发明创造名称：用离子束处理材料
外观设计名称：
决定号：198739
决定日：2019-12-16
委内编号：1F251059
优先权日：2008-06-18
申请（专利）号：201410133659.4
申请日：2009-06-17
复审请求人：希乐克公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：李晨
合议组组长：唐慧
参审员：王金凤
国际分类号：C12P7/10，C12P7/16，C12P7/02，C12P3/00，C12P5/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术存在区别特征，而现有技术中不存在将上述区别特征应用到该最接近的现有技术的启示，同时该权利要求请求保护的技术方案取得了有益的技术效果，则该权利要求具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201410133659.4，名称为“用离子束处理材料”的发明专利申请。申请人为希乐克公司。本申请的申请日为2009年06月17日，优先权日为2008年06月18日，公开日为2014年07月23日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年03月06日以权利要求1-18不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为：分案申请递交日2014年04月04日提交的说明书第1-176段（即第1-34页）、说明书摘要、摘要附图、说明书附图图1-图10B；以及2016年05月16日提交的权利要求第1-18项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种改变纤维素或木质纤维素生物质材料分子结构的方法，该方法包括：
产生包含离子能分布的离子束，该离子能分布具有为W的半最大值全宽度；
导引所述离子束穿过经配置的散射元件以将离子能分布的半最大值全宽度提高到大于W的值；和
在使所述离子束穿过散射元件后将所述材料暴露于该离子束以引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链，其中离子束中加速离子的平均能量为10MeV以上。
2. 一种改变纤维素或木质纤维素生物质材料分子结构的方法，该方法包括：
产生具有离子能分布的离子束，该分布具有最概然能量E；
过滤该离子束以将至少一些能量小于E的离子从该离子束除去；和
将所述生物质材料暴露于过滤的离子束以引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链，其中离子束中加速离子的平均能量为10MeV以上。
3. 权利要求2的方法，其中过滤离子束包括导引所述离子束穿过金属箔。
4. 权利要求2的方法，其中过滤离子束包括导引所述离子束穿过半球分析器。
5. 一种改变纤维素或木质纤维素生物质材料分子结构的方法，该方法包括：
产生具有离子能分布的离子束；
基于生物质材料中预期的离子剂量分布调节离子能分布；和
将所述生物质材料暴露于该经调节的离子束以引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链，其中离子束中加速离子的平均能量为10MeV以上。
6. 一种改变纤维素或木质纤维素生物质材料分子结构的方法，该方法包括：
产生具有离子能分布的离子束；
基于生物质材料中预期离子剂量分布的Bragg峰的半最大值全宽度(FWHM)调节所述离子能分布；和
将所述生物质材料暴露于该经调节的离子束以引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链；
其中该调节包括提高FWHM以降低生物质材料厚度和FWHM之间的差异，和其中离子束中加速离子的平均能量为10MeV以上。
7. 权利要求6的方法，其中调节包括导引所述离子束穿过散射元件。
8. 权利要求6或7的方法，其中在调节后，生物质材料厚度和FWHM之间的差异为0.01厘米以下。
9. 一种改变纤维素或木质纤维素生物质材料分子结构的方法，该方法包括：
由离子源产生第一离子束，该第一离子束具有第一平均离子能；
将生物质材料暴露于第一离子束；
调节所述离子源以产生第二离子束，该第二离子束具有不同于第一平均离子能的第二平均离子能；和
将所述生物质材料暴露于第二离子束，以引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链；
其中各离子束中加速离子的平均能量为10MeV以上。
10. 权利要求9的方法，其中第一离子束具有与生物质材料预期离子剂量分布中Bragg峰的第一位置相应的第一平均离子能，并且第二离子束具有与不同于第一位置的Bragg峰第二位置相应的第二平均离子能。
11. 一种改变纤维素或木质纤维素生物质材料分子结构的方法，该方法包括：
由离子源产生离子束，该离子束包含第一类型离子和不同于第一类型离子的第二类型离子；和
将生物质材料暴露于离子束以引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链，其中离子束中加速离子的平均能量为10MeV以上。
12. 一种改变纤维素或木质纤维素生物质材料分子结构的方法，该方法包括：
产生离子束,该离子束在生物质材料表面具有10度以上的发散角；和
将生物质材料暴露于离子束以引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链，其中离子束中加速离子的平均能量为10MeV以上。
13. 权利要求12的方法，其中发散角为20度以上。
14. 一种改变纤维素或木质纤维素生物质材料分子结构的方法，该方法包括：
调节离子源以产生具有平均离子电流和平均离子能的离子束；和
将生物质材料暴露于离子束以引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链，
其中基于生物质材料中预期的离子剂量分布调节所述离子源，并 且其中由于暴露于离子束，生物质材料的每个部位接受0.01Mrad-50Mrad的辐射剂量，和其中离子束中加速离子的平均能量为10MeV以上。
15. 权利要求14的方法，其中由于暴露于离子束，生物质材料接受0.1Mrad-20Mrad的辐射剂量。
16. 权利要求14或15的方法，其还包括在暴露于离子束之后将所述生物质材料暴露于多种电子。
17. 权利要求14、15或16的方法，其还包括在暴露于离子束之后将所述生物质材料暴露于超声能量。
18. 一种改变纤维素或木质纤维素生物质材料分子结构的方法，该方法包括：
产生包含第一离子能分布的离子束，该第一离子能分布具有为W的半最大值全宽度；
调节至少一些离子的能量以在离子束中产生第二离子能分布，该第二离子能分布具有大于W的半最大值全宽度；和
将所述生物质材料暴露于该经调节的离子束以引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链，基于所述生物质材料的厚度调节至少一些离子的能量，其中离子束中加速离子的平均能量为10MeV以上。”
驳回决定指出：1、权利要求1请求保护一种改变纤维素或木质纤维素生物质材料分子结构的方法，对比文件1（CN1836069A，公开日：2006年09月20日）公开了一种对木质纤维束进行电磁辐射来改变其结构的方法。权利要求1和对比文件1相比，区别特征在于：权利要求1限定了产生包含离子能分布的离子束，该离子能分布具有为W的半最大值全宽度；导引所述离子束穿过经配置的散射元件以将离子能分布的半最大值全宽度提高到大于W的值；和在使所述离子束穿过散射元件后将所述材料暴露于该离子束以引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链，其中离子束中加速离子的平均能量为10MeV以上。基于该区别特征确定发明实际解决的技术问题只是提供一种调节离子束离子能具体分布和平均能量的方法，从而引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链。然而，对于本领域技术人员而言，根据结构改变情况，调整离子束离子能分布情况，是本领域的公知常识，同时，为了将纤维素或木质纤维素生物质材料断链，采用较高能量的加速离子是本领域的常用技术手段，其离子束离子能具体分布和平均能量经过有限实验即可确定。因此，在对比文件1的基础上结合本领域公知常识和常用技术手段以获得权利要求1请求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，因此权利要求1不具备创造性。2、基于相同的理由，权利要求5、6、18不具备创造性。从属权利要求7-8的附加技术特征都是本领域的公知常识，因此也不具备创造性。3、基于评述权利要求1相同的理由，独立权利要求2、9、11-12、14也不具备创造性。而从属权利要求3-4、10、13、15-17的附加技术特征或是本领域的公知常识，或是本领域通过常用技术手段经过有限试验即可确定。因此，权利要求3-4、10、13、15-17也不具备创造性。
申请人希乐克公司（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年05月04日向国家知识产权局提出了复审请求，未对申请文件进行修改。复审请求人认为：（1）对比文件1涉及的是通过微波或RF波等“电磁辐射”与在液体介质中浸泡的组合处理而使板材中的粘结剂水解、使木质纤维素材料膨胀而不粘结的技术方案。而本申请权利要求1请求保护的是一种改变纤维素或木质纤维素生物质材料分子结构的方法，该方法包括产生包含离子能分布的离子束。本申请所述改变材料的分子结构是指改变化学键排列，例如官能团的类型和数量或者结构构象，而对比文件1不涉及任何利用“离子束”处理生物质材料的教导或启示，更不涉及任何改变生物质材料的“分子结构”的教导或启示。（2）基于对比文件1的内容，本领域技术人员没有理由采用本申请的“离子束”处理生物质材料，也无法得知如何改变生物质材料的分子结构。也没有任何证据表明，本申请权利要求1-18的技术方案属于公知常识。可见，本申请权利要求1-18的技术方案与对比文件1采用技术手段和解决的技术问题完全不同，存在众多区别技术特征，已有证据中没有给出将这些区别技术特征应用到对比文件1中以解决本申请的技术问题的启示，也没有证据表明本申请的技术方案为本领域的公知常识。附件1佐证了上述观点。（3）发明人观察到当以相对恒定的能量剂量将离子束施加到样品上的特定区域后，离子束的大部分剂量能量会被递送到样品深处相对小的区域中，离子的剂量分布显著不同于各种波长的电子和光子的剂量分布，可产生的效果也不同。进一步地，使用离子束处理材料时，通过调节离子剂量分布（即调整离子剂量分布和加速离子的平均能量），使离子束的相对剂量从木质纤维素材料的表面分布至材料的整个厚度中。即本申请通过利用离子束处理生物质材料，并根据需要调节离子束的能量分布，能够以可控的方式引起纤维素材料的分子结构改变，取得了有益效果。
复审请求时提交的附件1如下：
附件1：复审决定书（第82981号），中文，复印件，共6页。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年05月10日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：对比文件1明确公开了一种对木质纤维束进行电磁辐射来改变其结构的方法，并明确了在电磁辐射下板材（木质纤维素组成）膨胀，可见，本申请通过离子束来改变木质纤维素结构的发明构思已被对比文件1公开；同时，针对权利要求请求保护的技术方案，说明书中并没有任何数据记载上述技术方案达到的技术效果，虽然说明书中声称本发明的技术效果是从生物质和含烃材料中生产乙醇，但仅泛泛记载离子束可使纤维素断裂的情况，没有给出通过离子束对纤维素或木质纤维素生物质改变从而制备乙醇相关的实验数据，也没有对权利要求书的技术方案所达到的技术效果有任何记载。新提交的附件与本申请的案情不同，没有可比性。因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查的文本
复审请求人在复审阶段未对申请文件进行修改，因此，本复审请求审查决定所依据的文本与驳回决定针对的文本相同，即：分案申请递交日2014年04月04日提交的说明书第1-176段（即第1-34页）、说明书摘要、摘要附图、说明书附图图1-图10B；以及2016年05月16日提交的权利要求第1-18项。
2、专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指同申请日以前已有的技术相比，该发明有突出的实质性特点和显著的进步。
如果权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术存在区别特征，而现有技术中不存在将上述区别特征应用到该最接近的现有技术的启示，同时该权利要求请求保护的技术方案取得了有益的技术效果，则该权利要求具备创造性。
就本申请而言，权利要求1请求保护一种改变纤维素或木质纤维素生物质材料分子结构的方法，该方法包括：产生包含离子能分布的离子束，该离子能分布具有为W的半最大值全宽度；导引所述离子束穿过经配置的散射元件以将离子能分布的半最大值全宽度提高到大于W的值；和在使所述离子束穿过散射元件后将所述材料暴露于该离子束以引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链，其中离子束中加速离子的平均能量为10MeV以上。
驳回决定认为：对比文件1公开了一种对木质纤维素进行电磁辐射来改变其结构的方法（参见说明书第9页实施例2）。权利要求1和对比文件1相比的区别特征在于：权利要求1限定产生包含离子能分布的离子束，该离子能分布具有为W的半最大值全宽度；导引所述离子束穿过经配置的散射元件以将离子能分布的半最大值全宽度提高到大于W的值；和在使所述离子束穿过散射元件后将所述材料暴露于该离子束以引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链，其中离子束中加速离子的平均能量为10MeV以上。基于所述区别特征，本申请实际解决的技术问题只是提供一种调节离子束离子能具体分布和平均能量的方法，从而引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链。然而，对于本领域技术人员而言，根据结构改变情况来调整离子束离子能分布是本领域的公知常识，同时，为了将纤维素或木质纤维素生物质材料断链，采用较高能量的加速离子是本领域的常用技术手段，其离子束离子能具体分布和平均能量经过有限实验即可确定。因此，在对比文件1的基础上结合本领域公知常识和常用技术手段以获得权利要求1请求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，因此权利要求1不具备创造性。前置审查意见中指出：本申请中通过离子束来改变木质纤维素结构的发明构思已被对比文件1公开；同时，说明书没有记载权利要求请求保护的技术方案效果数据，也未记载涉及从生物质和含烃材料中生产乙醇的任何实施例，仅泛泛记载了离子束可使纤维素断裂的情况，但没有通过离子束对纤维素或木质纤维素生物质改变进而制备乙醇相关的实验数据。
对此，合议组认为：对比文件１的实施例２公开了：在约2450±25MHz频率以约12kW的功率水平，对约为150mm×150mm×18mm的MDF（中密度纤维板）样品进行微波辐射约45秒的时间，然后立即加到约60℃以上温度的水中，放置约10分钟～15分钟。发现MDF已经溶胀到约90.42mm的厚度。权利要求部分公开了一种回收板材的组分的方法，所述板材含有胶粘结合的木质纤维素成分的基质，所述方法包括对所述材料进行以下组合处理：(i)电磁辐射，和(ii)浸泡或浸渍在液体介质中，并回收所述组分，所述电磁辐射具有100kHz～ 300GHz的频率范围。说明书第2页倒数第3段记载“这一处理机械性地破坏并且可能至少部分地水解了将木质纤维素成分结合在一起的胶粘剂，因此可以使所述成分容易地相互分离。所获得的溶胀度要远远高于简单地将板材浸泡在所述液体介质中而获得的溶胀度”。综合对比文件1整体公开的内容可知，对比文件1中使用的电磁辐射是指具有100kHz～300GHz的频率范围的电磁波，如微波或射频，而离子束不属于电磁辐射；对比文件1中对木质纤维素材料结构的改变是指材料发生溶胀，而不是“纤维素或木质纤维素生物质材料断链”。本领域公知，电磁辐射仅有能量没有静止质量，其频率愈大者，其能量愈高。对于频率3×108-3×1011Hz的微波而言，其能量为10-6-10-3eV，其量子能很小，不可能改变分子结构或破坏分子键（参见刘树铮主编，《医学放射生物学》，原子能出版社，2006年07月第3版，第1页；梁福成等编著，《中医基础模型说》，中医古籍出版社，2007年01月第1版，第90页）。因此，对比文件1既未公开使用离子束处理纤维素或木质纤维素生物质材料，其公开的对木质纤维素进行电磁辐射处理也无法引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链，对比文件1并未公开本申请通过离子束来改变木质纤维素结构的发明构思。
因此，权利要求1与对比文件1的区别特征为：使用离子束代替微波对纤维素或木质纤维素生物质材料进行处理，并限定具体的方法为“产生包含离子能分布的离子束，该离子能分布具有为W的半最大值全宽度；导引所述离子束穿过经配置的散射元件以将离子能分布的半最大值全宽度提高到大于W的值；和在使所述离子束穿过散射元件后将所述材料暴露于该离子束以引起纤维素或木质纤维素生物质材料断链，其中离子束中加速离子的平均能量为10MeV以上”。基于上述区别特征，本发明实际解决的技术问题是使纤维素或木质纤维素生物质材料断链。
而对比文件1中不涉及纤维素或木质纤维素生物质材料断链的技术问题，未公开何种处理方式可以使纤维素或木质纤维素生物质材料断链，也没有给出使用离子束对纤维素或木质纤维素生物质材料处理的相关教导或启示。没有证据表明使用离子束对纤维素或木质纤维素生物质材料进行处理属于本领域公知常识或常用技术手段。因此，在对比文件1的基础上结合本领域公知常识和常用技术手段无法显而易见地得到权利要求1的技术方案，权利要求1具有突出的实质性特点。另外，本申请说明书中记载了使用离子束对生物质材料进行处理时的离子剂量分布（如图2），证实了离子束可以将能量施加到样品上。而本领域公知带电粒子在通过物质时会使物质的原子或分子激发和电离，将部分能量转化为激发能和电离能，引起物质分子的电离，从而使分子键断裂（参见刘树铮主编，《医学放射生物学》，原子能出版社，2006年07月第3版，第1-3页；余增亮著，《离子束生物技术引论》，安徽科学技术出版社，1998年12月第1版，第179页）。因此，基于本申请公开的内容可以确认权利要求1的技术方案可以实现使纤维素或木质纤维素生物质材料断键的技术效果，因此，权利要求1的技术方案取得了有益的技术效果，具有显著的进步。因此，权利要求1相对于对比文件1、本领域公知常识和常用技术手段的结合具有创造性。
基于相同的理由，权利要求2-18也具有创造性。驳回决定和前置审查意见指出的权利要求1-18不具有创造性的理由不成立。
基于以上的事实和理由，本案合议组作出以下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年03月06日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审请求审查决定所依据的文本的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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