一种用于观察高温高压微流控芯片中的浮力作用的显微镜系统

本技术涉及一种显微镜，尤其是侧置光路显微镜，具体的说，是一种用于观察竖直放置的高温高压微流控芯片中的浮力作用的侧置光路显微镜。

背景技术：

1、显微镜能够以较高的分辨率展现样品的细微结构，具有广泛的应用。传统的显微镜通常用于水平面样品的观察，因此显微镜的结构通常为正置显微镜或者倒置显微镜。微流控芯片用于模拟地下岩石孔隙结构中的流体流动行为的应用越来越广泛。为了配合传统正置显微镜或者倒置显微镜，目前微流控芯片的设计仍为水平面放置，忽略了流体流动行为中的浮力作用。但是，在模拟地下岩石孔隙结构中的流体流动行为时，浮力作用不可忽视，因此微流控芯片需要竖直放置。同时，当使用微流控技术模拟具有高温高压条件的地下岩石中的流体运动时，微流控芯片必须放置在特制的高温高压反应釜中。反应釜的视窗周围有较厚的釜体和保温层，这使得系统变得更加沉重，且传统的物镜工作距离和工作温度难以满足要求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种用于观察高温高压微流控芯片中的浮力作用的显微镜系统，它能够将内置微流控芯片的高温高压反应釜从水平状态翻转至竖直状态，从而使得高温高压下的微流控芯片竖直放置，并通过侧置的显微镜光路系统对微流控芯片进行观察，进而有效捕捉到模拟高温高压环境下微流控芯片中发生的流体流动过程产生的浮力作用，获得实验数据。

2、为实现上述目的，本专利采用的技术方案如下：

3、一种用于观察高温高压微流控芯片中的浮力作用的显微镜系统，包括：

4、侧置的在水平方向延伸的显微镜光路系统，包括光源、物镜、目镜或者ccd；

5、l型支架，用于固定置入微流控芯片的高温高压反应釜，l型支架可翻转地设置在放置台上；

6、当l型支架从水平状态翻转至竖直状态，高温高压反应釜的顶部翻转到侧部，位于高压反应釜顶部的透明视窗翻转到侧部，并位于侧置的显微镜光路系统的光轴上；光源发出的光透过视窗照射在微流控芯片上，经微流控芯片反射后透过视窗进入物镜，经目镜成像或汇聚到ccd上。

7、所述的显微镜系统，光源环绕物镜设置在物镜前端。

8、所述的显微镜系统，显微镜光路系统设置在能够带动显微镜光路系统在水平面内沿光轴方向左右移动、在水平面内在垂直于光轴的方向前后移动、在竖直方向上下移动的三轴模组上。

9、所述的显微镜系统，物镜的前端镜头是超长焦距镜头。

10、所述的显微镜系统，l型支架包括相连的底板和侧板，底板的底部一端通过转轴转动连接放置台上，底板底部另一端与电动推杆一端铰接，电动推杆的另一端铰接在放置台上或者与放置台固定相连的底座上；电动推杆带动l型支架绕转轴实现翻转。

11、所述的显微镜系统，转轴两端转动连接在两个支撑座上，两个支撑座固定在放置台上部；当l型支架从水平状态翻转至竖直状态时，侧板与放置台上表面接触。

12、所述的显微镜系统，在放置台上表面上具有向上延伸的限位柱，当l型支架位于水平状态时，底板底部支撑在限位柱上。

13、本实用新型的有益效果：使用本系统时，微流控芯片可以在水平状态下置入高温高压反应釜中，然后通过l型支架将其转变为竖直放置的状态。在进行高温高压实验时，可以将侧置的显微镜镜头伸入高温高压反应釜的视窗处，靠近视窗与视窗相对，从而观察实验现象。由于高温高压反应釜的釜体和保温层较厚，使用的显微镜镜头必须具备耐高温和长焦距或超长焦距的特性。通过使用本技术，可以有效捕捉到模拟高温高压环境下微流控芯片中发生的流体流动过程产生的浮力作用，并利用高分辨率显微镜获得重要的实验数据。这对于研究高温高压环境下的微观流动现象具有重要的应用价值。

14、l型支架的翻转主要通过电动推杆来实现功能，电动推杆属于现有技术。控制电动推杆中的电机正反转，电动推杆中的推杆即伸出或缩进，从而使l型支架90°翻转，实现高温高压反应釜的水平放置或竖直放置。

15、侧置光路系统主要由一个三轴t型模组来实现功能，包括物镜、光源、ccd相机。由于反应釜内部是黑暗的，需要使用光源进行照明；相机用于物镜成像。物镜、光源和相机安装在三轴t型模组上，可以实现xyz三个方向上的移动，实现不同焦距下的成像。

16、物镜镜头具有耐高温和超长焦距的特性，可用于观察具有较厚视窗的高温高压反应釜。

17、显微镜系统主要包括l型支架、侧置光路系统、耐高温且具有超长焦距的物镜镜头。一个l型支架，用于将微流控芯片竖立起来。同时，采用侧置光路的设计，使得显微镜能够从侧面观察样品。为了适应高温环境，物镜镜头必须具有耐高温能力，并具备超长焦距。通过使用本专利提出的显微镜系统，可以实现对竖直放置的高温高压微流控芯片中浮力作用的观察。

技术特征：

1.一种用于观察高温高压微流控芯片中的浮力作用的显微镜系统，其特征是包括：

2.如权利要求1所述的显微镜系统，其特征是：光源环绕物镜设置在物镜前端。

3.如权利要求1所述的显微镜系统，其特征是：显微镜光路系统设置在能够带动显微镜光路系统在水平面内沿光轴方向左右移动、在水平面内在垂直于光轴的方向前后移动、在竖直方向上下移动的三轴模组上。

4.如权利要求1所述的显微镜系统，其特征是：物镜的前端镜头是超长焦距镜头。

5.如权利要求1所述的显微镜系统，其特征是：l型支架包括相连的底板和侧板，底板的底部一端通过转轴转动连接放置台上，底板底部另一端与电动推杆一端铰接，电动推杆的另一端铰接在放置台上或者与放置台固定相连的底座上；电动推杆带动l型支架绕转轴实现翻转。

6.如权利要求5所述的显微镜系统，其特征是：转轴两端转动连接在两个支撑座上，两个支撑座固定在放置台上部；当l型支架从水平状态翻转至竖直状态时，侧板与放置台上表面接触。

7.如权利要求6所述的显微镜系统，其特征是：在放置台上表面上具有向上延伸的限位柱，当l型支架位于水平状态时，底板底部支撑在限位柱上。

技术总结本技术提供一种用于观察高温高压微流控芯片中的浮力作用的显微镜系统，它能够将内置微流控芯片的高温高压反应釜从水平状态翻转至竖直状态，从而使得高温高压下的微流控芯片竖直放置，并通过侧置的显微镜光路系统对微流控芯片进行观察，进而有效捕捉到模拟高温高压环境下微流控芯片中发生的流体流动过程产生的浮力作用。它包括侧置的在水平方向延伸的包括光源、物镜、目镜或者CCD的显微镜光路系统；可翻转地设置在放置台上飞L型支架；当L型支架从水平状态翻转至竖直状态，位于高压反应釜顶部的透明视窗翻转到侧部；光源发出的光透过视窗照射在微流控芯片上，经微流控芯片反射后透过视窗进入物镜，经目镜成像或汇聚到CCD上。技术研发人员：刘媛媛,李蔚,曾继敏,钱小远受保护的技术使用者：南京大学技术研发日：20240121技术公布日：2024/6/5