FR2960798A1 - Dispositif microfluidique et procede de nebulisation d'un liquide d'interet. - Google Patents

Abstract

L'invention porte sur un dispositif et un procédé de nébulisation d'un liquide d'intérêt. Selon l'invention, on éjecte un gaz de nébulisation à partir d'un canal central (10), et on amène une interface liquide/gaz (I ) du liquide d'intérêt au niveau d'un orifice (31) d'un canal latéral (30) de liquide, ledit orifice (31) étant disposé dans la zone d'écoulement du gaz de nébulisation éjecté. L'interaction entre le gaz éjecté et le liquide au niveau de l'interface (I ) entraîne la nébulisation du liquide.

Description

DISPOSITIF MICROFLUIDIQUE ET PROCÉDÉ DE NÉBULISATION D'UN LIQUIDE D'INTÉRÊT. DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne le domaine général 10 de la nébulisation de liquide, et porte sur un dispositif microfluidique et un procédé de nébulisation d'un liquide d'intérêt. Le dispositif microfluidique de nébulisation trouve une application notamment dans les systèmes 15 d'analyse élémentaire et/ou isotopique d'analytes éventuellement présents dans un liquide, telle que la spectrométrie de masse à source plasma à couplage inductif (ICP-MS, pour « Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry » en anglais) ou la spectrométrie 20 d'émission atomique à source plasma à couplage inductif (ICP-AES pour « Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry » en anglais). ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE 25 Dans de nombreux domaines industriels, on cherche à transformer un liquide d'intérêt initialement en phase continue en un aérosol et à éjecter celui-ci dans un milieu donné. C'est le cas notamment dans le domaine 30 pharmaceutique et médical où l'on peut chercher à5 produire et projeter sous forme d'aérosol un liquide médicamenteux destiné à être inhalé par un patient, ou dans le domaine cherche à atomiser de combustion. C'est également l'analyse élémentaire éventuellement présentsmoteurs à combustion où l'on liquide dans la chambre

le cas dans le domaine de et/ou isotopique d'analytes dans un liquide, telle que la des un carburant spectrométrie de 10 inductif (ICP-MS, Mass Spectrometry masse à source plasma à couplage « Inductively Coupled Plasma anglais) ou la spectrométrie pour » en d'émission atomique à source plasma à couplage inductif (ICP-AES pour « Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry » en anglais). 15 Ces deux techniques consistent à nébuliser sous forme d'aérosol un échantillon liquide à analyser. L'aérosol est projeté dans un plasma d'argon généré par couplage inductif dans une torche à plasma. Le plasma vaporise les gouttelettes de l'aérosol puis réalise 20 l'atomisation des analytes à détecter, c'est-à-dire la libération des atomes les composant, puis l'excitation et l'ionisation des atomes libérés. Par l'analyse des ions formés (spectrométrie de masse) ou des photons émis (spectrométrie d'émission atomique), on identifie 25 et quantifie les analytes présents dans l'échantillon liquide. L'analyse des ions formés permet également de déterminer la composition isotopique d'un élément. Ces techniques présentent cependant une sensibilité importante vis-à-vis des caractéristiques 30 de l'aérosol généré par le nébuliseur, en particulier la taille moyenne des gouttelettes, l'homogénéité de la distribution en taille de gouttelette, et la directivité de l'aérosol projeté. Les nébuliseurs habituellement utilisés sont de type pneumatique, c'est-à-dire que l'aérosol est formé à partir de l'interaction fluidique entre un jet de gaz de nébulisation et l'échantillon liquide à analyser. Le liquide d'intérêt est éjecté d'un canal central d'alimentation en liquide et cisaillé par un jet de gaz de nébulisation.

Le débit de liquide d'intérêt est généralement de l'ordre du millilitre par minute, voire de quelques dizaines de microlitres par minute, ce qui génère un aérosol dont la taille moyenne des gouttelettes est de l'ordre de plusieurs dizaines de microns. Or, seules les gouttelettes dont la taille est sensiblement inférieure à 10pm environ sont vaporisées dans la torche à plasma. Il est alors nécessaire de placer, entre le nébuliseur et la torche à plasma, une chambre de nébulisation dont le rôle est de filtrer les gouttelettes en fonction de leur taille, pour ne transmettre que les plus petites gouttelettes. Le nébuliseur, la chambre à nébulisation et la torche à plasma sont habituellement disposés suivant l'axe principal d'éjection de l'aérosol. Cependant, l'utilisation de la chambre à nébulisation se traduit par une réduction importante de la quantité de liquide d'intérêt introduite dans la torche à plasma. On estime que seuls 2% à 20% de la quantité de liquide éjecté sous forme d'aérosol par nébuliseur sont effectivement vaporisés dans la torche à plasma. Cela s'explique notamment par le fait que, d'une part, les gouttelettes de grandes tailles sont retenues dans la chambre de nébulisation, et d'autre part, seules les gouttelettes dont l'axe de déplacement coïncide sensiblement avec l'axe principal d'éjection sont transmises dans la torche à plasma. Un aérosol faiblement focalisé, c'est-à-dire dont le sens de déplacement des gouttelettes est compris dans un angle solide important, présente un nombre important de gouttelettes retenues par la chambre de nébulisation. La demande internationale WO 2006/131626 décrit un exemple de micronébuliseur pouvant être utilisé dans un spectromètre de masse ICP-MS, représenté sur les figures 1A et 1B. Ce dispositif peut délivrer du liquide d'intérêt à des débits faibles, inférieurs au microlitre par minute. Comme le montre la figure 1A, le micronébuliseur 20 Al présente une symétrie de révolution suivant un axe AP principal d'éjection de l'aérosol. Il comprend un canal central A2 d'alimentation en liquide d'intérêt, sous forme d'une aiguille de nébulisation, qui s'étend suivant l'axe AP principal 25 d'éjection. Le canal central A2 de liquide traverse une chambre A3 d'admission de gaz de nébulisation, qui s'étend de manière concentrique vis-à-vis du canal central A2 de liquide, et débouche par le biais d'un 30 canal concentrique A4 d'éjection de gaz.

Comme le montre la figure 1B, le canal central A2 de liquide et le canal concentrique A4 d'éjection de gaz présentent respectivement un orifice A5 d'expulsion de liquide et un orifice A6 d'expulsion de gaz, le premier étant disposé en aval du second suivant la direction d'écoulement du gaz. Ce micronébuliseur selon l'art antérieur présente cependant un certain nombre d'inconvénients. Ainsi, il est composé d'une pluralité d'éléments structurels sensiblement concentriques dont la qualité d'assemblage présente une influence directe sur les caractéristiques physiques de la nébulisation. En effet, tout défaut d'alignement d'un élément vis-à-vis d'un autre entraîne une modification du positionnement relatif du canal central A2 de liquide vis-à-vis du canal concentrique A4 d'éjection de gaz. L'aérosol généré peut alors présenter des caractéristiques dégradées, notamment en ce qui concerne la taille moyenne des gouttelettes, la distribution en taille de goutte et la focalisation de l'aérosol. Par ailleurs, du fait que le liquide est éjecté du canal central A2 d'alimentation suivant l'axe principal AP d'éjection du dispositif, l'interface liquide/gaz n'est pas cisaillée uniformément par le jet latéral de gaz. En effet, seule la partie latérale de l'interface liquide/gaz, c'est-à-dire la partie de l'interface qui s'étend de manière sensiblement parallèle à l'axe d'éjection AP, est cisaillée par le jet de gaz. La partie aval de l'interface suivant le sens de déplacement du liquide n'est que faiblement cisaillée.

Cette différence de taux de cisaillement local le long de l'interface liquide/gaz se traduit par une dispersion de la taille moyenne des gouttelettes formées. En effet, la taille moyenne des gouttelettes est directement corrélée au taux de cisaillement local de l'interface liquide/gaz. Aussi, l'utilisation d'une chambre de nébulisation, disposée entre le nébuliseur et la torche à plasma, reste nécessaire, ce qui peut entraîner une réduction importante de la quantité de liquide d'intérêt effectivement introduite dans la torche à plasma. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a pour but de présenter un dispositif microfluidique de nébulisation d'un liquide d'intérêt remédiant au moins en partie aux inconvénients mentionnés ci-dessus relatifs à la réalisation de l'art antérieur.

Pour ce faire, l'invention a pour objet un dispositif microfluidique de nébulisation d'un liquide d'intérêt, destiné à éjecter ledit liquide d'intérêt sous forme d'aérosol dans un milieu extérieur suivant un axe principal d'éjection.

Selon l'invention, le dispositif comporte : un canal central d'alimentation en gaz de nébulisation, comportant un orifice d'éjection, ledit canal central étant orienté suivant un axe d'éjection de gaz coïncidant sensiblement avec l'axe principal d'éjection ; au moins un canal latéral d'amenée en liquide d'intérêt, comportant un orifice d'amenée de liquide, ledit orifice d'amenée étant situé en aval dudit orifice d'éjection de gaz suivant la direction d'écoulement du gaz et dans le prolongement du canal central d'alimentation en gaz ; et - des moyens d'amenée du liquide aptes à amener le liquide jusqu'à l'orifice d'amenée via le canal latéral d'amenée en liquide, de sorte que le liquide présente une interface liquide/gaz située au niveau dudit orifice d'amenée de liquide, l'interaction fluidique entre le liquide à nébuliser et le gaz de nébulisation éjecté, au niveau de ladite interface liquide/gaz, entraînant la nébulisation dudit liquide.

Par nébulisation, on entend la transformation et la projection d'un liquide initialement en phase continue sous forme d'aérosol. Par aérosol, on entend une suspension, ou nuage, 20 de fines gouttelettes de liquide. Ainsi, selon l'invention, les moyens d'amenée de liquide permettent d'amener ledit liquide dans le canal latéral d'amenée de liquide jusqu'à l'orifice d'amenée de liquide. Le liquide présente alors, au niveau de cet 25 orifice d'amenée, une interface liquide/gaz qui s'étend sensiblement sur toute l'ouverture dudit orifice. Du fait de la localisation et de l'orientation de l'orifice d'amenée vis-à-vis de l'orifice d'éjection de gaz et de l'axe d'éjection de gaz, l'interface 30 liquide/gaz se trouve dans le prolongement et en aval du canal central d'alimentation en gaz. Elle s'étend ainsi le long de la zone d'écoulement du gaz de nébulisation éjecté. Par orifice d'amenée situé dans le prolongement du canal central d'alimentation en gaz, on entend un orifice situé sensiblement dans le prolongement, ou dans la continuité, suivant le sens d'écoulement du gaz, de l'une des parois latérales délimitant le canal central d'alimentation en gaz. Aussi, lorsque le gaz de nébulisation est éjecté du canal central d'alimentation par l'orifice d'éjection du gaz, il vient naturellement s'écouler le long de l'interface liquide/gaz. De part la différence de quantité de mouvement entre le liquide et le gaz au niveau de ladite interface, l'interface liquide/gaz est fortement cisaillée sur toute sa longueur et se déstabilise. Elle se fragmente alors en une multitude de gouttelettes entraînées dans le flux de gaz, formant ainsi un aérosol qui est expulsé dans le milieu extérieur.

Le dispositif microfluidique de nébulisation selon l'invention, ou micronébuliseur, est donc du type pneumatique, dans la mesure où l'aérosol est formé de l'interaction fluidique entre le liquide d'intérêt et le jet de gaz de nébulisation.

A mesure que le liquide est nébulisé, les moyens d'amenée de liquide continuent d'amener ledit liquide dans le canal latéral de liquide, de sorte que l'interface liquide/gaz reste sensiblement au niveau de l'orifice d'amenée.

L'interface est donc sensiblement au repos, dans la mesure où elle reste sensiblement localisée au niveau de l'orifice d'amenée. Ainsi, à la différence de l'art antérieur, la nébulisation n'est pas obtenue à partir d'un jet de liquide axial cisaillé par un jet de gaz latéral, mais à partir d'un jet de gaz axial venant cisailler une interface de liquide latérale sensiblement au repos. L'interface est cisaillée de manière sensiblement uniforme sur toute sa longueur par le jet de gaz axial. L'aérosol alors obtenu par le dispositif selon l'invention présente une taille moyenne des gouttelettes inférieure à 10pm, et de l'ordre de quelques microns.

De plus, la distribution en taille des gouttelettes de l'aérosol est particulièrement homogène, à la fois dans la direction radiale et dans la direction axiale par rapport à l'axe principal d'éjection.

Par ailleurs, dans la mesure où l'aérosol présente un axe d'éjection qui coïncide avec l'axe d'éjection du gaz de nébulisation, il présente une focalisation importante. En d'autres termes, l'aérosol éjecté présente la forme d'un jet à faible divergence radiale. Chaque canal latéral d'amenée en liquide présente, au niveau de l'orifice d'amenée respectif, un axe central d'amenée. L'axe central d'amenée du canal latéral de liquide, au niveau dudit orifice d'amenée, est, de préférence, sensiblement orthogonal à la direction suivant laquelle s'étend ledit orifice d'amenée. Avantageusement, l'axe central d'amenée de chaque canal latéral d'amenée en liquide est sécant de l'axe d'éjection de gaz, ce dernier coïncidant sensiblement avec l'axe principal d'éjection. Autrement dit, chaque canal latéral d'amenée en liquide comporte une extrémité formant un orifice d'amenée au niveau duquel, l'axe central d'amenée de chaque canal latéral est sécant de l'axe d'éjection de gaz. Avantageusement, le canal central d'alimentation en gaz et ledit au moins un canal latéral d'amenée de liquide sont réalisés dans un même substrat monolithique. Ainsi, le dispositif ne comprend pas d'éléments fluidiques assemblés les uns aux autres, où tout désalignement ou erreur de positionnement relatif induirait une dégradation des performances du dispositif. Le dispositif selon l'invention ne présente donc pas de risque de désalignement et ne nécessite pas de réglage préalable du positionnement des canaux fluidiques. La nébulisation est donc effectuée de manière particulièrement reproductible. Par ailleurs, lors du fonctionnement du dispositif selon l'invention, le canal central d'alimentation en gaz ne présente pas de vibrations ou de mouvements relatifs par rapport ledit au moins un canal latéral d'amenée de liquide. Ainsi, le dispositif selon l'invention génère un aérosol présentant une stabilité importante.

De préférence, le canal central d'alimentation en gaz et ledit au moins un canal latéral d'amenée de liquide s'étendent suivant un même plan. Ledit orifice d'amenée de liquide peut présenter une largeur comprise entre 1pm et quelques millimètres, par exemple 10, 5, 2 ou 1mm, et de préférence entre 10pm et 500pm. Par largeur de l'orifice, on entend la dimension de l'orifice transversalement au canal considéré et mesurée dans le plan médian suivant lequel le canal s'étend. Avantageusement, ledit orifice d'amenée de liquide s'étend de manière sensiblement parallèle ou inclinée par rapport à l'axe d'éjection du gaz. Dans le cas où l'orifice d'amenée de liquide s'étend de manière inclinée vis-à-vis de l'axe d'éjection du gaz, il peut présenter un angle compris entre -45° et d'inclinaison et 30°, et de préférence entre Par convention, négatif lorsque 45°, ou entre -30° préférence entre -20° et 20°, de -10° et 10°, voire entre -5° et 5°. l'angle d'inclinaison est positif ou l'orifice d'amenée s'éloigne ou se rapproche, respectivement, de l'axe d'éjection du gaz suivant la direction d'écoulement du gaz. En d'autres termes, l'axe central d'amenée du canal latéral d'amenée présente un angle d'inclinaison par rapport à l'axe d'éjection du gaz, au niveau dudit orifice d'amenée, compris entre -60° et 60°, de préférence entre -80° et 80°, voire entre -85° et 85°. Selon un mode de réalisation préféré de 30 l'invention, le dispositif microfluidique comporte deux canaux latéraux d'amenée de liquide, débouchant chacun par un orifice d'amenée de liquide, lesdits orifices étant disposés de manière sensiblement symétrique vis-à-vis de l'axe d'éjection de gaz. Ainsi, le gaz de nébulisation éjecté vient s'écouler dans le même temps le long de deux interfaces liquide/gaz, chacune s'étendant au niveau de l'orifice d'amenée de liquide correspondant. Le débit de liquide dans ledit canal latéral d'amenée de liquide peut être compris entre 1nL/min et 1000pL/min. Dans le cas d'une utilisation du dispositif à fort débit, le débit de liquide peut être compris entre 10pL/min et 1000pL/min, de préférence entre 50pL/min et 500pL/min, et être de l'ordre de 100pL/min.

Dans le cas d'une utilisation du dispositif à faible débit, le débit de liquide peut être compris entre 1nL/min et 10pL/min, de préférence entre 1nL/min et 1uL/min. De préférence, le dispositif microfluidique comporte un orifice principal d'éjection dudit aérosol disposé de manière coaxiale vis-à-vis de l'orifice d'éjection de gaz et en aval de l'orifice d'amenée de liquide suivant la direction d'écoulement du gaz. L'aérosol formé à partir de l'interaction entre le gaz éjecté et l'interface liquide/gaz est ensuite éjecté du dispositif dans le milieu extérieur au-travers de l'orifice principal d'éjection. Ledit orifice principal d'éjection peut présenter une largeur comprise entre 0,2 et 5 fois celle dudit orifice d'éjection de gaz, et de préférence être sensiblement égale à celle de l'orifice d'éjection de gaz. Avantageusement, ledit orifice d'amenée de liquide s'étend sensiblement de l'orifice d'éjection de gaz à l'orifice principal d'éjection. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comporte au moins deux canaux latéraux d'alimentation en gaz de focalisation, lesdits canaux latéraux débouchant chacun par un orifice d'éjection de gaz de focalisation, lesdits orifices étant disposés de manière sensiblement symétrique vis-à-vis de l'orifice principal d'éjection. Ainsi, l'aérosol éjecté du dispositif dans le milieu extérieur est focalisé par l'intermédiaire de gaz de focalisation. Avantageusement, ledit gaz de focalisation est identique au gaz de nébulisation.

L'invention porte également sur un système d'analyse d'éléments éventuellement présents dans un liquide d'intérêt par spectrométrie de masse à couplage inductif ou par spectrométrie d'émission atomique à couplage inductif. Selon l'invention, le système d'analyse comprend : un dispositif microfluidique de nébulisation selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes, pour éjecter un liquide d'intérêt sous forme d'aérosol, une torche à plasma à couplage inductif reliée fluidiquement audit dispositif de nébulisation, pour recevoir et vaporiser ledit aérosol éjecté, et des moyens d'analyse par spectrométrie de masse ou par spectrométrie d'émission atomique, pour analyser ledit aérosol vaporisé dans la torche à plasma.

La torche à plasma assure, outre la vaporisation de l'aérosol, l'atomisation et l'ionisation de ce dernier.

L'invention porte également sur un procédé de nébulisation d'un liquide d'intérêt sous forme d'aérosol suivant un axe principal d'éjection. Selon l'invention, on effectue les étapes suivantes . on éjecte un gaz de nébulisation à partir d'un orifice d'éjection d'un canal central d'alimentation en gaz, celui-ci étant orienté suivant un axe d'éjection de gaz coïncidant sensiblement avec l'axe principal d'éjection ; et on amène le liquide d'intérêt jusqu'à un orifice d'amenée d'au moins un canal latéral d'amenée de liquide, ledit orifice d'amenée étant situé en aval dudit orifice d'éjection de gaz suivant la direction d'écoulement du gaz et dans le prolongement du canal central d'alimentation en gaz, de manière à ce que le liquide présente une interface liquide/gaz située au niveau dudit orifice d'amenée de liquide, l'interaction fluidique entre le liquide à nébuliser et le gaz de nébulisation éjecté, au niveau de ladite interface liquide/gaz, entraînant la nébulisation dudit liquide.

Avantageusement, l'amenée de liquide est effectuée jusqu'à deux orifices d'amenée correspondant chacun à un canal latéral d'amenée de liquide, lesdits orifices étant disposés de manière sensiblement symétrique vis-à-vis de l'axe d'éjection de gaz. Avantageusement, le débit de liquide dans ledit au moins un canal latéral d'amenée de liquide est compris entre 1nL/min et 1000pL/min, et avantageusement entre 1nL/min et 1uL/min. Avantageusement, ledit aérosol peut être éjecté d'un orifice principal d'éjection disposé de manière coaxiale vis-à-vis de l'orifice d'éjection de gaz et en aval de l'orifice d'amenée de liquide suivant la direction d'écoulement du gaz. On éjecte, en outre, un gaz de focalisation à partir d'au moins deux orifices d'éjection de canaux latéraux d'alimentation en gaz de focalisation, lesdits orifices d'éjection de gaz de focalisation étant disposés de manière sensiblement symétrique vis-à-vis de l'orifice principal d'éjection.

L'invention porte enfin sur un procédé d'analyse d'éléments éventuellement présents dans un liquide d'intérêt par spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif ou par spectrométrie d'émission atomique à plasma à couplage inductif. Selon l'invention, on réalise les étapes suivantes : - on éjecte ledit liquide d'intérêt sous forme d'aérosol dans une torche à plasma par la mise en oeuvre du procédé de nébulisation selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes ; on vaporise l'aérosol dans la torche à plasma à couplage inductif ; et on analyse ledit aérosol vaporisé dans la torche à plasma à couplage inductif par spectrométrie de masse ou par spectrométrie d'émission. La torche à plasma assure, outre la vaporisation de l'aérosol, l'atomisation et l'ionisation de ce dernier. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS On décrira à présent, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : Les figures 1A et 1B, déjà décrites, sont des vues schématiques en coupe longitudinale d'un dispositif microfluidique pneumatique et concentrique de nébulisation selon un exemple de l'art antérieur, la figure 1B étant une vue en détail des orifices de sortie de gaz et de liquide du dispositif ; La figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif microfluidique de nébulisation selon le mode de réalisation préféré de l'invention ; La figure 3 est une vue schématique en coupe transversale selon le plan AA' du dispositif représenté sur la figure 2 ; La figure 4 est une vue en détail d'une partie du dispositif représenté sur la figure 2, présentant plus particulièrement les orifices des canaux d'alimentation en gaz et d'amenée de liquide ; La figure 5 est une vue en détail d'une partie du dispositif représenté sur la figure 2, présentant plus particulièrement les canaux d'alimentation en gaz et d'amenée de liquide, au niveau de l'orifice principal d'éjection du dispositif ; La figure 6 est une vue schématique en coupe longitudinale du dispositif représenté sur la figure 2 sur laquelle sont indiquées quelques dimensions de longueur ; et La figure 7 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une partie d'un dispositif microfluidique selon un autre mode de réalisation de l'invention.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ D'UN MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRÉ Sur les figures 2 et 3 est représenté un dispositif 1 microfluidique de nébulisation d'un liquide d'intérêt, ou micronébuliseur, selon le mode de réalisation préféré de l'invention.

La figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif et la figure 3 est une vue en coupe transversale suivant le plan AA' du dispositif représenté sur la figure 2. Il est à noter que les échelles ne sont pas respectées, pour privilégier la clarté du dessin. Dans toute la description qui va suivre, par convention, on utilise un repère orthonormé direct en coordonnées cartésiennes (X,Y,Z) présenté sur la figure 1. Le plan (X,Y) est parallèle au plan médian du dispositif suivant lequel sont définies sa longueur et sa largeur, et la direction Z est orientée suivant la hauteur ou l'épaisseur du dispositif. Les termes « inférieur » et « supérieur » sont ici à comprendre en termes d'orientation suivant la direction Z dudit repère. Le dispositif 1 comporte un substrat inférieur 2 et un substrat supérieur 3, lesdits substrats étant assemblés l'un à l'autre (figure 3). Les deux substrats 2, 3 s'étendent chacun en longueur et en largeur dans le plan (X,Y), et présentent une épaisseur définie suivant la direction Z. Comme le montre la figure 2, le substrat inférieur 2 comprend un canal central 10 d'alimentation en gaz de nébulisation. Le canal central 10 de gaz comporte un orifice 11 d'éjection de gaz et un orifice 12 d'entrée de gaz. Il s'étend de manière sensiblement rectiligne suivant un axe AG dit axe d'éjection de gaz. Le canal central 10 de gaz débouche, au niveau de son orifice 11 d'éjection, dans un espace de nébulisation 20 qui communique avec le milieu extérieur par un orifice 21 principal d'éjection, par lequel est éjecté l'aérosol généré lors de l'utilisation du dispositif.

Comme le montre en détail la figure 4, l'espace de nébulisation 20 s'étend dans le prolongement du canal central 10 de gaz suivant un axe coïncidant avec l'axe AG d'éjection de gaz. Le substrat inférieur 2 comprend également au moins un canal latéral 30 d'amenée en liquide d'intérêt.

Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 2, deux canaux latéraux 30 de liquide sont prévus, qui s'étendent à partir d'un même orifice 32 d'entrée de liquide et débouchent chacun par un orifice 31 d'amenée de liquide dans l'espace de nébulisation 20. Chaque orifice d'amenée 31 est situé en aval de l'orifice 11 d'éjection de gaz suivant la direction d'écoulement du gaz et dans le prolongement du canal central 10 d'alimentation en gaz. Ils sont situés en vis-à-vis l'un de l'autre, de manière symétrique par rapport à l'axe AG d'éjection de gaz. Les orifices 31 d'amenée de liquide s'étendent de la bordure de l'orifice 11 d'éjection de gaz à la bordure de l'orifice 21 principal d'éjection. Chaque canal latéral 30 de liquide présente, au niveau de l'orifice d'amenée 31 respectif, un axe AL central d'amenée. L'axe AL central d'amenée de chaque canal latéral 30 définit ainsi le sens d'écoulement du liquide dans le canal latéral 30, au niveau dudit orifice d'amenée 31. Avantageusement, l'axe AL central d'amenée de chaque canal latéral 30 de liquide est sécant de l'axe AG d'éjection de gaz, ce dernier coïncidant sensiblement avec l'axe AP principal d'éjection. L'axe AL central d'amenée de chaque canal latéral 30 d'amenée, au niveau dudit orifice d'amenée 31, est sensiblement orthogonal à la direction suivant laquelle s'étend ledit orifice d'amenée 31.

Ainsi, l'espace de nébulisation 20 est sensiblement défini par l'orifice 11 d'éjection de gaz, les deux orifices 31 d'amenée de liquide, puis l'orifice 21 principal d'éjection. L'orifice 11 d'éjection de gaz et l'orifice 21 principal d'éjection présentent ici une largeur sensiblement égale et les orifices 31 d'amenée s'étendent de manière sensiblement parallèle à l'axe AG d'éjection de gaz. Le dispositif 1 comprend en outre des moyens (non représentés) d'alimentation en gaz de nébulisation connectés au canal central 10 de gaz. Ces moyens peuvent comprendre une pompe connectée par des tubes capillaires à une source de gaz de nébulisation et à l'orifice 12 d'entrée du canal central 10 de gaz.

Ils sont adaptés à alimenter le canal central 10 en gaz de nébulisation selon un débit suffisant pour nébuliser le liquide d'intérêt. Le dispositif comprend également des moyens (non représentés) d'alimentation en liquide d'intérêt connectés aux canaux latéraux 30 d'amenée de liquide. Ces moyens peuvent comprendre une pompe connectée par des tubes capillaires à une source de liquide d'intérêt et à l'orifice 31 d'entrée commun aux deux canaux latéraux 30 d'amenée de liquide.

Comme le montre la figure 5, les moyens d'amenée de liquide permettent d'amener le liquide jusqu'à l'orifice 31 d'amenée, de sorte que le liquide présente une interface liquide/gaz IL/G située au niveau dudit orifice 31 d'amenée de liquide.

Chaque interface liquide/gaz IL/G, située au niveau des deux orifices 31 d'amenée de liquide, délimite ainsi latéralement l'espace de nébulisation 20. Le micronébuliseur 1 comprend en outre deux canaux latéraux 40 d'alimentation en gaz de focalisation (figures 2). Le gaz de focalisation est avantageusement identique au gaz de nébulisation. Les canaux latéraux 40 d'alimentation en gaz de focalisation comprennent chacun un même orifice 42 d'entrée de gaz et un orifice 41 distinct d'éjection de gaz de focalisation. Les orifices 41 d'éjection de gaz de focalisation sont disposés de manière symétrique vis-à-vis de l'orifice 21 principal d'éjection.

Les canaux latéraux 40 de focalisation débouchent ainsi sur le milieu extérieur, suivant un axe de focalisation incliné d'un angle de focalisation vis-à-vis de l'axe AP principal d'éjection, de manière à éjecter un gaz de focalisation en direction de l'aérosol projeté dans le milieu extérieur. Cet angle de focalisation peut être inférieur à 30°, voire à 20°, voire à 10°.

Le micronébuliseur 1 selon le mode de réalisation 25 préféré de l'invention peut être réalisé de la manière suivante. Les substrats inférieur 2 et supérieur 3 sont monolithiques et peuvent être en silicium ou en verre. Le canal central 10 d'alimentation en gaz de 30 nébulisation, les canaux latéraux 30 d'amenée de liquide et les canaux latéraux 40 d'alimentation en gaz de focalisation peuvent être réalisés par les techniques classiques de microtechnologies (par exemple photolithographie suivie d'une gravure). Dans le cas d'un substrat inférieur 2 en silicium, le réseau fluidique peut être réalisé par gravure sélective de type DRIE (« Direct Reactive Ion Etching » en anglais) ou par ablation laser dans le cas d'un substrat en verre. Il est à noter qu'un grand nombre de dispositifs 1 peut être réalisé simultanément à partir de deux plaques formant chacune, respectivement, un substrat inférieur 2 et un substrat supérieur 3. L'assemblage des deux plaques peut être réalisé par des techniques classiques de scellement moléculaire dans le cas silicium/silicium ou de scellement anodique dans le cas silicium/verre. Il peut aussi se faire par sérigraphie de colle. La découpe des dispositifs a lieu en fin de procédé, après l'assemblage des deux substrats l'un à l'autre. Les substrats 2, 3 du dispositif microfluidique 1 peuvent présenter une largeur de 10mm et une longueur de 30mm, et présenter une structure sensiblement plane. Par structure plane, on entend une structure dont la dimension d'épaisseur (ici mesurée suivant la direction Z) est très faible par rapport à ses dimensions de longueur (ici suivant la direction Y) et de largeur (ici suivant la direction X). Les différents canaux 10, 30, 40 de gaz et de liquide peuvent présenter une longueur de l'ordre de quelques millimètres à quelques dizaines de millimètres, par exemple de lmm à 10mm, et une largeur et une hauteur de l'ordre de quelques microns à quelques centaines de microns, voire quelques millimètres, par exemple 1pm à 100pm. La hauteur est avantageusement comprise entre 10pm et quelques centaines de microns, par exemple 500, 200 ou 100pm. A titre illustratif, le canal central 10 d'alimentation en gaz peut présenter un orifice 12 d'entrée de gaz de 300pm de diamètre, et un orifice 11 d'éjection de gaz de largeur 10pm. Il peut présenter une forme de conduit convergent et présenter ainsi une portion dont la largeur diminue progressivement de 1000pm à 10pm, jusqu'à l'orifice 11 d'éjection de gaz.

Il débouche dans l'espace de nébulisation 20 qui s'étend sur une longueur de 100pm jusqu'à l'orifice 21 principal d'éjection d'une largeur de 10pm. L'orifice 21 principal d'éjection présente ici une largeur égale à celle de l'orifice d'éjection de gaz mais peut présenter une largeur inférieure ou supérieure à celle-ci, par exemple 5pm ou 20pm dans le cas d'un orifice d'éjection de gaz de 10pm de largeur. L'espace de nébulisation 20 présente alors une forme de conduit convergent, divergent ou rectiligne.

Les canaux latéraux 30 d'amenée de liquide présentent une largeur de 100pm. L'orifice 32 commun d'entrée de liquide présente 300pm de diamètre et les orifices 31 d'amenée de liquide 100pm de largeur. Les orifices 31 d'amenée de liquide délimitent latéralement l'espace de nébulisation 20.

Les canaux latéraux 40 d'alimentation en gaz de focalisation présentent une largeur qui diminue progressivement de 8000pm à 20pm ou 40pm au niveau des orifices 41 d'éjection de gaz de focalisation. Ils présentent ainsi une forme de conduit convergent. Ils débouchent dans le milieu extérieur suivant un axe d'éjection incliné de 20° par rapport à l'axe AP principal d'éjection. Cet angle peut alternativement être de l'ordre de 40°, de 30°, voire de 10°.

Les différents canaux sont reliés aux pompes respectives par des capillaires, par exemple en silice fondue gainés de polyimide ou en polytétrafluoroéthylène (PTFE), dont le diamètre intérieur dépend des débits de gaz ou de liquide prévus. Ces capillaires communiquent avec les canaux par l'intermédiaire des orifices d'entrée. Ces orifices traversent l'un des substrats inférieur et supérieur. Ainsi, un capillaire de 250pm de diamètre intérieur peut être utilisé pour l'alimentation en gaz du canal central et des canaux latéraux de gaz de focalisation, pour un débit généralement compris entre 0,1 et 1 litre par minute, typiquement de l'ordre de quelques centaines de millilitres par minute, par exemple 500mL/min. Le dispositif peut être utilisé pour des faibles débits de liquide d'intérêt, par exemple de l'ordre de 10nL/min à 1pL/min. Un capillaire de 20pm de diamètre intérieur peut alors être prévu pour alimenter en liquide les canaux latéraux 30 d'amenée de liquide.

Le dispositif peut également être utilisé pour des forts débits de liquide, par exemple compris entre 10pL/min et 1000pL/min, et préférentiellement de l'ordre de 100pL/min, un capillaire de 250pm de diamètre intérieur peut être prévu pour alimenter en liquide les canaux latéraux 30 d'amenée de liquide. Cependant, d'une manière générale, les capillaires sont choisis en fonction de la viscosité des fluides et des débits imposés, de sorte que les pressions ne soient pas trop importantes dans les capillaires et les canaux du dispositif. Le raccord de ces capillaires avec les orifices d'entrée du dispositif peut être réalisé par des connecteurs NanoPortTM Assemblies de marque Upchurch Scientific collés ou bridés sur le substrat du dispositif et dans lesquels s'insèrent les capillaires dont l'une des extrémités peut s'insérer dans l'orifice d'entrée réalisé dans le substrat. Le connecteur joue le rôle de maintien étanche entre le capillaire et le substrat.

Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant, en référence aux figures 4 et 5. On génère un écoulement de gaz de nébulisation dans le canal central 10 d'alimentation en gaz, de sorte que le gaz est éjecté au travers de l'orifice 11 d'éjection du canal central. Le gaz traverse alors l'espace de nébulisation 20 et est ensuite éjecté dans le milieu extérieur par 30 l'orifice 21 principal d'éjection.

Il est à noter que l'axe AG d'éjection du gaz du canal central 10 coïncide avec l'axe AP principal d'éjection dans le milieu extérieur. Dans le même temps, on génère un écoulement de liquide d'intérêt dans les canaux latéraux 30 d'amenée de liquide jusqu'aux orifices 31 d'amenée respectifs, de sorte que le liquide présente une interface liquide/gaz IL/G située au niveau de chaque orifice 31 d'amenée de liquide.

Les interfaces liquide/gaz IL/G limitent alors latéralement l'espace de nébulisation 20. Elles sont situées en aval de l'orifice 11 d'éjection de gaz du canal central 10 et dans le prolongement de celui-ci. Ainsi, le gaz de nébulisation éjecté du canal central 10 traverse l'espace de nébulisation 20 en venant naturellement au contact des interfaces liquide/gaz IL/G et provoquant un fort cisaillement de celles-ci. L'interaction fluidique entre le liquide à nébuliser et le gaz de nébulisation éjecté du canal central 10, au niveau des interfaces liquide/gaz IL/G, entraîne alors la nébulisation dudit liquide. La nébulisation se traduit par la formation d'un aérosol qui est éjecté du dispositif au-travers de l'orifice 21 principal d'éjection. A mesure que le liquide est nébulisé à partir des interfaces liquide/gaz IL/G, la pompe d'alimentation en liquide génère l'écoulement de liquide dans les canaux latéraux 30 de liquide, de sorte que les interfaces liquide/gaz IL/G restent sensiblement au niveau des orifices 31 d'amenée respectifs.

Ainsi, la nébulisation du liquide est obtenue à partir d'interface liquide/gaz IL/G sensiblement au repos cisaillée par un jet de gaz, et non pas à partir d'un jet de liquide dont l'interface serait cisaillée par un jet de gaz. De plus, les interfaces IL/G sont uniformément cisaillées par le flux de gaz. L'aérosol généré présente une taille moyenne de gouttelettes inférieure à 10pm et une distribution homogène en taille de goutte, à la fois suivant les directions radiale et axiale de l'aérosol. Par ailleurs, on génère un écoulement de gaz de focalisation dans les canaux latéraux 40 de focalisation, de sorte que le gaz est éjecté en direction de l'aérosol au-travers des orifices 41 d'éjection de gaz de focalisation. L'aérosol éjecté présente alors une plus grande focalisation suivant l'axe principal d'éjection.

En variante du mode de réalisation préféré décrit précédemment, le dispositif microfluidique peut comporter davantage de canaux latéraux d'amenée de liquide (non représentés). Les canaux supplémentaires peuvent alors déboucher par des orifices d'amenée de liquide disposés de manière adjacente aux orifices déjà décrits, au niveau de l'espace de nébulisation et dans le prolongement du canal central suivant le sens d'écoulement du gaz de nébulisation. Ainsi, une plus grande surface de liquide peut être cisaillée par le gaz de nébulisation.

Selon une autre variante non représentée, les canaux latéraux d'amenée de liquide ne sont pas tous raccordés au même orifice d'entrée. Chaque canal latéral peut ainsi être raccordé à un orifice indépendant des autres canaux. Cette variante permet l'utilisation simultanée de liquides différents. Ainsi, dans le cas de deux canaux latéraux d'amenée de liquide, un premier canal latéral d'amenée peut être raccordé à un premier orifice d'entrée et un second canal latéral d'amenée peut être raccordé à un second orifice d'entrée différent du premier. Le liquide d'intérêt, comprenant les analytes, circule dans le premier canal latéral d'amenée, tandis qu'un liquide complémentaire circule dans le second canal latéral d'amenée. Par liquide complémentaire, on entend un liquide destiné à être ajouté ou mélangé au liquide d'intérêt afin d'obtenir un effet technique complémentaire. Ainsi, l'ajout du liquide complémentaire ou le mélange des deux liquides s'effectue lors de la nébulisation. Lorsque les deux liquides à mélanger sont de natures différentes, le mélange peut entraîner une réaction de précipitation. Il est alors avantageux que l'étape de mélange soit réalisée sensiblement dans le même temps que l'étape de nébulisation. Le liquide complémentaire peut comprendre une solution permettant une dilution du liquide d'intérêt. Le facteur de dilution peut alors être contrôlé en ajustant le débit du liquide complémentaire.

Le liquide complémentaire peut également être une solution permettant d'acidifier le liquide d'intérêt. Il pourra par exemple s'agir d'acide nitrique généralement peu concentré (par exemple 0.1 M).

Il peut être une solution comprenant un étalon interne, de composition connue, afin de contrôler d'éventuelles dérives de la réponse de l'analyseur placé en aval du nébulisateur, et cela notamment lorsque l'analyseur est un spectromètre de masse.

Alternativement, le micronébuliseur peut comprendre un unique canal latéral 30 d'amenée de liquide, comme l'illustre la figure 6. Le canal central 10 débouche dans l'espace de nébulisation 20. Celui-ci est alors délimité latéralement par l'orifice 31 d'amenée du canal latéral 30 et par une paroi latérale 5 opposée. Selon une variante, un canal latéral d'amenée de liquide peut comprendre un moyen de polarisation du liquide, généralement sous la forme d'une électrode placée au contact du liquide. Cette électrode sera par exemple portée à un potentiel de quelques milliers de volts à quelques dizaines de milliers de volts, l'intensité du courant étant très faible, de l'ordre de quelques micro-ampères à quelques dizaines de micro- ampères. Cette électrode permet d'ioniser le liquide destiné à être nébulisé, les ions étant alors transporté vers le lieu de nébulisation. Cela permet d'éviter de placer une électrode à proximité du nez de nébuliseur, ce qui peut s'avérer délicat.

D'une manière générale, l'écoulement du liquide d'intérêt dans chaque canal latéral d'amenée de liquide peut alternativement être réalisé par électrocapillarité, et non plus à l'aide d'une pompe, par exemple par des techniques électrophorétiques du type diélectrophorèse dans le cas d'un liquide d'intérêt diélectrique, ou du type électro-osmose dans le cas d'un liquide d'intérêt électriquement conducteur. Ainsi, le déplacement du liquide peut être réalisé par diélectrophorèse. Au moins une électrode peut être placée le long du canal latéral 30 d'amenée de liquide, jusqu'à l'orifice 31 d'amenée. L'électrode peut être en contact avec le liquide, ou isolée de celui-ci par une couche diélectrique, et être disposée au niveau du substrat inférieur 2 ou du substrat supérieur 3. L'électrode est connectée à une source de tension alternative permettant de générer un champ électrique au niveau de l'électrode. La tension imposée présente une fréquence suffisante pour considérer le liquide comme électriquement isolant. A l'application de cette tension, le liquide est déplacé le long du canal latéral 30 d'amenée jusqu'à l'orifice 31 d'amenée correspondant.

Le micronébuliseur 1 selon l'un des modes de réalisation décrits précédemment peut être utilisé dans un spectromètre de masse ICP-MS, ou un spectromètre d'émission atomique ICP-AES. Le micronébuliseur est relié fluidiquement à une torche à plasma du spectromètre à source plasma à couplage inductif utilisé.

Une chambre de nébulisation n'est avantageusement pas disposée entre le nébuliseur et la torche à plasma, ce qui permet d'optimiser la quantité de liquide introduite sous forme de gouttelettes dans la torche à plasma. On réalise la nébulisation du liquide d'intérêt à l'aide du micronébuliseur. L'aérosol éjecté est directement introduit dans la torche à plasma. On vaporise les gouttelettes de l'aérosol dans la torche à plasma, par la génération du plasma. Les analytes éventuellement présents dans le liquide sont atomisés, et les atomes libérés sont excités et ionisés par l'énergie du plasma. Selon le dispositif d'analyse choisi, on détecte et quantifie les ions obtenus par l'ionisation des atomes (spectromètre de masse) ou on détecte et quantifie les photons émis lors de la désexcitation des atomes (spectromètre d'émission atomique). Alternativement, une chambre d'expansion de l'aérosol peut être disposée entre le nébuliseur et la torche à plasma. Cette chambre d'expansion, dont le volume peut être inférieur à 20mL, permet l'expansion de l'aérosol émis par le micronébuliseur sans opérer de filtrage des gouttelettes.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs.30

Claims (18)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif microfluidique de nébulisation d'un liquide d'intérêt, destiné à éjecter ledit liquide d'intérêt sous forme d'aérosol dans un milieu extérieur suivant un axe (AG) principal d'éjection, caractérisé en ce qu'il comporte : un canal central (10) d'alimentation en gaz de nébulisation, comportant un orifice (11) d'éjection, ledit canal central (10) étant orienté suivant un axe (AG) d'éjection de gaz coïncidant sensiblement avec l'axe (AP) principal d'éjection ; - au moins un canal latéral (30) d'amenée en liquide d'intérêt, comportant un orifice (31) d'amenée de liquide, ledit orifice (31) d'amenée étant situé en aval dudit orifice (11) d'éjection de gaz suivant la direction d'écoulement du gaz et dans le prolongement du canal central (10) d'alimentation en gaz ; et - des moyens d'amenée du liquide aptes à amener le liquide jusqu'à l'orifice (31) d'amenée via le canal latéral (30) d'amenée en liquide, de sorte que le liquide présente une interface liquide/gaz (IL/G) située au niveau dudit orifice (31) d'amenée de liquide, l'interaction fluidique entre le liquide à nébuliser et le gaz de nébulisation éjecté, au niveau de ladite interface liquide/gaz (IL/G), entraînant la nébulisation dudit liquide.
2. 2. Dispositif microfluidique de nébulisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lecanal central (10) d'alimentation en gaz et ledit au moins un canal latéral (30) d'amenée de liquide sont réalisés dans un même substrat (2) monolithique.
3. 3. Dispositif microfluidique de nébulisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le canal central (10) d'alimentation en gaz et ledit au moins un canal latéral (30) d'amenée de liquide s'étendent suivant un même plan.
4. 4. Dispositif microfluidique de nébulisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit orifice (31) d'amenée de liquide présente une largeur comprise entre 1pm et Imm.
5. 5. Dispositif microfluidique de nébulisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit orifice (31) d'amenée de liquide s'étend de manière sensiblement parallèle ou inclinée par rapport à l'axe (AG) d'éjection du gaz.
6. 6. Dispositif microfluidique de nébulisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte deux canaux latéraux (30) d'amenée de liquide, débouchant chacun par un orifice (31) d'amenée de liquide, lesdits orifices (31) étant disposés de manière sensiblement symétrique vis-à-vis de l'axe (AG) d'éjection de gaz.
7. 7. Dispositif microfluidique de nébulisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,caractérisé en ce que le débit de liquide dans ledit canal latéral (30) d'amenée de liquide est compris entre 1 nL/min et 1000 pL/min.
8. 8. Dispositif microfluidique de nébulisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un orifice (21) principal d'éjection dudit aérosol disposé de manière coaxiale vis-à-vis de l'orifice (11) d'éjection de gaz et en aval de l'orifice (31) d'amenée de liquide suivant la direction d'écoulement du gaz.
9. 9. Dispositif microfluidique de nébulisation selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit orifice (21) principal d'éjection présente une largeur comprise entre 0,2 et 5 fois celle dudit orifice (11) d'éjection de gaz.
10. 10. Dispositif microfluidique de nébulisation selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit orifice (31) d'amenée de liquide s'étend sensiblement de l'orifice (11) d'éjection de gaz à l'orifice (21) principal d'éjection.
11. 11. Dispositif microfluidique de nébulisation selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux canaux latéraux (40) d'alimentation en gaz de focalisation, lesdits canaux latéraux (40) débouchant chacun par un orifice (41) d'éjection de gaz de focalisation, lesdits orifices (41) étant disposés de manière sensiblementsymétrique vis-à-vis de l'orifice (21) principal d'éjection.
12. 12. Dispositif microfluidique de nébulisation selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit gaz de focalisation est identique au gaz de nébulisation.
13. 13. Système d'analyse d'éléments éventuellement présents dans un liquide d'intérêt par spectrométrie de masse à couplage inductif ou par spectrométrie d'émission atomique à couplage inductif, caractérisé en ce qu'il comprend : un dispositif (1) microfluidique de nébulisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour éjecter un liquide d'intérêt sous forme d'aérosol, - une torche à plasma à couplage inductif reliée fluidiquement audit dispositif de nébulisation, pour recevoir et vaporiser ledit aérosol éjecté, et des moyens d'analyse par spectrométrie de masse ou par spectrométrie d'émission atomique, pour analyser ledit aérosol vaporisé dans la torche à plasma.
14. 14. Procédé de nébulisation d'un liquide d'intérêt sous forme d'aérosol suivant un axe principal d'éjection, caractérisé en ce que : on éjecte un gaz de nébulisation à partir d'un orifice (11) d'éjection d'un canal central (11) d'alimentation en gaz, celui-ci étant orienté suivantun axe (AP) d'éjection de gaz coïncidant sensiblement avec l'axe (AG) principal d'éjection ; et - on amène le liquide d'intérêt jusqu'à un orifice (31) d'amenée d'au moins un canal latéral (30) d'amenée de liquide, ledit orifice (31) d'amenée étant situé en aval dudit orifice (11) d'éjection de gaz suivant la direction d'écoulement du gaz et dans le prolongement du canal central (10) d'alimentation en gaz, de sorte que le liquide présente une interface liquide/gaz (ILG) située au niveau dudit orifice (31) d'amenée de liquide, l'interaction fluidique entre le liquide à nébuliser et le gaz de nébulisation éjecté, au niveau de ladite interface liquide/gaz (IL/G), entraînant la nébulisation dudit liquide.
15. 15. Procédé de nébulisation selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'amenée de liquide est effectuée jusqu'à deux orifices (31) d'amenée correspondant chacun à un canal latéral (30) d'amenée de liquide, lesdits orifices (31) étant disposés de manière sensiblement symétrique vis-à-vis de l'axe (AG) d'éjection de gaz.
16. 16. Procédé de nébulisation selon l'une quelconque des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que le débit de liquide dans ledit au moins un canal latéral (30) d'amenée de liquide est compris entre 1 nL/min et 1000 pL/min.
17. 17. Procédé de nébulisation selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé ence que ledit aérosol est éjecté d'un orifice (21) principal d'éjection disposé de manière coaxiale vis-à-vis de l'orifice (11) d'éjection de gaz et en aval de l'orifice (31) d'amenée de liquide suivant la direction d'écoulement du gaz, et en ce que l'on éjecte, en outre, un gaz de focalisation à partir d'au moins deux orifices (41) d'éjection de canaux latéraux (40) d'alimentation en gaz de focalisation, lesdits orifices (41) d'éjection de gaz de focalisation étant disposés de manière sensiblement symétrique vis-à-vis de l'orifice (21) principal d'éjection.
18. 18. Procédé d'analyse d'éléments éventuellement présents dans un liquide d'intérêt par spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif ou par spectrométrie d'émission atomique à plasma à couplage inductif, caractérisé en ce que : - on éjecte ledit liquide d'intérêt sous forme d'aérosol dans une torche à plasma par la mise en oeuvre du procédé de nébulisation selon l'une quelconque des revendications 14 à 17 ; on vaporise l'aérosol dans la torche à plasma à couplage inductif ; - on analyse ledit aérosol vaporisé dans la torche à plasma à couplage inductif par spectrométrie de masse ou par spectrométrie d'émission.