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原文传递光学微粒探针的制作设备和方法

专利名称：	光学微粒探针的制作设备和方法
摘要：	本发明提供的一种光学微粒探针的制作设备和方法，包括：位置控制装置、扫描头、扫描台、成像装置和照明装置，扫描台位于扫描头的下方，扫描头的底部设置有与扫描头联动的探针，扫描台上固定有透明衬底和位于透明衬底表面的不同类型的光学微粒；成像装置设置在扫描台的下方，用于在照明装置发出的照射光的作用下对光学微粒进行成像，所输出的图像用于从不同类型的光学微粒中确定待粘附微粒；位置控制装置分别与扫描台和扫描头配合连接，以根据待粘附微粒的位置控制扫描台或者扫描头移动，使得探针粘附待粘附微粒以形成所述光学微粒探针。其制作工序简单，制作效率较高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	清华大学
发明人：	孙琳;白本锋;张小萌;王佳
专利状态：	有效
申请日期：	2018-01-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201810054371.6
公开号：	CN110057751A
代理机构：	北京华进京联知识产权代理有限公司
代理人：	成丹
分类号：	G01N21/01(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100084 北京市海淀区清华园1号
主权项：	1.一种光学微粒探针的制作设备，其特征在于，包括：位置控制装置、扫描头、扫描台、成像装置和照明装置，所述扫描台位于所述扫描头的下方，所述扫描头的底部设置有与所述扫描头联动的探针，所述扫描台上固定有透明衬底和位于所述透明衬底表面的不同类型的光学微粒；所述成像装置设置在所述扫描台的下方，用于在所述照明装置发出的照射光的作用下对所述光学微粒进行成像，所输出的图像用于从所述不同类型的光学微粒中确定待粘附微粒；所述位置控制装置分别与所述扫描台和所述扫描头配合连接，以根据所述待粘附微粒的位置控制所述扫描台或者所述扫描头移动，使得所述探针粘附所述待粘附微粒以形成所述光学微粒探针。 2.根据权利要求1所述的制作设备，其特征在于，所述成像装置包括：倒置式光学显微镜、第一分光棱镜和电荷耦合元件CCD摄像头；所述倒置式光学显微镜位于所述扫描台的下方，所述第一分光棱镜设置在所述倒置式光学显微镜的下方，所述CCD摄像头设置在所述第一分光棱镜的下方，所述照明装置设置在所述第一分光棱镜的一侧；所述照明装置发出的照射光依次经过所述第一分光棱镜、并经所述倒置式光学显微镜聚焦后到达所述透明衬底，并经所述透明衬底上的光学微粒散射后再次经所述倒置式光学显微镜和所述第一分光棱镜到达所述CCD摄像头。 3.根据权利要求2所述的制作设备，其特征在于，所述成像装置还包括：设置在所述第一分光棱镜和所述CCD摄像头之间的第二分光棱镜，以及设置在所述第二分光棱镜一侧的光谱仪；所述第二分光棱镜将来自于所述第一分光棱镜的照射光分光至所述光谱仪和所述CCD摄像头；所述光谱仪在来自于所述第二分光棱镜的光线作用下，对位于所述透明衬底的预设区域处的一个光学微粒进行光谱分析。 4.根据权利要求2所述的制作设备，其特征在于，所述扫描台上设置有通光孔，所述倒置式光学显微镜聚焦后的照射光经过所述通光孔到达所述透明衬底上的光学微粒。 5.根据权利要求2所述的制作设备，其特征在于，所述照明装置包括光源、位于所述第一分光棱镜和所述光源之间的调整装置；所述调整装置用于对来自于所述光源的照射光进行如下操作，所述操作包括对所述照射光整形、滤波、偏振态控制和直接输出中的至少一种。 6.根据权利要求5所述的制作设备，其特征在于，所述调整装置包括：反射镜、耦合棱镜、扩束准直透镜、滤波器、起偏器、波片、偏振控制器中的至少一个。 7.根据权利要求1-6任一项所述的制作设备，其特征在于，所述透明衬底的厚度为[0.12mm，0.4mm]。 8.根据权利要求1-6任一项所述的制作设备，其特征在于，所述光学微粒为光学纳米微粒。 9.根据权利要求8所述的制作设备，其特征在于，所述光学纳米微粒包括：尺寸为10nm量级的量子点、尺寸为[50nm，100nm]量级的金属微粒、尺寸为[100nm，200nm]量级的高折射率介质微粒中的任一种。 10.根据权利要求1所述的制作设备，其特征在于，所述探针包括：裸光纤探针、镀金属膜的光纤孔径探针、原子力显微镜探针中的任一种。 11.一种光学微粒探针的制作方法，其特征在于，所述方法适用于如上述权利要求1-10任一项所述的光学微粒探针的制作设备，所述方法包括：所述制作设备中的位置控制装置根据所述制作设备的成像装置输出的图像，确定待粘附微粒的位置；其中，所述图像为所述成像装置在所述制作设备的照明装置的照射光的作用下，对位于所述制作设备的扫描台的透明衬底上的光学微粒进行成像得到的，所述图像用于从所述不同类型的光学微粒中确定待粘附微粒；所述位置控制装置根据所述待粘附微粒的位置，控制所述制作设备的扫描头或者所述制作设备的扫描台移动，使得位于所述扫描头下方的探针粘附所述待粘附微粒以形成所述光学微粒探针。
所属类别：	发明专利