一種定量施壓下的顯微成像裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種定量施壓下的顯微成像裝置，所述裝置包括：靜水加壓模塊、密封腔、共聚焦顯微鏡和壓力測量模塊，其中，靜水加壓模塊通過管道與密封腔相連，將密封腔充滿并提供水壓；所述密封腔底部設有待測量的樣品，壓力測量模塊連接在密封腔內(nèi)部用于測量壓力值；所述共聚焦顯微鏡的物鏡通過密封圈固定在密封腔的頂部，鏡頭向下用于測量樣品，這樣能夠?qū)⒐簿劢癸@微鏡與密封腔集成為一體，使用短工作距離高分辨率的物鏡，提高圖像質(zhì)量和測量的準確性。
【專利說明】一種定量施壓下的顯微成像裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及顯微成像技術，特別是指一種定量施壓下的顯微成像裝置。

【背景技術】
[0002]為了了解靜水壓力對疏水性微納米表面結(jié)構材料的浸潤穩(wěn)定性的影響，通常需要在定量施壓下，利用顯微成像技術進行測量?，F(xiàn)有技術中，通常要利用光刻硅片的方法得到規(guī)則排列的微米圓管陣列，圖1為硅片材料激光共聚焦顯微鏡二維掃描圖，如圖1所示，微米管規(guī)則排列在硅片上，圖中每一個圓環(huán)代表一個微米管。圓環(huán)的外徑為50微米，內(nèi)徑為40微米，高度為40微米。針對水下實驗環(huán)境，觀測壓力對封在微結(jié)構中的氣層穩(wěn)定性的影響，利用激光共聚焦顯微鏡進行精確的三維成像測量。在測量過程中，由于需要對微米管定量施加壓力，因此需要將硅片密封在密封腔中。而共聚焦顯微鏡需要使用長工作距離的物鏡，遠距離觀測樣品，其存在的問題是圖像分辨率較低，誤差較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明實施例的主要目的在于提供一種定量施壓下的顯微成像裝置，能夠?qū)⒐簿劢癸@微鏡與密封腔集成為一體，使用短工作距離高分辨率的物鏡，提高圖像質(zhì)量和測量的準確性。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明實施例的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明提供了一種定量施壓下的顯微成像裝置，所述裝置包括:靜水加壓模塊、密封腔、共聚焦顯微鏡和壓力測量模塊，其中，
[0006]靜水加壓模塊通過管道與密封腔相連，將密封腔充滿并提供水壓；所述密封腔底部設有待測量的樣品，壓力測量模塊連接在密封腔內(nèi)部用于測量壓力值；所述共聚焦顯微鏡的物鏡通過密封圈固定在密封腔的頂部，鏡頭向下用于測量樣品。
[0007]其中，所述密封圈為:階梯式的硅膠密封圈。
[0008]其中，所述靜水加壓模塊，包括水槽和加壓裝置。
[0009]其中，所述加壓裝置包括:高壓氣瓶、或水泵。
[0010]本發(fā)明實施例提供的一種定量施壓下的顯微成像裝置，所述裝置包括:靜水加壓模塊、密封腔、共聚焦顯微鏡和壓力測量模塊，其中，靜水加壓模塊通過管道與密封腔相連，將密封腔充滿并提供水壓；所述密封腔底部設有待測量的樣品，壓力測量模塊連接在密封腔內(nèi)部用于測量壓力值；所述共聚焦顯微鏡的物鏡通過密封圈固定在密封腔的頂部，鏡頭向下用于測量樣品，這樣能夠?qū)⒐簿劢癸@微鏡與密封腔集成為一體，使用短工作距離高分辨率的物鏡，提高圖像質(zhì)量和測量的準確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為硅片材料激光共聚焦顯微鏡二維掃描圖；
[0012]圖2為本發(fā)明一種定量施壓下的顯微成像裝置的結(jié)構示意圖；
[0013]圖3是本發(fā)明階梯式的硅膠密封圈的示意圖；
[0014]圖4是施壓前的納米管和水面的相對位置圖；
[0015]圖5是施壓后的納米管和水面的相對位置圖。

【具體實施方式】
[0016]下面通過附圖及具體實施例對本發(fā)明實施例再做進一步的詳細說明。
[0017]本發(fā)明實施例提供了一種定量施壓下的顯微成像裝置，圖2為本發(fā)明一種定量施壓下的顯微成像裝置的結(jié)構示意圖，如圖2所示，所述裝置包括:靜水加壓模塊21、密封腔22、共聚焦顯微鏡23和壓力測量模塊24，其中，
[0018]靜水加壓模塊21通過管道與密封腔22相連，將密封腔22充滿并提供水壓；所述密封腔22底部設有待測量的樣品，壓力測量模塊24連接在密封腔22內(nèi)部用于測量壓力值；所述共聚焦顯微鏡23的物鏡通過密封圈固定在密封腔22的頂部，鏡頭向下用于測量樣品O
[0019]具體的，所述密封圈為:階梯式的硅膠密封圈。所述階梯式的硅膠密封圈具備拉伸的功能，既能起到防水的作用，又能固定物鏡，使得物鏡能夠近距離測量樣品。圖3是本發(fā)明階梯式的硅膠密封圈的示意圖，如圖3所示，階梯部分31具備拉伸的功能，上封口 32能夠固定物鏡的鏡體33，下封頭34為透明的密封端，能夠防止液體侵入鏡體33和鏡頭35。所述靜水加壓模塊21，包括水槽和加壓裝置。所述加壓裝置包括:高壓氣瓶、或水泵等。
[0020]在實際應用中，為對比給壓效果，首先將硅片放置在密封腔22的水中，對硅片樣品照射561nm的激光，由于硅片和水面具有反光性，利用激光共聚焦顯微成像對反射的光進行收集，對納米管進行XZ方向的二維掃描，由此得到圖4是施壓前的納米管和水面的相對位置圖，如圖4所示，施壓前水面41和納米管口 42齊平。實驗要求對微米管定量施加壓力，因此需將硅片與顯微鏡水鏡密封在同一個空間一一密封腔中，用高壓氣瓶在密封腔中形成壓力，同時利用壓力傳感器實時監(jiān)測樣品表面的靜水壓力。其中密封腔由有機玻璃及硅膠密封圈組成。利用硅膠材料的可塑性及彈性形成一個階梯式、可抻拉的密封圈，將此密封圈套在顯微鏡物鏡鏡身上，既能起到密封作用，同時在進行Z軸掃描時不影響鏡頭的上下移動。密封腔上同時裝有進出水管道及放氣管道。通過此裝置，用激光共聚焦顯微鏡對微米管進行成像的同時，對樣品定量施以不同壓力，隨壓力的增加，水面會漸漸滲入微米管。通過對微米管XZ方向的線性掃描圖可觀察到水面位置的變化，由此得到圖5是施壓后的納米管和水面的相對位置圖，如圖5所示，施壓后水面51高于納米管口 52。這樣可測得水面與微米管表面之間距離數(shù)據(jù)，即滲透距離，同時記錄所施壓力，以此研宄壓力與滲透距離之間的關系。
[0021]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種定量施壓下的顯微成像裝置，其特征在于，所述裝置包括:靜水加壓模塊、密封腔、共聚焦顯微鏡和壓力測量模塊，其中， 靜水加壓模塊通過管道與密封腔相連，將密封腔充滿并提供水壓；所述密封腔底部設有待測量的樣品，壓力測量模塊連接在密封腔內(nèi)部用于測量壓力值；所述共聚焦顯微鏡的物鏡通過密封圈固定在密封腔的頂部，鏡頭向下用于測量樣品。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述密封圈為:階梯式的硅膠密封圈。
3.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述靜水加壓模塊，包括水槽和加壓裝置。
4.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述加壓裝置包括:高壓氣瓶、或水泵。
【文檔編號】G01N13/04GK104458509SQ201410788422
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月17日 優(yōu)先權日:2014年12月17日
【發(fā)明者】呂鵬宇, 郝雪梅, 李曉晨 申請人:北京大學