对薄圆盘腔体内自然对流实现PCR过程进行了热分析,在此基础上对薄圆盘腔体的边界条件、几何尺寸和内部结构进行了优化设计.结果表明,在所研究的范围内,周壁绝热,上下壁温分别为反应允许退火-延伸温度的下限和反应允许变性温度的上限,同时腔体的高径比为0.275左右时,腔体内能够满足PCR反应要求的流体的体积最大.保持腔体高径比不变和流体体积不变,在腔体内加入一个固体的圆环结构,且将下表面保持高温的区域由全表面缩小到1/2圆盘半径范围,流体在变性区停留时间与退火延伸区停留时间之比大大减小,且满足PCR反应要求的流体的体积改变不大,能进一步提高PCR的效率.
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