TWI583994B - 一種通過光學顯微鏡觀測奈米結構的方法 - Google Patents
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Description
本發明屬於奈米技術領域，涉及一種觀測方法，尤其設置一種奈米結構的觀測方法。
奈米技術(英語：Nanotechnology)係一門應用科學，其目的為研究奈米尺度上，物質和設備的設計方法、組成、特性以及應用。奈米科技係許多如生物、物理、化學等科學領域在技術上的次級分類。美國國家奈米科技啟動計畫(National Nanotechnology Initiative)將其定義為“1至100奈米尺寸尤其係現存科技在奈米規模時的延伸”。奈米科技的神奇之處在於物質在奈米尺度下所擁有的量子和表面現象，因此可能可以有許多重要的應用，也可以製造許多有趣的材質。
先前技術中，對於各種奈米材料(如奈米碳管)的觀測手段，通常採用原子力顯微鏡或掃描隧道顯微鏡。然而上述觀測儀器結構複雜，而且操作並不十分容易，並且需要花費較長時間，成本較高。與原子力顯微鏡或掃描隧道顯微鏡相比，光學顯微鏡具有結構簡單，價格低廉，以及易於操控的優點。然而，由於奈米材料的結構尺度非常小，如奈米碳管的直徑通常小於可見光的波長，使得光學顯微鏡無法直接觀測到奈米材料。因此，採用光學顯微鏡來觀測奈米材料成為了本領域技術人員長久的期盼。
有鑒於此，提供一種用光學顯微鏡觀測奈米結構的方法可以在不影響奈米材料的結構及形態的條件下，高效的觀測奈米材料的結構，實為必要。
一種通過光學顯微鏡觀測奈米結構的方法，包括以下步驟：S1，提供一待觀測樣品，該待觀測樣品具有奈米結構；S2，提供一光學顯微鏡系統，該光學顯微鏡系統包括一光學顯微鏡及光學顯微鏡的輔助裝置，該光學顯微鏡包括物鏡以及載物台，該光學顯微鏡的輔助裝置包括一鼓氣部、一蒸氣發生部以及一導汽管，所述述鼓氣部與所述蒸氣發生部的一端相互連接，所述蒸氣發生部的另一端與所述導汽管連接，所述鼓氣部向所述蒸氣發生部通入氣體，從而將所述蒸氣發生部產生的蒸氣帶入導汽管中；以及S3，將所述待測樣品放置在所述載物臺上，用所述光學顯微鏡的輔助裝置向所述待測樣品表面通入蒸氣。
與先前技術比較，本發明的通過光學顯微鏡觀測奈米結構的方法，通過所述光學顯微鏡的輔助裝置在被觀測樣品表面通入易揮發液體的蒸氣，在被觀測樣品的奈米結構的表面形成大量的液滴，從而使得該奈米結構的輪廓清晰的被光學纖維鏡捕捉到。形成的液滴又快速的揮發，從而使得被觀測樣品的結構不被破壞。並且通過光學顯微鏡快速觀測到了樣品的奈米結構，大大提高了觀測效率，並降低了成本。
100、200‧‧‧光學顯微鏡系統
10、30‧‧‧光學顯微鏡
110、310‧‧‧載物台
120‧‧‧物鏡
130‧‧‧目鏡
140‧‧‧圖像採集系統
142‧‧‧接收器
144‧‧‧圖像處理器
150‧‧‧聚光照明系統
160‧‧‧調焦機構
20、40‧‧‧蒸氣提供裝置
202‧‧‧絕緣保護層
210、410‧‧‧鼓氣部
220、420‧‧‧蒸氣發生部
221‧‧‧電極
222‧‧‧液體吸收材料
224‧‧‧空心管
226‧‧‧加熱層
228‧‧‧電源
230‧‧‧導汽管
231‧‧‧第一開口
235‧‧‧第二開口
240‧‧‧第一導管
320‧‧‧觀測筒
330‧‧‧支架
360‧‧‧圖像處理器
412‧‧‧鼓風機
414‧‧‧第二導管
423‧‧‧進氣口
425‧‧‧出氣口
426‧‧‧加熱裝置
427‧‧‧多口瓶
428‧‧‧進液口
429‧‧‧第三導管
60‧‧‧單壁奈米碳管陣列
600‧‧‧基底
610‧‧‧單壁奈米碳管
圖1為本發明實施例提供的光學顯微鏡系統的結構示意圖。
圖2為本發明實施例提供的光學顯微鏡系統的一種蒸氣提供裝置的分解示意圖。
圖3為本發明實施例提供的光學顯微鏡系統的另一種蒸氣提供裝置的結構示意圖。
圖4為本發明實施例提供的光學顯微鏡系統的另一種蒸氣提供裝置的結構示意圖。
圖5為本發明另一實施例提供的光學顯微鏡系統的結構示意圖。
圖6為水平生長於基底表面的奈米碳管陣列的結構示意圖。
圖7為本發明實施例提供的光學顯微鏡系統拍攝的水平生長的超長單壁奈米碳管的照片。
圖8為圖7中的水平生長的超長單壁奈米碳管的掃描電鏡照片。
請參閱圖1，本發明實施例提供一種光學顯微鏡系統100，其包括一光學顯微鏡10以及一蒸氣提供裝置20。上述蒸氣提供裝置20為光學顯微鏡的輔助裝置。該光學顯微鏡10可以為先前技術中的各種光學顯微鏡。該蒸氣提供裝置20用於提供蒸氣。本實施例中，所述光學顯微鏡10包括一載物台110、一物鏡120、一目鏡130、一圖像採集系統140、一聚光照明系統150、以及一調焦機構160。
所述載物台110用於承載被觀察的物體。所述物鏡120位於被觀察物體附近，係實現第一級放大的鏡頭。該光學顯微鏡10可以包括幾個不同放大倍率的物鏡120，通過一轉動轉換器可讓不同倍率的物鏡120進入工作光路，該物鏡120的放大倍率通常為5~100倍。所述載物台110和物鏡120兩者能沿物鏡120光軸方向作相對運動以實現調焦，獲得清晰的圖像。用高倍物鏡工作
時，容許的調焦範圍往往小於微米，所以顯微鏡必須具備極為精密的調焦機構160。所述目鏡130係位於人眼附近實現第二級放大的鏡頭，鏡放大倍率通常為5~20倍。按照所能看到的視場大小，所述目鏡130可分為視場較小的普通目鏡，和視場較大的大視場目鏡(或稱廣角目鏡)兩類。該圖像採集系統140包括一接收器142以及一圖像處理器144。所述接收器142可以為數碼相機，用於拍攝觀測到的樣品。所述圖像處理器144為電腦，可以包括顯示器，從而於顯示器上輸出觀測到的圖像。所述調焦機構160具有調焦旋鈕，從而可以驅動該調焦機構160，使載物台110作粗調和微調的升降運動，使被觀察物體調焦清晰成象。聚光照明系統150由燈源和聚光鏡構成，聚光鏡的功能係使更多的光能集中到被觀察的部位。照明燈的光譜特性必須與顯微鏡的接收器142的工作波段相適應。
請一併參見圖2，所述蒸氣提供裝置20用於給所述光學顯微鏡10提供蒸氣。該蒸氣提供裝置20包括一鼓氣部210、一蒸氣發生部220以及一導汽管230。該蒸氣提供裝置20的所述鼓氣部210與所述蒸氣發生部220的一端相互連接。所述蒸氣發生部220的另一端與所述導汽管230連接。所述鼓氣部210向所述蒸氣發生部220通入氣體，從而將蒸氣發生部220產生的蒸氣帶入導汽管230中。工作時，所述導汽管230直接將蒸氣通至所述光學顯微鏡10的載物台與物鏡120之間的樣品上。
所述鼓氣部210可以為具有彈性的空囊，可以通過收縮將外界的空氣吸入並排出。所述鼓氣部210具有一個出氣口，該出氣口可以與所述蒸氣發生部220密封連接，並可以使氣體通過所述蒸氣發生部220。當該鼓氣部210被擠壓收縮時，鼓氣部210內的氣體通過所述蒸氣發生部220排出；當擠壓後的鼓氣部210恢復形狀膨脹時，外界氣體穿過蒸氣發生部220進入該鼓氣部210。本實施例中，所述鼓氣部210為吸耳球，直徑約5厘米。
所述蒸氣發生部220包括一液體吸收材料222、一空心管224、一加熱層226以及一電源228。所述液體吸收材料222設置於所述空心管224的內部，可以貼附於所述空心管224的內壁，但並不影響該空心管224的通氣性能。所述加熱層226環繞所述空心管224的外表面設置。所述電源228通過導線與所述加熱層226電連接，從而給所述加熱層226通電，使之發熱來加熱所述空心管224。
所述空心管224的材料不限，可為硬性材料或者柔性材料。所述硬性材料包括陶瓷、玻璃、石英等。所述柔性材料包括樹脂、橡膠、塑膠或柔性纖維等。所述空心管224為柔性材料時，該蒸氣發生部220於使用時可根據需要彎折成任意形狀。所述空心管224的形狀大小不限，其具有一空心結構即可，其具體可根據實際需要進行改變。該空心管224的橫截面的形狀亦不限，可以為圓形、弧形、長方形等。本實施例中，空心管224為一空心陶瓷管，其橫截面為一圓形，該空心陶瓷管的直徑為1厘米，長度為6厘米。
所述液體吸收材料222用於存儲一定量的液體，當所述空心管224被加熱時，熱量傳遞到液體吸收材料222上時，液體變成蒸氣，從而可以產生蒸氣。所述液體吸收材料222應該具有較好的液體吸收性能，並且吸收液體後形變較小。所述液體吸收材料222的材料可以為棉布、無紡布及高級吸水性樹脂。本實施例中，所述液體吸收材料222為無紡布，貼附於所述空心管224的內壁。
所述加熱層226設置於所述空心管224的外表面，用於向所述空心管224的內部空間加熱，從而可以加熱所述液體吸收材料222。所述加熱層226包括一奈米碳管層，該奈米碳管層本身具有一定的黏性，可以利用本身的黏性設置於所述空心管224的外表面，也可以通過黏結劑設置於所述空心管224的外表面。所述的黏結劑為矽膠。該奈米碳管層的長度、寬度和厚度不限，可
根據實際需要選擇。本技術方案提供的奈米碳管層的厚度為0.01微米~2毫米。可以理解，奈米碳管層的熱回應速度與其厚度有關。相同面積的情況下，奈米碳管層的厚度越大，熱回應速度越慢；反之，奈米碳管層的厚度越小，熱回應速度越快。
所述奈米碳管層包括複數個均勻分佈的奈米碳管。該奈米碳管層中的奈米碳管有序排列或無序排列。該奈米碳管層中的奈米碳管包括單壁奈米碳管、雙壁奈米碳管及多壁奈米碳管中的一種或多種。所述單壁奈米碳管的直徑為0.5奈米~10奈米，雙壁奈米碳管的直徑為1.0奈米~15奈米，多壁奈米碳管的直徑為1.5奈米~50奈米。所述奈米碳管的長度大於50微米。本實施例中，該奈米碳管的長度優選為200~900微米。由於該奈米碳管層中的奈米碳管之間通過凡得瓦力連接，使得該奈米碳管層具有很好的柔韌性，可以彎曲折疊成任意形狀而不破裂，使該蒸氣發生部220具有較長的使用壽命。
本實施例中，所述加熱層226採用厚度為100微米的奈米碳管層。該奈米碳管層的長度為5厘米，奈米碳管層的寬度為3厘米。利用奈米碳管層本身的黏性，將該奈米碳管層設置於所述空心管224的外表面。
另外，蒸氣發生部220可以進一步包括兩個電極221間隔設置於所述加熱層226表面，並與所述加熱層226電連接。所述電極221由導電材料製成，形狀不限，可為導電膜、金屬片或者金屬引線。優選地，所述電極221為一層導電膜，該導電膜的厚度為0.5奈米~100微米。該導電膜的材料可以為金屬、合金、銦錫氧化物(ITO)、銻錫氧化物(ATO)、導電銀膠、導電聚合物或導電性奈米碳管等。該金屬或合金材料可以為鋁、銅、鎢、鉬、金、鈦、釹、鈀、銫或其任意組合的合金。本實施例中，所述電極221的材料為金屬鈀膜，厚度為20奈米。所述金屬鈀與奈米碳管具有較好的潤濕效果，有利於所述電極221與所述加熱層226之間形成良好的電接觸，減少歐姆接觸電阻。
所述電源228可以為直流電源或者交流電源。通過導線與所述加熱層226的兩個電極221電連接，當給所述加熱層226通電時，該加熱層226可以輻射出波長較長的電磁波。通過溫度測量儀測量發現該加熱層226的加熱層226表面的溫度為50℃~500℃，從而可以加熱設置於空心管224中的液體吸收材料222。該液體吸收材料222中的液體加熱後蒸發，從而產生蒸氣。本實施例中，該電源為1.5伏特的5號電池。
可以理解，所述蒸氣發生部220可以進一步包括一絕緣保護層202。所述絕緣保護層202用來防止蒸氣發生部220使用時與外界形成電接觸，同時還可以保護蒸氣發生部220中的加熱層226。所述絕緣保護層202設置於加熱層226的外表面。可以理解，所述絕緣保護層202為一可選擇結構。當加熱層226本身帶有絕緣保護層時，可無需絕緣保護層202。所述絕緣保護層202的材料為一絕緣材料，如：橡膠、樹脂等。所述絕緣保護層202厚度不限，可以根據實際情況選擇。優選地，該絕緣保護層的厚度為0.5~2毫米。
所述導汽管230具有一個第一開口231和一個第二開口235，所述第一開口231的直徑小於所述第二開口235的直徑。氣體可以通過所述第一開口231和所述第二開口235於所述導汽管230內流通。該導汽管230的第二開口235與所述蒸氣發生部220遠離所述鼓氣部210的一端密封連接。氣體可以通過所述導汽管230及所述蒸氣發生部220進入所述鼓氣部210。該導汽管230的第二開口235的直徑不限，只要和所述蒸氣發生部220相互匹配並保證密封連通即可。該導汽管230的材料不限，可為硬性材料或者柔性材料。所述硬性材料包括陶瓷、玻璃、樹脂、石英、塑膠等。所述柔性材料包括樹脂、橡膠、塑膠或柔性纖維等。本實施例中導汽管230為玻璃管，其第一開口231的截面為圓形，直徑為0.4厘米，其第二開口235的截面為圓形，直徑為0.9厘米。
可以理解，該蒸氣提供裝置20的所述鼓氣部210、所述蒸氣發生部220、以及所述導汽管230相互密閉連接成一個整體。當鼓氣部210受到外界壓力收縮時，鼓氣部210內部的氣體被擠壓從而穿過蒸氣發生部220及導汽管230，從導汽管230的第一開口231噴出。由於該蒸氣提供裝置20係密閉的，僅僅有第一開口231一個進氣口，於整個過程中，氣體只能通過導汽管230的第一開口231流出或者進入。
請參見圖3，本發明實施例提供的光學顯微鏡系統100的蒸氣提供裝置20還可以進一步包括一第一導管240。該第一導管240設置於所述蒸氣發生部220與所述鼓氣部210之間，將所述蒸氣發生部220與所述鼓氣部210密封連通。該第一導管240的長度大於所述蒸氣發生部的長度。該第一導管240的材料不限，可為硬性材料或者柔性材料。所述硬性材料包括陶瓷、玻璃、樹脂、石英、塑膠等。所述柔性材料包括樹脂、橡膠、塑膠或柔性纖維等。本實施例中，該第一導管240為橡膠材料製成，長度為50厘米，直徑為1厘米。增加了第一導管240後，氣流的穩定性可以得到增強，從而使得蒸氣流可以更加穩定的通入待觀測樣品表面。
請參見圖4，本發明另一實施例提供的光學顯微鏡系統100的蒸氣提供裝置40包括一鼓氣部410、一蒸氣發生部420以及一導汽管230。所述鼓氣部410包括一鼓風機412以及一第二導管414。該第二導管414用於將鼓風機412的氣體排出，並通入蒸氣發生部420內部。所述蒸氣提供裝置40的蒸氣發生部420包括一個多口瓶427以及一個第三導管429，該多口瓶427至少具有一個進氣口423以及一個出氣口425。所述第二導管414的一端與所述鼓風機412連通，另一端通過所述多口瓶427的進氣口423插入所述多口瓶427中。所述第三導管429的一端與所述出氣口425密封連通，所述第三導管429的另一端與所述導汽管230的第二開口435密封連通。使用時，該多口瓶427中收納有液體，
所述第二導管414插入液面以下。當氣體由鼓風機412通過所述第二導管414通入所述多口瓶427中，於壓力作用下，氣體攜帶蒸氣通過所述第三導管429進入所述導汽管230，然後通過該導汽管230的第一開口231通至所述載物台110上的樣品表面。所述多口瓶427還可以包括一個進液口428，該進液口428用於向所述多口瓶427中注入液體。所述第二導管414、第三導管429的結構材料和第一導管240完全相同。可以理解，蒸氣發生部420還可以包括一個加熱裝置426，用於給所述多口瓶427加熱，從而可以獲得大量的蒸氣。於一個實施例中，所述加熱裝置426為酒精燈，用來給所述多口瓶427加熱，從而產生蒸氣。
請參閱圖5，本發明另一實施例提供一種光學顯微鏡系統200包括一光學顯微鏡30及一蒸氣提供裝置20。該光學顯微鏡30包括一觀測筒320、一圖像處理器360、一支架330以及一載物台310。所述蒸氣提供裝置20的導汽管230、所述觀測筒320以及所述圖像處理器360固定於所述支架。所述觀測筒320內部集成了目鏡以及電荷耦合元件(CCD)，該觀測筒320通過目鏡觀測到的圖像可以無線傳輸至所述圖像處理器360，並通過圖像處理器360的顯示幕顯示出來，或者存儲於所述圖像處理器360內部的存儲卡內。本實施例中的光學顯微鏡30操作更為簡單，並且價格低廉。可以理解，先前技術中的所有分體式的光學顯微鏡都可以作為本實施例中的光學顯微鏡30。
下面以本發明實施例提供的光學顯微鏡系統100為例，提供一種快速、高效並且低成本的觀測奈米結構的方法。可以理解，該方法僅僅係以光學顯微鏡系統100舉例說明，本發明的光學顯微鏡系統200同樣適用。一種通過光學顯微鏡觀測奈米結構的方法包括以下步驟：S1，提供一待觀測樣品，該待觀測樣品具有奈米結構；S2，將上述待觀測樣品放置於所述光學顯微鏡系統100的光學顯微鏡10的載物台110上；以及
S3，向所述待觀測樣品表面通入蒸氣。
步驟S1中的待觀測樣品可以為具有奈米結構的材料，或者還可以為奈米圖形化的電路。請參見圖6，本實施例中，該待觀測奈米材料為水平生長於基底600表面的單壁奈米碳管陣列60。複數個水平生長的單壁奈米碳管610平行於基底600表面生長，並鋪設於該基底600的表面。
步驟S2中的光學顯微鏡10類型不限於本發明實施例記載，先前技術中的各種光學顯微鏡都適用。上述待觀測樣品可以放置於載玻片上，然後放置於載物台110上，可以通過調節光學顯微鏡10的調焦機構160，使得光學顯微鏡10可以觀測到載玻片待觀測樣品上的表面。由於待觀測樣品具有奈米結構，於未通蒸氣時，該光學顯微鏡無法觀測到待觀測樣品的奈米結構，僅僅可以觀測到樣品的表面為平面。
步驟S3中，當使用蒸氣提供裝置20時，可以先將所述導汽管230的第一開口231浸入液體中，然後通過擠壓鼓氣部210的方式，吸入少量的液體進入所述蒸氣發生部220中，進入的液體被液體吸收材料222吸收。當所述蒸氣發生部220的加熱層226被施加電壓時，該加熱層226發熱並加熱所述液體吸收材料222，從而產生蒸氣。然後，通過擠壓鼓氣部210的方式，將蒸氣擠出，並通至載物台110表面的待觀測樣品表面。蒸氣將於帶觀測樣品表面形成大量的微小液體顆粒，與此同時該待觀測樣品的輪廓就被光學顯微鏡10觀測到。於數秒之後，液體顆粒迅速蒸發，使得待測樣品又和觀測之前一樣乾淨，因此不會影響待測樣品的結構。產生蒸氣的液體可以係水，也可以係沸點低於水的沸點的液體，如酒精。本實施例中，該產生蒸氣的液體係水，產生的蒸氣係水蒸氣。
請參見圖7，圖7為通過上述方法拍攝的水平生長的單壁奈米碳管陣列60。通過圖7可以清楚的看到，水平生長的單壁奈米碳管陣列60中，每根單壁奈米碳管610生長趨勢。圖8為上述水平生長的單壁奈米碳管陣列60的
掃描電鏡照片。通過對比圖7和圖8，可以清楚的看出，上述方法通過光學顯微鏡清楚的獲得的水平生長的單壁奈米碳管陣列60中各個單壁奈米碳管610的位置關係，以及形態。並且，圖7相對於圖8更加清楚。因此，項對於先前技術，本發明提供的技術方案可以更加高效、簡便、低成本的觀測微觀的奈米結構，並且還不會破壞樣品的結構。
可以理解，步驟S3中，還可以進一步通過其他的方式提供蒸氣。比如，步驟S3中，可以將待測樣品放置於低溫熱源上，從而使得待測樣品的溫度大大低於環境溫度，當未通入水蒸氣時，空氣中的水蒸氣會直接形成液滴附著於待測樣品的奈米結構表面，從而使得光學顯微鏡可以觀測到待測樣品。還可以將待測樣品放置於冰塊上，於常溫條件下，待測樣品會快速降溫，從而當遇到蒸氣時可以迅速於待測樣品表面形成液體顆粒，從而使得光學顯微鏡可以觀測到待測樣品的奈米結構。可以理解，只要將待測樣品的溫度降低都可以實現上述功能，還可以將待測樣品放置於致冷材料上，給待測樣品致冷。如，放置於半導體電熱材料表面，再給半導體電熱材料通電後降溫。
與先前技術比較，本發明的通過光學顯微鏡觀測奈米結構的方法，通過所述光學顯微鏡的輔助裝置在被觀測樣品表面通入易揮發液體的蒸氣，在被觀測樣品的奈米結構的表面形成大量的液滴，從而使得該奈米結構的輪廓清晰的被光學纖維鏡捕捉到。形成的液滴又快速的揮發，從而使得被觀測樣品的結構不被破壞。並且通過光學顯微鏡快速觀測到了樣品的奈米結構，大大提高了觀測效率，並降低了成本。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10‧‧‧光學顯微鏡
20‧‧‧蒸氣提供裝置
100‧‧‧光學顯微鏡系統
110‧‧‧載物台
120‧‧‧物鏡
130‧‧‧目鏡
140‧‧‧圖像採集系統
142‧‧‧接收器
144‧‧‧圖像處理器
150‧‧‧聚光照明系統
160‧‧‧調焦機構
210‧‧‧鼓氣部
220‧‧‧蒸氣發生部
230‧‧‧導汽管
Claims (7)
- 一種通過光學顯微鏡觀測奈米結構的方法，包括以下步驟：S1，提供一待觀測樣品，該待觀測樣品具有奈米結構；S2，提供一光學顯微鏡系統，該光學顯微鏡系統包括一光學顯微鏡及光學顯微鏡的輔助裝置，該光學顯微鏡包括物鏡以及載物台，該光學顯微鏡的輔助裝置包括一鼓氣部、一蒸氣發生部以及一導汽管，所述鼓氣部與所述蒸氣發生部的一端相互連接，所述蒸氣發生部的另一端與所述導汽管連接，所述鼓氣部向所述蒸氣發生部通入氣體，從而將所述蒸氣發生部產生的蒸氣帶入導汽管中，其中，所述鼓氣部為具有彈性的空囊，並具有一個出氣口，該出氣口與所述蒸氣發生部密封連接，所述蒸氣發生部包括一液體吸收材料、一空心管以及一加熱層，所述液體吸收材料設置在所述空心管的內部，所述加熱層環繞所述空心管的外表面設置；以及S3，將所述待觀測樣品放置在所述載物台上，用所述光學顯微鏡的輔助裝置向所述待觀測樣品表面通入蒸氣。
- 如請求項第1項所述的通過光學顯微鏡觀測奈米結構的方法，其中，所述蒸氣為水蒸氣。
- 如請求項第1項所述的通過光學顯微鏡觀測奈米結構的方法，其中，所述液體吸收材料為棉布、無紡布或高級吸水性樹脂。
- 如請求項第1項所述的通過光學顯微鏡觀測奈米結構的方法，其中，所述空心管的材料為陶瓷、玻璃或石英。
- 如請求項第1項所述的通過光學顯微鏡觀測奈米結構的方法，其中，所述蒸氣發生部進一步包括一絕緣保護層設置在所述加熱層的外表面。
- 如請求項第1項所述的通過光學顯微鏡觀測奈米結構的方法，其中，所述加熱層為一奈米碳管層。
- 如請求項第1項所述的通過光學顯微鏡觀測奈米結構的方法，其中，所述光學顯微鏡的輔助裝置進一步包括一第一導管，該第一導管設置於所述蒸氣發生部與所述鼓氣部之間，將所述蒸氣發生部與所述鼓氣部密封連通。
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