[发明专利]一种捕获微流体汽泡的电调控观测系统

权利要求书

1.一种捕获微流体汽泡的电调控观测系统，其特征在于，包括单光子计数器(1)、高速摄像机(2)、皮秒脉冲激光器(3)、高频电压源(4)、触发同步发生器(5)、分光棱镜(6)和微流体观察组件(7)；所述单光子计数器(1)、高速摄像机(2)、皮秒脉冲激光器(3)和高频电压源(4)共同连接至一个所述触发同步发生器(5)；

所述微流体观察组件(7)包括盖层(8)、引入层(9)和基板(10)；所述盖层(8)表面设有微流道(19)观测区域；所述引入层(9)处于所述盖层(8)和基板(10)之间，引入层(9)的前端形成有液体引入口(11)，引入层(9)的后端形成有液体抽出口(12)，引入层(9)的左端形成有皮秒脉冲激光引入口(13)，引入层(9)的右端形成有皮秒脉冲激光引出口(14)；所述基板(10)的上端刻蚀有凹槽(15)，所述凹槽(15)内部沉积有金属电极(16)；

所述皮秒脉冲激光器(3)产生皮秒脉冲激光对所述微流体观察组件(7)产生的汽泡 进行照射，汽泡 散射光打在所述分光棱镜(6)上，所述单光子计数器(1)捕获所述分光棱镜(6)的分光进行微观观察，所述高速摄像机(2)捕获所述分光棱镜(6)的分光进行辅助观察；

所述高频电压源(4)与所述微流体观察组件(7)电连接，高频电压源(4)对所述微流体观察组件(7)提供电场。

2.根据权利要求1所述的一种捕获微流体汽泡的电调控观测系统，其特征在于，还包括数据采集器(17)和观测计算机(18)，所述单光子计数器(1)和高速摄像机(2)均与所述数据采集器(17)电连接，所述观测计算机(18)与所述数据采集器(17)电连接，观测计算机(18)对数据采集器(17)采集的单光子计数器(1)和高速摄像机(2)的数据进行处理显示。

3.根据权利要求2所述的一种捕获微流体汽泡的电调控观测系统，其特征在于，所述观测计算机(18)通过三维重构算法将所述单光子计数器(1)采集的微观观察信息和高速摄像机(2)采集的辅助观察信息进行耦合，观测计算机(18)对耦合后的汽泡 三维成像进行实时显示。

4.根据权利要求1所述的一种捕获微流体汽泡的电调控观测系统，其特征在于，所述引入层(9)的内侧形成有微流道(19)，所述微流道(19)连通所述液体引入口(11)、液体抽出口(12)、皮秒脉冲激光引入口(13)和皮秒脉冲激光引出口(14)。

5.根据权利要求4所述的一种捕获微流体汽泡的电调控观测系统，其特征在于，所述微流道(19)处于所述凹槽(15)内的金属电极(16)的上方，微流道(19)连通凹槽(15)。

6.根据权利要求5所述的一种捕获微流体汽泡的电调控观测系统，其特征在于，所述金属电极(16)至少具有两列和三行，金属电极(16)的高度小于所述凹槽(15)的深度。

7.根据权利要求4所述的一种捕获微流体汽泡的电调控观测系统，其特征在于，还包括储液槽(20)、液相泵(21)、过冷器(22)、针型阀(23)、冷凝器(24)和收集槽(25)；所述储液槽(20)通过输入管路连接所述液相泵(21)，所述液相泵(21)通过输入管路连接所述过冷器(22)，所述过冷器(22)通过输入管路连接所述针型阀(23)，所述针型阀(23)通过输入管路连接所述液体引入口(11)；

所述液体抽出口(12)通过输出管路连接所述收集槽(25)，所述收集槽(25)通过输出管路连接所述冷凝器(24)，所述冷凝器(24)通过输出管路连接所述储液槽(20)。

8.根据权利要求1所述的一种捕获微流体汽泡的电调控观测系统，其特征在于，所述高频电压源(4)对所述凹槽(15)内部沉积的金属电极(16)提供周期导通的电压。

9.根据权利要求8所述的一种捕获微流体汽泡的电调控观测系统，其特征在于，所述微流体观察组件(7)产生的汽泡 向电场梯度弱的区域移动，微流体观察组件(7)内部的流体向电场梯度强的区域移动。

10.根据权利要求1所述的一种捕获微流体汽泡的电调控观测系统，其特征在于，所述皮秒脉冲激光器(3)的波长为532nm；所述单光子计数器(1) 通过将入射光子转换为TTL脉冲进行计数。