CN106908420A - 一种可控位置界面的显微成像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可控位置界面的显微成像装置，包括：透光玻璃支架、封闭盒、激光共聚焦显微镜和位移台；所述透光玻璃支架用于支撑透光玻璃，其一侧具有把手，透光玻璃用于支撑镜头所需用水外同时用于悬挂待测液滴；所述封闭盒用于承载待测微结构和所述透光玻璃支架，其一侧具有供所述透光玻璃支架的把手伸出的小孔，其上方具有供所述激光共聚焦显微镜的头部探入的圆孔；所述位移台位于所述封闭盒的一侧，用于通过所述透光玻璃支架的把手调整所述透光玻璃支架在封闭盒内的位置；本发明提出的上述方案既实现了水镜移动无法影响液滴的形貌，又能实现液滴的三维运动，从而可以呈现所需的界面形貌。

Description

一种可控位置界面的显微成像装置
技术领域
本发明涉及显微成像技术领域，特别是一种可调控界面位置时，界面微型貌的显微成像装置。
背景技术
为了了解在不同位置时，液滴与微结构表面相接触的界面形貌，为了避免液滴疏水时空气镜无法观察界面的情况，通常利用水镜对微观界面进行观察和测量。现有技术中，通常利用光刻硅片的方法制备排列规则的微米圆柱结构，微米圆柱可呈正方形排列在硅片上，圆柱的直径通常为30微米，深度为35微米，圆柱与圆柱中心间距为68.6微米。而现有技术中利用水镜观察界面情况时，激光共聚焦显微镜的镜头在成像过程中的移动会改变液滴形貌，进而对成像结果产生影响。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供可控位置界面的显微成像装置。在对液滴形貌不会产生影响的情况下，利用激光共聚焦显微镜及高分辨率的水镜物镜，观测液滴与微结构表面接触的微观界面形貌，得到高质量的图像和准确的测量结果。
为此，本发明提出了一种可控位置界面的显微成像装置，其包括：透光玻璃支架、封闭盒、激光共聚焦显微镜和位移台；
所述透光玻璃支架用于支撑透光玻璃，其一侧具有把手；
所述封闭盒用于承载待测微结构和所述透光玻璃支架，其一侧具有供所述透光玻璃支架的把手伸出的小孔，其上方具有供所述激光共聚焦显微镜的头部探入的圆孔；
所述位移台位于所述封闭盒的一侧，用于通过所述透光玻璃支架的把手调整所述透光玻璃支架在封闭盒内的位置；
其中，所述透光玻璃下表面挂有液滴，其上表面具有水环境，所述位移台调整所述透光玻璃支架的位置，使得所述透光玻璃下表面的液滴与所述待测微结构的表面相接触，且使得所述激光共聚焦显微镜的头部与所述水环境接触以便于观察所述液滴与所述待测微结构表面接触的不同位置处的微观界面形貌。
所述位移台可实现x、y、z三个方向的运动；且所述位移台上安装有沟槽夹子，用于将所述透光玻璃支架的把手固定在所述沟槽夹子。
所述透光玻璃上的水环境通过在所述透光玻璃上滴入去离子水形成。
所述封闭盒子用于控制所述液滴和水环境的蒸发速率。
针对水镜观察界面的情况，考虑到激光共聚焦显微镜的镜头在成像过程中的移动会对成像结果有一定影响，采用透光性良好的玻璃片隔离水镜所需的水和液滴，既实现了水镜移动无法影响液滴的形貌，又能实现液滴的三维运动，从而可以呈现所需的界面形貌。在测量过程中，因共聚焦的工作环境会增加蒸发率，需要封闭的环境来控制蒸发的发生。
附图说明
图1为本发明中可控位置界面的显微成像装置的结构示意图。
图2为利用本发明的装置在三相接触线附近的微观界面形貌变化图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
图1示出了本发明提出的可控位置界面的显微成像装置的结构示意图。如图1所示，该装置包括：位移台21、透光玻璃支架22、封闭盒23、激光共聚焦显微镜24、液滴25和待测微结构表面26。
其中，所述透光玻璃支架22用于承载透光玻璃，其由金属丝制成，其围绕所述透光玻璃周边且从透光玻璃一边延伸出来形成把手；
所述透光玻璃支架22和所述待测微结构表面26位于所述封闭盒23之中，且所述透光玻璃支架22将所述透光玻璃悬空水平放置在待测微结构表面26的上方，所述透光玻璃下表面悬挂有液滴25，且所述液滴25与所述待测微结构26的表面相接触设置；
所述封闭盒23由左右两部分组成，一部分的侧壁上开有小孔，便于从所述透光玻璃周边延伸出的金属丝把手从所述小孔伸出；所述封闭盒23上方开有圆孔，供所述激光共聚焦显微镜的镜头探入；
所述激光共聚焦显微镜24从所述封闭盒23上方的圆孔探入封闭盒内，所述透光玻璃上表面设置有水环境，所述激光共聚焦显微镜24的镜头与所述水环境相接触；
所述位移台21位于所述封闭盒23一侧，位移台21的平台上安装有沟槽夹子，所述透光玻璃支架22的所述把手固定在所述沟槽夹子中；所述位移台21通过控制所述透光玻璃支架22的把手而调整所述透光玻璃支架22在封闭盒内的位置，以将所述透光玻璃下表面的液滴置于所述激光共聚焦显微镜24的镜头的正下方，且使得所述液滴与所述微结构表面26相接触。
所述位移台21可实现x，y，z三个方向的运动，由三个方向的单向位移台组成。
该装置的具体实施步骤如下：
首先将位移台21用螺丝固定于激光共聚焦显微镜24的右侧，此处只考虑一个方向y的位移，用于调整液滴25与微结构表面26间的距离；在位移台21的平台上安装沟槽夹子，将透光玻璃支架22固定在夹子内；在支架22内的玻璃片下部挂上体积为10μl的液滴25，将支架22的位置调整至共聚焦的镜头24下部；在共聚焦水镜24下部的玻璃片上滴入适量的去离子水；将待测的微结构表面26置于封闭盒23左边部分的底部，推送到共聚焦水镜下部，同时将封闭盒23右边部分合起，封闭盒的作用是用来控制蒸发速率；通过位移台21降低支架22的高度，使液滴25与微结构表面26相接触；通过调整支架22的位置，可以通过共聚焦水镜24观测并拍摄液滴与微结构表面接触的不同位置处的微观界面形貌，如图2所示。
本发明实施例提供了一种可控位置界面的显微成像装置。在对液滴形貌不会产生影响的情况下，利用激光共聚焦显微镜及高分辨率的水镜物镜，观测液滴与微结构表面接触的微观界面形貌。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可控位置界面的显微成像装置，其特征在于，包括：透光玻璃支架、封闭盒、激光共聚焦显微镜和位移台；
所述透光玻璃支架用于支撑透光玻璃，其一侧具有把手；
所述封闭盒用于承载待测微结构和所述透光玻璃支架，其一侧具有供所述透光玻璃支架的把手伸出的小孔，其上方具有供所述激光共聚焦显微镜的头部探入的圆孔；
所述位移台位于所述封闭盒的一侧，用于通过所述透光玻璃支架的把手调整所述透光玻璃支架在封闭盒内的位置；
其中，所述透光玻璃下表面挂有液滴，其上表面具有水环境，所述位移台调整所述透光玻璃支架的位置，使得所述透光玻璃下表面的液滴与所述待测微结构的表面相接触，且使得所述激光共聚焦显微镜的头部与所述水环境接触以便于观察所述液滴与所述待测微结构表面接触的不同位置处的微观界面形貌。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述位移台可实现x、y、z三个方向的运动；且所述位移台上安装有沟槽夹子，用于将所述透光玻璃支架的把手固定在所述沟槽夹子。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述透光玻璃上的水环境通过在所述透光玻璃上滴入去离子水形成。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述封闭盒子用于控制所述液滴的蒸发速率。
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