[发明专利]微纳热电偶探针前体的批量制备装置

说明书

技术领域

本发明涉及生物医疗仪器制备装置，特别涉及一种用于微纳环境温度测量的微纳热电偶探针前体的批量制备装置。

背景技术

温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。温度的变化反映了能量的转移、交换，以物质的温度为研究对象，可以得到许多物质的特性，温度的测量在许多行业都有广泛的应用，大至国防航天等重工业，小至民用家庭都非常常见。例如，我们对人的体温进行测量，作为判别人是否发烧的一项指标。因此，对温度测量工具的研究具有十分重要的价值。

温度的测量一般按照测温工具是否接触被测温物体分为接触式和非接触两类，接触式需要直接接触被测物体，这种测温方式具有精度高、可靠等优点，同时也会引起器件对被测物体的温度场分布干扰；非接触式的测温工具不需要和被测物体接触便能通过被测物体的热辐射测得物体温度，这种方式具有简便、测温上限高等，缺点是不够精确。此外，按照测温检测信号分类可以分为电热式、光热式、热膨胀式等等。

微区温度测量是指测量微区的温度变化。这就要求不断提高测温器件的分辨率和测量精度。目前随着微纳技术以及大规模集成电路的发展，基于纳米加工、基于荧光材料、基于纳米材料以及基于分子生物材料的测温传感器得到长足发展使得微区测温得以实现。近年来，得益于纳米技术和微纳电机技术的飞速发展，微区温度测量技术也取得很大的进步，各种微区温度测量手段不断被提出，如荧光测温（温敏荧光染料法、温敏荧光聚合物法、温敏荧光分子探针法、温敏荧光量子点法等）、微纳热电偶探针法、拉曼光谱测温等等。其中，微纳热电偶探针以其具有的制作简单、测温精度高、成本低廉、响应速度快、测温范围广等优点得到广泛的重视。

微纳热电偶探针目前存在多种结构，其中比较广泛的两种是微移液管结构式和金属探针式。基于微移液管改造形成的测温热电偶探针，这种热电偶探针制作工序复杂，涉及到的仪器多且操作要求高，制作出的热电偶探针尺寸一般都微米到毫米级别，这样的尺寸无法很好满足要求测温工具尺寸在亚微米级别的测量应用（如单细胞温度测量），因为热电偶探针尺寸过大对细胞造成的损伤是十分巨大的乃至是致命。而采用金属探针式制成的热电偶探针的测温结尺寸一般在亚微米级别，并且具有较大的热电系数、极快的响应速度、测温范围广等优点能满足许多微区测温需求。然而，目前市场上不能直接获取到能直接用于微区测温的微纳热电偶探针及其制作装置，同时现有的微纳热电偶探针制备装置存在制作效率低下，单支制作时间周期过长，制作装置复杂，自动化程度低等缺点，不能满足大量需求探针的需求。因此，研制能实现批量、稳定、高效制备微纳热电偶探针的装置对推动微区测温研究等测温应用具有很重要的意义。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种能实现批量、稳定、高效制备微纳热电偶探针前体的批量制备装置，本发明采用电化学腐蚀方法、自动控制技术、传感技术、真空离子溅射技术能够实现批量制备具有性质稳定、质地均一、探针针端直径范围在几十微米到几十纳米之间的可用于微区测温的热电偶探针。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明微纳热电偶探针前体的批量制备装置包括探针、电极、探针升降滑块、探针升降导轨模组、模块转移工作台、模块转移滑台、模块转移导轨模组、电化学腐蚀模块、清洗模块、烘干模块、绝缘层包覆模块和主控制模块；所述探针与所述电极通过设置在所述探针升降滑块上的电极固定电路板固定并电连接；所述探针升降滑块与所述探针升降导轨模组垂直滑动配合；所述模块转移工作台一侧面设置有若干组固定螺孔，若干探针升降导轨模组通过所述固定螺孔与所述模块转移工作台螺栓连接；在所述模块转移工作台的每组所述固定螺孔的一侧开有纵向贯通的电极槽；所述模块转移工作台通过模块转移滑台与模块转移导轨模组水平滑动连接；所述模块转移导轨模组水平贯穿设置于电化学腐蚀模块、清洗模块、烘干模块和绝缘层包覆模块内顶部。

所述主控制模块包括主控制电路模块和腐蚀控制电路模块，所述模块转移滑台能够在所述主控制电路模块的控制下水平移动，所述探针升降滑块能够在所述腐蚀控制电路模块的控制下垂直移动。