を有する。
本発明において、そうした管状流れ要素は断面の閉じた細長い流れ要素であり、横断方向における輪郭は任意形式の形状、特には、楕円又は正方形形状を有し得る。従って、第１実施例とは対称的に、そうした要素は嵩高い胴部には形成されない。かくして、被分析用の流体の流れチャンネルは管状流れ要素の内容積部分によって形成される。
【００３３】
管状流れ要素１０２は異なる形式での分析を可能とする異なるセクションを有する。第１セクション１０２1は第２セクション１０２2に連結したコネクター１０５1内に開口し、かくして、図８にもっと詳しく例示する電導度測定を可能とする。前記セクションは同中心の２つの電極から構成され、内側電極１３６1は例えばステンレス鋼製の針であり、外側電極１３６2は第２セクション１０２2の外壁を構成し、やはりステンレス鋼製である。これら２つの電極１３６1及び１３６2は、コネクター１０５1及びＴ字型ジョイント１０５2を使用して相対保持される。
【００３４】
内側電極１３６1及び外側電極１３６2は図示されないプロセス処理用コンピューターに接続される。第１実施例を参照して先に説明したように、これらの２つの電極付近の流体流れにより、電導度値を決定可能となる。
Ｔ字型ジョイント１０５2の開放端は、第１実施例のセンサ２８’及び２８”と類似の圧力センサ１２８に連結される。第２実施例は、やはり大気圧下に使用される圧力センサ数が一つである点で、図１を参照して説明した実施例とは異なるものである。
【００３５】
従って、管状の流れ要素１０２が円形断面を有すると仮定すると、粘度ηは、先にも示した下の式によって求められる。
η＝ΔＰ＊π＊Ｒ4／８Ｑ１
ここで、Ｒは管状流れ要素１０２の半径であり、ΔＰはセンサ１２８で測定した圧力Ｐ1と大気圧との差圧であり、Ｑは管状流れ要素１０２内の流体の流量に等しく、１はセンサ１２８の導入位置と管状要素１０２の出口１０２”との間の距離に等しい。
【００３６】
管状流れ要素１０２は、Ｔ字型ジョイントの下流側に、Ｘ線透過性のプラスチック製のチューブ１０２3の形態とした第３セクションを含む。第３セクション、即ちチューブ１０２3は、例えばカプトンから作製され、Ｘ線ビーム１４６1を使用する高額分析装置と関連づけられる。これにより、チューブ１０２3を通過する流体サンプルが可視化され得る。
本発明の先に説明及び図示される実施例に限定されるものではない。
【００３７】
先に図面を参照して説明した１つ又はその他の装置を使用して粘度分析のみを実施することが出来る。この場合、本発明の装置は、プレート内に形成され及び又は管状要素の内容積によって形成される少なくとも１つの流れチャンネルと、この流体を、流体の粘度分析手段に沿ってチャンネル内に送るための手段と、を含むものとなる。
図１に示すように、プレートに流れチャンネルの第１部分を設け、流れチャンネルの他の部分を図７及び図８に示すようにチューブの内容積部分から形成することも可能である。そうすることにより、例えば、プレート内で粘度及び電導度を分析し、チューブ内で光学的分析を実施することが可能となる。
【００３８】
本発明に従う決定装置に加熱手段を設けることも可能である。加熱装置は、例えば従来型のものであり、プレート又はチューブと関連付けされ及び又は混合手段と関連付けされる。
図示されない別の実施例では、電導度分析により、異なる相の存在を識別可能である。この場合、電導度値が不安定化する状況が観察されたときは、異なる相、特には、液滴又は気泡のような“栓（ｐｌｕｇ）”があると結論し得る。
【００３９】
本発明によれば、粘度、特には、配合物の組成の関数としての、及び又は、配合物に付加される剪断力の関数としての、及びまたは、温度の関数としての、及び又は、エージングの関数としての、粘度を入手するための粘度分析を実施し得る。
また、本発明によれば、その他の分析、例えば、分光分析、光学分析、カロリーメーター分析、及び又は、電導度分析、を実施できる。
【００４０】
上述した各操作は、コンピューター形式のデータプロセス処理手段によって制御され得る。この場合、コンピューターを使用して種々の配合をプログラムし、この配合シーケンスの自動化が保証されるように制御する。
また、圧力センサによって得た測定値が自動取得され、取得した測定値により、各配合物に関する粘度が算出される。画像及び電導度の自動取得も使用される。こうして入手した全情報は結果ファイル内に保存する。
本発明によれば、先に説明した目的が達成され得る。
【００４１】
詳しくは、本発明に従う装置の備える種々の分析手段によれば、同じ組成を持つ流体サンプル（配合物）の幾つかの測定値を素早く入手できる。また、調査対象とする流体組成を簡単且つ素早く改変させ得る。
従って、本発明を、配合物の成分として使用したい新規な生成物の設計コンテキストにおいて使用できる。また、本発明を、組み合わせ成分（又は新規量の組み合わせ成分）を含む新規な配合物の設計コンテキストにおいて使用できる。
【００４２】
これらの場合、本発明に従い実施され得るスクリーニング法は、実施速度が著しく改善される点において、従来のそれよりも明らかに有益なものである。そうしたスクリーニング法の実施速度は従来のそれの２〜１０倍であり得る。
本発明では限定量の流体が使用されるが、この点は、経済的な意味のみならず、環境やユーザーの安全性の点からの有益である。
本発明は他の用途において、工業製品の検査コンテキストにおいて使用され得る。
【００４３】
本装置は、以下の分野、即ち、
コーティング用配合物、例えばペンキ、
油及び又はガス抽出用の流体配合物、
建築や土木工学で使用する配合物、
化粧配合物、特には、構成相、特には、構成界面活性液（ＳＳＬ）を含む化粧配合物、
家族ケア用の洗剤配合物、特には、構成相を含む洗剤配合物、
植物衛生配合物、
活性化合物、特には、薬品及び又は動物ケアの分野における活性化合物をカプセル化及び又は保護及び又は釈放する製品、
の各分野で使用する化合物及び又は配合物を識別及び又は設計する上で特に有益である。
【００４４】
本発明は、界面活性剤、高分子、及び又は、しばしば水性配合物であるところの、１つ以上の界面活性剤及び又は１つ以上の高分子、を含む配合物、また、必要に応じての、塩のようなその他の添加物を研究する上で特に有益である。本発明は、特には、粘度、電導度、光学、の分析、特には偏光プリズム光を使用する複屈折分析において、幾つかの界面活性剤の組み合わせを含む構成配合物を研究及び又は設計する上で非常に役立ち得るものであって、
消費者に認められる滑らかなレオロジー、
固体、液体又は気体の各粒子、及び又は、水性配合物、恐らくは特定の油内の液体内でストライプ又はその他の幾何学的形態を成す液相、を懸濁及び又は安定化させ得る能力、を持つ界面活性剤及び又は高分子に基づいて系を識別可能である。
【００４５】
また本発明は、構造体界面活性剤（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ）の水系、恐らくは、塩を含み、組織構造割合（例えば、構造体層の容積の少なくとも４０％、好ましくは少なくとも７５％、更に好ましくは少なくとも９５％）を有し、好適なレオロジーと、好適な懸濁力（レオロジー閾値）とを備える構造体界面活性剤を識別可能とするものである。そうした構造化は、任意の仮説に関連させずとも、球顆状、及び又は、積層相構造（光学手段により観察できる）が形成されることでレオロジーや電導度が変化する（多少の塩及び又は水を構造体に加入する及び又はその可動性を変化させることで）ことによるものと考え得る。本発明によれば、そうした系を簡単且つ素早く識別できるようになり、また、そうした系を入手するために実施対象となる配合物の変化を示唆し得る情報を入手可能である。
【００４６】
以下に、本発明の実施状況を説明する。
粘度が２００ｃＰであるシリコーン油と、水及び界面活性剤とから三成分配合物を生成させる。これらの各配合物を、プレート内の、断面が１ｍｍ×１ｍｍ、長さが４３ｍｍの流れチャンネルに流入させる。次いで、プレート内で、交差配置した偏光顕微鏡による測定と電導度測定とを実施する。
プレートの流れチャンネルは、Ｘ線測定用の半径１．２ｍｍ、長さ１０ｃｍのカプトン製のチューブと連結される。こうした測定の全てを実行する間の各配合物の流量は２０００μｌ／時である。
【００４７】
更には、恐らくは加熱用のマイクロミキサーを、ＰＭＭＡと、ステンレス鋼製の構造体プレートとから作製してＰＭＭＡよりも上流側に配置する。ヴァイトン（商標名）製のジョイントにより、マイクロミキサーの各部材をシールする。また、チャンバー内で、長さ８ｍｍ、直径１ｍｍの磁気バーを毎分５０回転の回転速度で旋回させる。
表１には、三成分ダイヤグラム内に配置したμＳ（ミクロジーメンス）での電導度値が示される。また、表２には、同じ三成分ダイヤグラム内におけるｃＰでの粘度値が示される。カプトン製のチューブ内でのＸ線回折測定をも実施する。測定結果は、従来からの測定コンテキストにおいて予測されたそれと一致するものであった。
【００４８】
【表１】
2010506186.tif 000003
【００４９】
【表２】
2010506186.tif 000004
【符号の説明】
【００５０】
２  プレート
４  流れマイクロチャンネル
４’  入口
４”  出口
６  枝流れマイクロチャンネル
８  注射器
１０  注射器ポンプ
１２  チューブ
１４  混合要素
１４  混合要素
１６”  出口
１６  チャンバ
１８  送給チューブ
１８  チューブ
２０  攪拌要素
２０  攪拌器
２1  第１のガラスプレート
２２、２４  排出チューブ
２５  排流収集容器
２６’、２６”  入口
２８’、２８”  圧力センサ
２８’、２８”  センサ
３４  プロセス処理用コンピューター
４４  インピーダンスメーター
５５  支持体
６1  垂直ブランチ
６2  水平ブランチ
１０２  管状の流れ要素
１０２”  出口
１０４  流れチャンネル
１２８  圧力センサ
３６1、３６2  電極
３８1、３８2  ブロック部分
４０1、４０2  枝部分
４２1、４２2  フィンガー部分
５５1、５５2  アーム
５６1  光源
５６2  輝度検出装置
５８1、５８2  偏光プリズム
１０２1  第１セクション
１０２2  第２セクション
１０２3  チューブ
１０５1  コネクター
１０５2  Ｔ字型ジョイント
１３６1  内側電極
１３６2  外側電極
１４６1  Ｘ線ビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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2010506186.tif 000014
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