[发明专利]一种基于微流控芯片粒子捕获式的单粒子散射测量装置

摘要

本发明公开了一种基于微流控芯片粒子捕获式单粒子散射测量装置，包括光源、分光光路、测量对准组件、探测组件和微流控芯片。结合Mie散射理论计算的理论散射曲线参照，完成单粒子圆周范围内大角度范围散射场的测量；同时由于结合了微流控芯片技术，解决了单粒子的捕获和单粒子环境的构建问题。

主权项

一种单粒子散射测量装置，包括光源、分光光路、测量对准组件、探测组件，微流控芯片，其特征在于：所述光源包括激光器(1)和激光器调节具(2A)，激光器(1)固定在激光器调节具(2A)上，由激光器调节具(2A)调整高度和垂直于光轴方向的横向位置；所述分光光路包含分光镜(3)和全反射镜(4)，分光镜(3)用于将激光器(1)产生的激光分为主光路和参考光路，主光路穿过分光镜(3)，入射至微流控芯片(9)上；参考光路折射至全反射镜(4)，经全反射镜(4)反射到微流控芯片(9)上，全反射镜(4)装在全反镜调节具(2B)上，通过调节具(2B)调整反射角度；所述测量对准装置包含外圆盘(6)、内圆盘(7)、比色皿(8)、金属丝(14)、上定位圆片(15A)、下定位圆片(15B)、三轴调节具(17)；其中内圆盘(7)和外圆盘(6)上下相嵌，内圆盘(7)置于外圆盘(6)的上方正中，两者圆心重合，外圆盘(6)置于工作平台上，且可连同内圆盘(7)绕圆心转动；比色皿(8)固定于内圆盘(7)中心；上定位圆片(15A)、下定位圆片(15B)分别嵌在比色皿(8)顶部和底部，金属丝(14)通过上定位圆片(15A)的圆心，穿过比色皿(8)圆轴中心，到下定位圆片(15B)圆心固定；所述探测组件包括PMT(11)、PIN管(5)、示波器(12)、显微镜(10)和计算机(13)；PIN管(5)固定在参考光路上，用于接收全反射镜反射的光；PMT(11)通过PMT调节具(2C)固定于外圆盘(6)上，通过PMT调节具(2C)调整其空间位置和角度，用于接收微流控芯片(9)内测试样本的散射光，PMT(11)、PIN管(5)输出端分别从不同输入通道接 入示波器(12)；显微镜(10)固定在外圆盘(6)上，显微镜(10)的物镜对准微流控芯片(9)中心，显微镜(10)输出连接计算机(13)，用于辅助观察粒子捕获情况；所述微流控芯片(9)结构包括输入流道(21)、输出流道(20)和圆环流道(23)，圆环流道(23)一端垂直于开口一侧处切线方向延伸出作为输入流道(21)；圆环流道(23)另一端垂直于开口另一侧处切线方向延伸作为输出流道(20)；输入流道(21)和输出流道(20)平行，输入流道(21)和输出流道(20)通过连通管道(22)连通，所述连通管道靠近输入流道(21)端口径较大，靠近输出流道(20)端口径较小，连通管道截面尺寸和形状根据所要测量的粒子形状大小选取，用于捕获测量样本的单粒子；连通管道的中心即为微流控芯片中心。