[发明专利]显微成像装置及与显微镜配合使用的装置

说明书

本发明公开了一种针对压强可调流场的显微成像装置，包括：测压模块、施压模块、密封流道模块、管道、以及显微镜，其中：施压模块通过管道与密封流道模块相连，在密封流道模块充满流体的情况下向密封流道模块提供静水压强；测压模块包括两部分，第一部分连接到施压模块顶部以测量施压模块顶部所施加的气压，第二部分连接到密封流道模块内的流道中样品附近以测量流动静压；以及流道下壁设置有放置样品的位置，显微镜的镜头设置为面向流道上壁的视窗。

技术领域

本发明涉及显微成像装置。更具体地，本发明涉及一种针对压强可调流场的显微成像装置。

背景技术

为了了解在不同的压强下，不同流速对微纳米表面结构的浸润特性的影响，通常需要在定量加压(减压)和定量流速下利用显微成像技术进行测量。现有技术中，通常需要利用光刻硅片的方法得到规则排列的微米圆柱孔。图1为一种硅片材料的激光共聚焦显微镜二维扫描图。如图1所示，微米圆柱孔规则排列在硅片上，图中每一个圆代表一个微米圆柱孔。圆柱孔直径为50微米，深度为40微米。针对水下实验环境，观测不同压强下，流体不同流速对微结构中气层的影响。利用激光共聚焦显微镜进行精确的三维成像测量。在测量过程中，由于要使液体流过微米孔上表面，且要进行加压减压，因此，要将硅片放置在可以密封的流道之中。且要保证流道规则可以使得流场稳定。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种针对压强可调流场的显微成像装置，包括：测压模块、施压模块、密封流道模块、管道、以及显微镜，其中：施压模块通过管道与密封流道模块相连，在密封流道模块充满流体的情况下向密封流道模块提供静水压强；测压模块包括两部分，第一部分连接到施压模块顶部以测量施压模块顶部所施加的气压，第二部分连接到密封流道模块内的流道中样品附近以测量流动静压；以及流道下壁设置有放置样品的位置，显微镜的镜头设置为面向流道上壁的视窗。

可选地，该显微成像装置还包括可调速动力模块，连接在施压模块与密封流道模块之间。

本发明的另一个方面提供了一种与显微镜配合使用的装置，包括：测压模块、施压模块、密封流道模块、以及管道，其中：施压模块通过管道与密封流道模块相连，在密封流道模块充满流体的情况下向密封流道模块提供静水压强；测压模块包括两部分，第一部分连接到施压模块顶部以测量施压模块顶部所施加的气压，第二部分连接到密封流道模块内的流道中样品附近以测量流动静压；以及流道下壁设置有放置样品的位置，显微镜的镜头设置为面向流道上壁的视窗。

可选地，该装置还包括可调速动力模块，连接在施压模块与密封流道模块之间。

可选地，施压模块包括储水槽和施压装置，储水槽与所述管道连接，施压模块包括高压空气瓶或者真空泵，通过向储水槽中的流体施压来提供静水压强。

可选地，密封流道模块内的流道具有长方形横截面，在该流道的入口段包括圆形渐变成长方形的过度段，在该流道的出口段包括长方形渐变圆形的过度段，该流道沿流向中间区域下壁包括用于安置待测样品的凹陷，该流道在样品正上方的上壁包括用于设置视窗的凹陷。

可选地，在流道的下壁中，分别沿流向在样品前方和后方垂直于该下壁设置两个测压孔。

可选地，流道由上下两部分组合构成，为有机玻璃制造。流道的上下两部分之间用硅胶垫进行密封。

可选地，测压模块的第一部分包括压力传感器，通过导气管连接到施压模块顶部。测压模块的第二部分包括另一压力传感器，通过毛细管连接到流道。

可选地，可调速动力模块包括蠕动泵及蠕动泵的附加导管。

附图说明

图1是一种硅片材料的激光共聚焦显微镜二维扫描图。

图2是根据本发明实施例的针对压强可调流场的显微成像装置。

图3是根据本发明实施例的显微成像装置的密封流道示意图。