RU2645884C1 - Flowing liquid mesh for scanning probe microscopy - Google Patents
Flowing liquid mesh for scanning probe microscopy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2645884C1 RU2645884C1 RU2016146599A RU2016146599A RU2645884C1 RU 2645884 C1 RU2645884 C1 RU 2645884C1 RU 2016146599 A RU2016146599 A RU 2016146599A RU 2016146599 A RU2016146599 A RU 2016146599A RU 2645884 C1 RU2645884 C1 RU 2645884C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cell
- base
- lower base
- groove
- film
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000004621 scanning probe microscopy Methods 0.000 title claims description 30
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 211
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 238000011160 research Methods 0.000 description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 13
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- -1 for example Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 4
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 4
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 2
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 241000712431 Influenza A virus Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 241000726445 Viroids Species 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920006264 polyurethane film Polymers 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q30/00—Auxiliary means serving to assist or improve the scanning probe techniques or apparatus, e.g. display or data processing devices
- G01Q30/08—Means for establishing or regulating a desired environmental condition within a sample chamber
- G01Q30/12—Fluid environment
- G01Q30/14—Liquid environment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y35/00—Methods or apparatus for measurement or analysis of nanostructures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) и касается проточной жидкостной ячейки, которая может быть использована при проведении исследований и обнаружения нано- и микрообъектов (вироидов, вирусов, бактерий, наночастиц и т.д.) с использованием атомно-силовой микроскопии.The invention relates to the field of scanning probe microscopy (SPM) and relates to a flowing liquid cell, which can be used in research and detection of nano- and micro-objects (viroids, viruses, bacteria, nanoparticles, etc.) using atomic force microscopy.
Источники информации, описывающие устройство жидкостных ячеек для СЗМ, относительно немногочисленны.Sources of information describing the arrangement of liquid cells for SPM are relatively few.
Известна жидкостная ячейка для СЗМ, содержащая резервуар для жидкости, держатель кантилевера и держатель образца (патент России RU 2210731 С2, 2003, МПК7 G01B 7/34). Данное техническое решение имеет такие признаки, совпадающие с существенными признаками предлагаемого технического решения, как наличие у ячейки держателя кантилевера и держателя образца. Недостатком описанной ячейки является то, что она не является проточной, что уменьшает вероятность обнаружения исследуемых микро- и нанообъектов.A known liquid cell for SPM containing a reservoir for liquid, a cantilever holder and a sample holder (Russian patent RU 2210731 C2, 2003, IPC 7 G01B 7/34). This technical solution has such features that coincide with the essential features of the proposed technical solution, such as the presence of a cantilever holder and a sample holder in the cell. The disadvantage of the described cell is that it is not flowing, which reduces the likelihood of detection of the investigated micro- and nano-objects.
Наиболее близкой к заявляемой является известная проточная жидкостная ячейка для СЗМ, состоящая из нижнего основания (платформы), верхнего основания (платформы), содержащего держатель кантилевера, и каналов для подачи и отвода циркулирующей в ячейке жидкости (патент США US 7017398 В2, 28.03.2008, МПК G01N 13/16, 01.2006) - прототип. Известное техническое решение имеет такие признаки, совпадающие с существенными признаками предлагаемого технического решения, как наличие верхнего основания, содержащего держатель кантилевера, нижнего основания и каналов для подачи и отвода циркулирующей в ячейке жидкости.Closest to the claimed is a known flowing liquid cell for SPM, consisting of a lower base (platform), upper base (platform) containing a cantilever holder, and channels for supplying and discharging the circulating liquid in the cell (US patent US 7017398 B2, 03/28/2008 , IPC G01N 13/16, 01.2006) - prototype. The known technical solution has such signs that coincide with the essential features of the proposed technical solution, such as the presence of an upper base containing a cantilever holder, a lower base and channels for supplying and discharging the liquid circulating in the cell.
Недостатком известной ячейки является то, что ее эксплуатация достаточно сложна, что связано со сложностью установки ячейки в микроскопе, возможностью протекания ячейки в процессе эксплуатации, а также сложностью снятия ячейки с микроскопа после окончания исследований без разгерметизации ячейки и исключения возможности попадания объектов исследования, например вирусов, в окружающую среду.A disadvantage of the known cell is that its operation is quite complicated, due to the complexity of installing the cell in the microscope, the possibility of the cell flowing during operation, as well as the difficulty of removing the cell from the microscope after the end of the study without depressurizing the cell and excluding the possibility of the objects being examined, for example viruses into the environment.
Технической проблемой изобретения является разработка проточной жидкостной ячейки для СЗМ, лишенной указанных недостатков.The technical problem of the invention is the development of a flowing liquid cell for SPM, devoid of these disadvantages.
Технический результат изобретения заключается в упрощении процессов установки и снятия ячейки в микроскопе и устранении возможности протекания ячейки в процессе эксплуатации.The technical result of the invention is to simplify the process of installing and removing a cell in a microscope and to eliminate the possibility of a cell flowing during operation.
Предварительно были проведены эксперименты с различными проточными жидкостными ячейками для СЗМ, которые показали, что указанный технический результат достигается в том случае, когда у проточной жидкостной ячейки для СЗМ, состоящей из нижнего основания, верхнего основания, содержащего держатель кантилевера, и каналов для подачи и отвода циркулирующей в ячейке жидкости, нижнее основание содержит в нижней части своего корпуса углубление, в верхней части которого расположено соединенное с ним сквозное отверстие, герметично закрытое снизу расположенной горизонтально упругой пленкой, расположенный сверху на пленке магнитный или проявляющий свойства ферромагнетика съемный первый элемент, съемный второй элемент с, по крайней мере, одним пазом на боковой поверхности, параллельным плоским горизонтальным частям торцевых плоскостей элемента, находящийся под пленкой и проявляющий свойства ферромагнетика или магнита, при этом корпус основания содержит в углублении, по крайней мере, один паз, в котором находится часть фиксатора вертикального перемещения второго элемента с возможностью извлечения фиксатора, выполненного в виде пластины с прорезью, из углубления при его прямолинейном перемещении, по крайней мере, по одному пазу с возможностью установки второго элемента в прорези фиксатора за счет имеющегося у второго элемента указанного, по крайней мере, одного паза, причем хотя бы один из первого и второго элементов выполнен из магнитного материала, и верхнее основание ячейки содержит плоское оптически прозрачное закрытое окно, под которым расположена, по крайней мере, часть держателя кантилевера, которая у собранной ячейки находится в отверстии корпуса нижнего основания ячейки над первым элементом. При этом каналы для подачи и отвода циркулирующей в ячейке жидкости могут быть расположены в корпусе верхнего основания ячейки или в корпусе нижнего основания ячейки или один из каналов может располагаться в верхнем основании ячейки, а другой в нижнем основании и упругая пленка выполнена из полимерного материала или из металла. Следует отметить, что у первого элемента нижняя сторона выполнена так, что обеспечивает устойчивость элемента на горизонтальной поверхности и, по крайней мере, часть верхней стороны элемента является плоской и горизонтальной. У второго элемента его нижняя сторона выполнена так, что обеспечивает устойчивость элемента на горизонтальной поверхности, а верхняя сторона выполнена так, что обеспечивает устойчивость повернутого на 180 градусов в вертикальной плоскости элемента на горизонтальной поверхности.Experiments with various flowing liquid cells for SPMs were preliminarily carried out, which showed that the indicated technical result is achieved when a flowing liquid cell for SPMs consisting of a lower base, an upper base containing a cantilever holder, and channels for supply and discharge circulating in the fluid cell, the lower base contains a recess in the lower part of its body, in the upper part of which there is a through hole connected to it, a hermetically sealed lower for a horizontally elastic film, a magnet located on the top of the film or a ferromagnet exhibiting the properties of a removable first element, a removable second element with at least one groove on the side surface parallel to the flat horizontal parts of the end planes of the element located under the film and exhibiting the properties of a ferromagnet or magnet, while the base housing contains in the recess at least one groove in which there is a part of the vertical movement lock of the second element with the ability to remove the latch, made in the form of a plate with a slot, from the recess during its rectilinear movement of at least one groove with the possibility of installing the second element in the slot of the latch due to the presence of the second element of the specified at least one groove, although one of the first and second elements is made of magnetic material, and the upper base of the cell contains a flat optically transparent closed window, under which at least part of the cantilever holder is located, which the cell is located in the opening of the lower base of the cell above the first element. In this case, the channels for supplying and discharging the liquid circulating in the cell can be located in the upper base of the cell or in the lower base of the cell, or one of the channels can be located in the upper base of the cell, and the other in the lower base and the elastic film is made of polymeric material or metal. It should be noted that for the first element, the lower side is designed to ensure the stability of the element on a horizontal surface and at least part of the upper side of the element is flat and horizontal. At the second element, its lower side is designed to ensure the stability of the element on a horizontal surface, and the upper side is designed to provide stability of a rotated 180 degrees in the vertical plane of the element on a horizontal surface.
Предлагаемое техническое решение является новым и не описано в научно-технической литературе.The proposed technical solution is new and not described in the scientific and technical literature.
Проточные жидкостные ячейки по сравнению с непроточными жидкостными ячейками позволяют увеличить вероятность обнаружения исследуемых нано- и микрообъектов как биологического происхождения, так и небиологического.Flowing liquid cells in comparison with non-flowing liquid cells can increase the likelihood of detection of the studied nano- and micro-objects of both biological origin and non-biological.
Такие ячейки могут быть использованы для проведения исследований в среде различных жидкостей, например в водной среде, физиологическом растворе, биологических жидкостей человека, животных, растений и т.д. При этом используемая жидкость не должна оказывать разрушающего влияния на материалы ячейки.Such cells can be used to conduct research in the environment of various liquids, for example in an aqueous medium, physiological saline, biological fluids of humans, animals, plants, etc. In this case, the liquid used should not have a destructive effect on the materials of the cell.
Предлагаемая ячейка может быть использована для проведения исследований с использованием СЗМ различных марок и моделей, например ФемтоСкан, Bruker, НТ-МДТ, Asylum Research и т.д.The proposed cell can be used for research using SPM of various brands and models, for example FemtoScan, Bruker, NT-MDT, Asylum Research, etc.
Ячейка для СЗМ обязательно должна иметь нижнее основание (нижнюю платформу), верхнее основание (верхнюю платформу) и держатель кантилевера. Если хотя бы один из этих конструктивных элементов будет отсутствовать, то ячейка утрачивает свою работоспособность. При этом геометрические размеры собранной ячейки и ее форма (круглая, прямоугольная, квадратная и т.д.) могут варьироваться в зависимости от конкретной решаемой задачи, причем геометрические размеры и форма верхнего и нижнего оснований могут быть как одинаковы, так и отличаться друг от друга. Следует отметить, что верхнее основание ячейки должно плотно закрепляться на нижнем основании с обеспечением герметичности собранной конструкции, достигаемой различными способами, например использованием фиксирующих магнитных элементов в каждом из оснований, фиксирующих составов, например герметика и т.д., наносимых на нижний торец верхнего основания ячейки и/или на верхний торец нижнего основания ячейки. Кроме того, в предлагаемом техническом решении ячейка обязательно должна иметь каналы для подачи и отвода циркулирующей жидкости, без которых нельзя осуществлять циркуляцию исследуемой жидкости в ячейке.The cell for the SPM must have a lower base (lower platform), an upper base (upper platform) and a cantilever holder. If at least one of these structural elements is absent, then the cell loses its functionality. Moreover, the geometric dimensions of the assembled cell and its shape (round, rectangular, square, etc.) can vary depending on the particular problem being solved, and the geometric dimensions and shape of the upper and lower bases can be the same or different from each other. . It should be noted that the upper base of the cell must be tightly fixed to the lower base to ensure the tightness of the assembled structure, achieved by various methods, for example, using fixing magnetic elements in each of the bases, fixing compositions, for example, sealant, etc., applied to the lower end of the upper base cells and / or on the upper end of the lower base of the cell. In addition, in the proposed technical solution, the cell must have channels for supplying and discharging circulating fluid, without which it is impossible to circulate the test fluid in the cell.
У предложенного устройства верхнее и нижнее основания могут быть изготовлены из различных немагнитных материалов, например, таких как пластик, алюминий, нержавеющая сталь, медь и т.д. Использование немагнитных материалов обусловлено тем, что метод СЗМ, как правило, связан с использованием магнитного воздействия, и использование магнитовосприимчивых материалов может быть нежелательно.In the proposed device, the upper and lower bases can be made of various non-magnetic materials, for example, such as plastic, aluminum, stainless steel, copper, etc. The use of non-magnetic materials is due to the fact that the SPM method is usually associated with the use of magnetic exposure, and the use of magnetically susceptible materials may be undesirable.
Следует отметить, что нижнее основание должно содержать в нижней части своего корпуса углубление, в верхней части которого расположено соединенное с ним сквозное отверстие, герметично закрытое снизу расположенной горизонтально, без провисания, упругой пленкой. При этом углубление в нижней части корпуса основания может как проходить через весь корпус основания, так и занимать в нем только определенную часть, например горизонтальное сечение корпуса углубления может иметь форму буквы «П». В этом случае форма закрытой стороны углубления принципиального значения не имеет. Боковые стенки углубления могут быть как вертикальными, так и не вертикальными. Если нижнее основание ячейки не будет содержать в нижней части своего корпуса углубление или, если корпус нижнего основания не будет иметь соединенного с углублением вертикального сквозного отверстия, герметично закрытого снизу упругой пленкой, то предложенное техническое решение становится неработоспособным.It should be noted that the lower base should contain a recess in the lower part of its body, in the upper part of which there is a through hole connected to it, which is hermetically closed from below by an elastic film that is horizontal, without sagging. In this case, the recess in the lower part of the base body can both pass through the entire base body and occupy only a certain part in it, for example, a horizontal section of the body of the groove may take the form of the letter “P”. In this case, the shape of the closed side of the recess is of no fundamental importance. The side walls of the recess can be either vertical or non-vertical. If the lower base of the cell does not contain a recess in the lower part of its body, or if the lower base body does not have a vertical through hole connected to the recess, hermetically sealed from below with an elastic film, then the proposed technical solution becomes inoperative.
У предложенного устройства сквозное отверстие в корпусе нижнего основании ячейки должно быть снизу закрыто упругой пленкой, использование которой позволяет обеспечить герметичность проточной жидкостной ячейки. У предлагаемой ячейки жесткое закрепление упругой пленки на верхней стенке корпуса в углублении может быть осуществлено с помощью фиксирующего состава, например клея, или путем локального нагрева контура пленки, находящегося на верхней стенке углубления, приводящего к фиксации пленки на нем за счет приваривания одного материала к другому. В этом случае пленка будет являться конструктивным элементом корпуса нижнего основания ячейки.The proposed device has a through hole in the housing of the lower base of the cell should be closed from below with an elastic film, the use of which allows to ensure the tightness of the flowing fluid cell. For the proposed cell, rigid fixing of the elastic film on the upper wall of the housing in the recess can be carried out using a fixing composition, for example, glue, or by local heating of the contour of the film located on the upper wall of the recess, leading to the fixation of the film on it by welding one material to another . In this case, the film will be a structural element of the housing of the lower base of the cell.
Использование упругой пленки дает возможность передать конструктивному первому элементу предлагаемого технического решения движение от второго элемента ячейки, в процессе исследований находящегося на способном к перемещению предметном столике микроскопа.The use of an elastic film makes it possible to convey to the constructive first element of the proposed technical solution the movement from the second element of the cell, which is in the process of research on a microscope stage that can move.
Геометрические размеры сквозного отверстия в корпусе нижнего основания могут быть различными, однако они не должны превышать размеры верхней стенки углубления. Такое отверстие может быть круглым, эллипсовидным, прямоугольным и т.д., при этом отверстие может быть как вертикальным, так и не вертикальным. Геометрические размеры отверстия также должны давать возможность помещать туда первый конструктивный элемент и размещать над ним, по крайней мере, часть держателя кантилевера с установленным в нем кантилевером. При невыполнении этих условий ячейка утрачивает свою работоспособность.The geometric dimensions of the through hole in the lower base housing may be different, however, they should not exceed the dimensions of the upper wall of the recess. Such a hole may be round, ellipsoidal, rectangular, etc., while the hole may be either vertical or non-vertical. The geometrical dimensions of the hole should also make it possible to place the first structural element there and place at least part of the cantilever holder with the cantilever installed in it. If these conditions are not met, the cell loses its working capacity.
У предлагаемой ячейки пленка может быть изготовлена из различных упругих полимеров, например, таких как полиэтилен, полиуретан, бутадиеновый каучук, полиизопреновый каучук и т.д. При этом толщина пленки может быть различной, зависеть от ее химического строения и конкретной решаемой задачи и составлять, например, 0,01-1,00 мм. Также возможно изготовление упругой пленки из металла. В этом случае часть металлической пленки может иметь на поверхности концентрические гофры, а край пленки должен оставаться гладким для облегчения закрепления пленки на корпусе нижнего основания ячейки с обеспечением герметичности собранной ячейки. При использовании металлической пленки ее толщина зависит от свойств используемого металла и также может варьироваться. Если у ячейки упругая пленка будет вообще отсутствовать или если пленка не будет упругой, то предложенное техническое решение утрачивает работоспособность.At the proposed cell, the film can be made of various elastic polymers, for example, such as polyethylene, polyurethane, butadiene rubber, polyisoprene rubber, etc. In this case, the film thickness may be different, depending on its chemical structure and the particular problem being solved, and be, for example, 0.01-1.00 mm. It is also possible to manufacture an elastic film of metal. In this case, a part of the metal film may have concentric corrugations on the surface, and the edge of the film should remain smooth to facilitate fixing the film to the housing of the lower base of the cell, ensuring the tightness of the assembled cell. When using a metal film, its thickness depends on the properties of the metal used and may also vary. If the cell has no elastic film at all, or if the film is not elastic, then the proposed technical solution loses its functionality.
В предложенном техническом решении сверху на пленке обязательно должен располагаться съемный первый конструктивный элемент, обладающий магнитными или ферромагнетическими свойствами, который в процессе исследования выполняет функцию держателя исследуемых объектов (образцов). Наличие магнитных или ферромагнетических свойств у первого элемента обусловлено тем, что конструкция ячейки предполагает обязательное использование второго конструктивного элемента, магнитные свойства которого должны обеспечивать притягивание друг к другу первого и второго элементов. При этом хотя бы один из элементов обязательно должен быть магнитом. Если оба элемента будут магнитами, то первый и второй элемент необходимо располагать так, чтобы они притягивались друг к другу, но не отталкивались друг от друга. В противном случае предлагаемая ячейка утрачивает свою работоспособность.In the proposed technical solution, a removable first structural element having magnetic or ferromagnetical properties must necessarily be located on top of the film, which in the process of research performs the function of the holder of the studied objects (samples). The presence of magnetic or ferromagnetic properties in the first element is due to the fact that the cell design requires the use of the second structural element, the magnetic properties of which must ensure the attraction of the first and second elements to each other. In this case, at least one of the elements must be a magnet. If both elements are magnets, then the first and second element must be positioned so that they are attracted to each other, but not repelled from each other. Otherwise, the proposed cell loses its functionality.
Следует отметить, что у предлагаемой ячейки первый конструктивный элемент обязательно должен быть съемным, что позволяет использовать первый элемент с различными геометрическими размерами и формой, а также после окончания исследований проводить дезинфекцию поверхности первого элемента для предотвращения нежелательного попадания не всегда безопасных объектов исследования в окружающую среду. Если элемент будет несъемным, то осуществить это будет невозможно. При этом форма первого элемента может быть различной, например первый элемент может быть выполнен в виде диска, круглого цилиндра, эллипсообразного цилиндра, параллелепипеда и т.д. Геометрические размеры первого конструктивного элемента могут варьироваться в широких пределах в зависимости от конкретной решаемой задачи, но не превышать размеров закрытого упругой пленкой отверстия в нижнем основании ячейки.It should be noted that the first structural element must be removable for the proposed cell, which makes it possible to use the first element with various geometrical sizes and shapes, and also to disinfect the surface of the first element after the studies are completed to prevent unwanted non-safe research objects from entering the environment. If the element is non-removable, then it will be impossible to implement. The shape of the first element can be different, for example, the first element can be made in the form of a disk, a round cylinder, an elliptical cylinder, a parallelepiped, etc. The geometric dimensions of the first structural element can vary widely depending on the particular problem being solved, but not exceed the dimensions of the hole closed by the elastic film in the lower base of the cell.
У предлагаемого устройства нижняя сторона первого элемента должна быть выполнена так, чтобы обеспечивать устойчивость элемента на горизонтальной поверхности. При этом нижняя сторона первого элемента может быть плоской или нижняя плоская сторона элемента может содержать углубление произвольной формы. Также возможно, что нижняя сторона первого элемента может содержать один или несколько плоских выступов, не нарушающих устойчивости первого элемента.In the proposed device, the lower side of the first element must be made so as to ensure the stability of the element on a horizontal surface. In this case, the lower side of the first element may be flat or the lower flat side of the element may contain a recess of arbitrary shape. It is also possible that the lower side of the first element may contain one or more flat protrusions that do not violate the stability of the first element.
Следует отметить, что, по крайней мере, часть верхней стороны первого элемента обязательно должна быть плоской и горизонтальной. То есть при расположении первого элемента на горизонтальной поверхности, по крайней мере, часть верхней стороны элемента должна располагаться горизонтально. При невыполнении этих условий проведение исследований изучаемых объектов сильно затрудняется. Форма боковой поверхности первого элемента может быть любой.It should be noted that at least part of the upper side of the first element must be flat and horizontal. That is, when the first element is located on a horizontal surface, at least part of the upper side of the element must be horizontal. If these conditions are not met, the study of the studied objects is very difficult. The shape of the side surface of the first element may be any.
В предложенной ячейке нижняя сторона второго элемента должна быть выполнена так, чтобы обеспечить устойчивость элемента на горизонтальной поверхности. При этом у второго элемента нижняя сторона может быть плоской или быть плоской и содержать углубление, а также нижняя сторона может содержать один или несколько плоских выступов, не нарушающих устойчивость второго элемента. Такая геометрия нижней стороны второго элемента обеспечивает его хорошее сцепление с предметным столиком СЗМ.In the proposed cell, the lower side of the second element should be made so as to ensure the stability of the element on a horizontal surface. Moreover, the second side of the second element may be flat or flat and contain a recess, as well as the lower side may contain one or more flat protrusions that do not violate the stability of the second element. This geometry of the lower side of the second element ensures its good adhesion to the SPM stage.
У предлагаемого устройства верхняя сторона второго элемента должна быть выполнена так, чтобы обеспечивать устойчивость повернутого на 180 градусов в вертикальной плоскости элемента на горизонтальной поверхности. Это позволит осуществить хорошее сцепление первого и второго элементов за счет их магнитного взаимодействия и в полной мере обеспечит передачу движения от предметного столика микроскопа на первый элемент, содержащий исследуемый объект. Верхняя сторона второго элемента также может быть плоской или содержать углубление или один или несколько плоских выступов. При наличии на верхней плоской стороне второго элемента углубления форма такого углубления может быть произвольной. При наличии на этой стороне плоского выступа, не нарушающего устойчивость перевернутого на 180 градусов в вертикальной плоскости второго элемента, форма остальной части верхней стороны второго элемента может быть любой.For the proposed device, the upper side of the second element must be made so as to ensure the stability of the element rotated 180 degrees in the vertical plane of the element on a horizontal surface. This will allow for good adhesion of the first and second elements due to their magnetic interaction and will fully ensure the transfer of motion from the microscope stage to the first element containing the object under study. The upper side of the second element may also be flat or contain a recess or one or more flat protrusions. If there is a recess on the upper flat side of the second element, the shape of the recess may be arbitrary. If there is a flat protrusion on this side that does not violate the stability of the second element inverted 180 degrees in the vertical plane, the shape of the rest of the upper side of the second element can be any.
Особенность использования предлагаемой ячейки заключается в том, что второй элемент должен размещаться под упругой пленкой в зафиксированном по высоте положении, что достигается путем использования фиксатора вертикального перемещения второго элемента. Кроме того, второй элемент должен иметь возможность как удерживаться в фиксаторе, так и оставаться под пленкой за счет примагничивания к первому элементу при извлечении фиксатора из нижнего основания. Это достигается наличием на боковой поверхности второго элемента, по крайней мере, одного паза, параллельного плоским горизонтальным торцевым плоскостям элемента, и наличием прорези в фиксаторе. При этом расстояние между пазом на боковой поверхности второго элемента и верхней его торцевой частью должно быть подобрано так, чтобы второй элемент мог размещаться под пленкой, закрывающей сквозное отверстие в корпусе нижнего основания ячейки, и располагаться под находящимся на пленке первым элементом. Если второй элемент не будет содержать на боковой поверхности, по крайней мере, один паз или если такой паз будет не параллельным плоским горизонтальным торцевым частям элемента, то предлагаемая ячейка утрачивает свою работоспособность.A feature of the use of the proposed cell is that the second element should be placed under the elastic film in a position fixed in height, which is achieved by using the vertical movement lock of the second element. In addition, the second element should be able to both be held in the retainer and remain under the film due to magnetization to the first element when removing the retainer from the lower base. This is achieved by the presence on the side surface of the second element, at least one groove parallel to the flat horizontal end planes of the element, and the presence of a slot in the latch. In this case, the distance between the groove on the side surface of the second element and its upper end part must be selected so that the second element can be placed under the film covering the through hole in the housing of the lower base of the cell, and located under the first element on the film. If the second element does not contain at least one groove on the side surface, or if such a groove is not parallel to the horizontal flat end parts of the element, then the proposed cell loses its functionality.
Геометрические размеры второго элемента могут быть различными, однако второй элемент должен иметь возможность быть размещенным под закрытым пленкой отверстием в корпусе нижнего основания ячейки и помещаться в прорезь фиксатора вертикального перемещения второго элемента. При этом геометрическая форма второго элемента может быть различной, например второй элемент может быть выполнен в виде диска, круглого цилиндра, эллипсообразного цилиндра, параллелепипеда и т.д.The geometrical dimensions of the second element can be different, however, the second element should be able to be placed under the closed film opening in the housing of the lower base of the cell and be placed in the slot of the vertical movement retainer of the second element. The geometric shape of the second element can be different, for example, the second element can be made in the form of a disk, a round cylinder, an elliptical cylinder, a parallelepiped, etc.
Первый и второй конструктивные элементы могут быть изготовлены из различных материалов, обладающих свойствами магнита, и различных материалов, обладающих ферромагнетическими свойствами.The first and second structural elements can be made of various materials having the properties of a magnet, and various materials having ferromagnetic properties.
Одной из особенностей предлагаемой ячейки является то, что у данного технического решения второй элемент перед началом исследований и по окончании исследований перед снятием ячейки с микроскопа обязательно должен находиться в зафиксированном по высоте положении, что достигается благодаря использованию фиксатора вертикального перемещения. Часть такого фиксатора должна находиться в пазе (пазах), расположенном (расположенных) на боковой (боковых) стенке (стенках) углубления в корпусе нижнего основания ячейки с возможностью извлечения фиксатора из нижнего основания при его прямолинейном перемещении по пазу (пазам). Следует отметить, что расстояние между расположенной горизонтально верхней стенкой углубления и пазом(-ами) в вертикальной(-ых) стенке(-ах) углубления, а также толщина второго элемента должны быть подобраны так, чтобы обеспечить плотное соединение между зафиксированным вторым элементом и пленкой, закрывающей сквозное отверстие в корпусе нижнего основания ячейки. При проведении исследований на микроскопе необходимо передавать движение от предметного столика микроскопа на первый и второй конструктивные элементы предлагаемой ячейки, поэтому фиксатор вертикального перемещения второго элемента обязательно должен иметь возможность извлечения из корпуса ячейки.One of the features of the proposed cell is that, for this technical solution, the second element must be in a position fixed in height before starting the research and when the research is completed before removing the cell from the microscope, which is achieved by using a vertical displacement lock. Part of such a latch should be in a groove (s) located (located) on the side (s) wall (s) of the recess in the housing of the lower base of the cell with the possibility of removing the latch from the lower base when it is moved rectilinearly along the groove (s). It should be noted that the distance between the horizontally located upper wall of the recess and the groove (s) in the vertical wall (s) of the recess, as well as the thickness of the second element, must be selected so as to ensure a tight connection between the fixed second element and the film covering the through hole in the housing of the lower base of the cell. When conducting research on a microscope, it is necessary to transfer movement from the microscope stage to the first and second structural elements of the proposed cell, therefore, the vertical movement retainer of the second element must necessarily be able to be removed from the cell body.
С технической точки зрения извлечение фиксатора из ячейки проще всего осуществить, если фиксатор будет выполнен в виде пластины с прорезью для установки второго элемента. При этом геометрические размеры пластины должны быть подобраны так, чтобы это позволяло ей перемещаться в пазе (пазах) нижнего основания ячейки. В зависимости от геометрических размеров паза в нижнем основании ячейки и геометрических размеров фиксатора вертикального перемещения второго элемента фиксатор может перемещаться как по одному единственному пазу в нижнем основании ячейки, так и одновременно по двум пазам. Однако у нижнего основания ячейки может быть и более двух пазов. Это позволит перемещать по ним фиксатор вертикального перемещения второго элемента, содержащий размещенный на нем более крупный или менее крупный второй элемент.From a technical point of view, it is easiest to remove the latch from the cell if the latch is made in the form of a plate with a slot for installing the second element. In this case, the geometrical dimensions of the plate should be selected so that it allows it to move in the groove (s) of the lower base of the cell. Depending on the geometrical dimensions of the groove in the lower base of the cell and the geometrical dimensions of the fixture for vertical movement of the second element, the fixture can move both in one single groove in the lower base of the cell, and simultaneously in two grooves. However, the bottom base of the cell may have more than two grooves. This will allow you to move along them the vertical movement latch of the second element containing the larger or smaller second element located on it.
Фиксатор вертикального перемещения может быть изготовлен из различных немагнитных материалов, например, таких как пластик, алюминий, медь и т.д. Если у предложенной ячейки будет отсутствовать фиксатор вертикального перемещения второго элемента или если у фиксатора не будет возможности извлечения из нижнего основания ячейки или у фиксатора не будет прорези для размещения второго элемента, то предлагаемое техническое решение утрачивает работоспособность. Предлагаемая ячейка также утрачивает работоспособность, если второй элемент будет жестко закреплен на фиксаторе.The vertical lock can be made of various non-magnetic materials, such as plastic, aluminum, copper, etc. If the proposed cell will not have a latch for vertical movement of the second element or if the latch will not be able to be removed from the lower base of the cell or the latch will not have a slot to accommodate the second element, then the proposed technical solution loses its functionality. The proposed cell also loses its functionality if the second element is rigidly fixed to the latch.
Схематическое изображение не содержащего каналов для подачи и отвода жидкости нижнего основания ячейки и фиксатора вертикального перемещения второго элемента показаны на Фиг. 1, на которой цифрой 1 обозначен корпус нижнего основания ячейки, цифрой 2 обозначено несквозное углубление в корпусе нижнего основания ячейки, горизонтальное сечение которого выполнено в форме буквы «П», цифрой 3 обозначены горизонтальные пазы в параллельных друг другу вертикальных стенках углубления, цифрой 4 обозначено сквозное отверстие в корпусе нижнего основания ячейки, закрытое упругой пленкой, цифрой 5 обозначен фиксатор вертикального перемещения второго элемента и цифрой 6 обозначен второй элемент ячейки, размещенный на фиксаторе.A schematic representation of a channel-free fluid supply and outlet for the lower base of the cell and the vertical movement lock of the second element are shown in FIG. 1, on which the bottom base of the cell is indicated by the
Вертикальное сечение показанного на Фиг. 1 нижнего основания ячейки изображено на Фиг. 2, на которой цифрой 1 обозначен корпус нижнего основание ячейки, цифрой 2 обозначено углубление в корпусе нижнего основания ячейки, цифрой 3 обозначены горизонтальные пазы в параллельных друг другу вертикальных стенках углубления, цифрой 4 обозначено сквозное отверстие в корпусе нижнего основания ячейки, закрытое упругой пленкой 7, и цифрой 8 обозначен первый элемент предлагаемой ячейки.The vertical section shown in FIG. 1 of the lower base of the cell is shown in FIG. 2, on which the
У предложенной ячейки верхнее основание обязательно должно содержать плоское оптически прозрачное закрытое окно, под которым должна быть расположена, по крайней мере, часть держателя кантилевера, расположенная под углом к нижней горизонтальной поверхности корпуса нижнего основания ячейки, которая у собранной ячейки должна находиться над первым элементом в отверстии корпуса нижнего основания ячейки. При этом такое окно может как располагаться на поверхности верхней части корпуса верхнего основания ячейки, так и находиться внутри выступа в корпусе верхнего основания ячейки. Такое окно необходимо для беспрепятственного прохождения луча лазера, направленного на закрепленный в держателе кантилевер, и луча, отраженного от кантилевера на фотодиод, расположенный в головке микроскопа. Окно может быть изготовлено из различных оптически прозрачных материалов, например, таких как кварц, стекло, органическое стекло и т.д., и быть зафиксировано на верхнем основании ячейки, например, с помощью клея. Также возможно изготовление всего корпуса верхнего основания ячейки, включая и окно, из оптически прозрачного материала, например из органического стекла.At the proposed cell, the upper base must necessarily contain a flat optically transparent closed window, under which at least a part of the cantilever holder should be located, located at an angle to the lower horizontal surface of the lower cell base body, which should be above the first element in the assembled cell holes of the lower base of the cell. In this case, such a window can both be located on the surface of the upper part of the upper cell base body, and can be located inside the protrusion in the upper cell base body. Such a window is necessary for the unhindered passage of the laser beam directed at the cantilever fixed in the holder and the beam reflected from the cantilever onto the photodiode located in the head of the microscope. The window can be made of various optically transparent materials, for example, such as quartz, glass, organic glass, etc., and can be fixed on the upper base of the cell, for example, using glue. It is also possible to manufacture the entire housing of the upper base of the cell, including the window, from an optically transparent material, for example, from organic glass.
Необходимость размещения окна и держателя кантилевера над отверстием в корпусе нижнего основания обусловлена тем, что у ячейки в отверстии нижнего основания находится первый элемент, выполняющий функцию держателя исследуемого объекта, и в процессе исследований установленный в держатель кантилевер должен соприкасаться с поверхностью перемещаемого исследуемого объекта. Такое окно обязательно должно быть закрытым ввиду того, что предложенная ячейка является проточной и жидкостной, т.е. предполагает прохождения внутри нее потока жидкости. Если верхнее основание ячейки не будет содержать закрытого оптически прозрачного окна или держателя кантилевера или если у собранной ячейки закрытое оптически прозрачное окно и держатель кантилевера не будут размещены над первым элементом в отверстии нижнего основания ячейки, то такая ячейка утрачивает работоспособность.The necessity of placing the window and the cantilever holder above the hole in the lower base case is due to the fact that the first element is located in the hole of the lower base at the cell, which serves as the holder of the object under study, and during the research, the cantilever installed in the holder must be in contact with the surface of the object being moved. Such a window must necessarily be closed due to the fact that the proposed cell is flowing and liquid, i.e. involves the passage of fluid inside it. If the upper base of the cell does not contain a closed optically transparent window or cantilever holder or if the assembled cell has a closed optically transparent window and the cantilever holder are not placed above the first element in the hole of the lower base of the cell, then such a cell loses its working capacity.
Для обеспечения универсальности применения предлагаемой ячейки и ее пригодности для использования в различных режимах СЗМ у ячейки держатель кантилевера может быть механически соединен с находящимся в корпусе основания пьезокерамическим элементом. В этом случае через корпус основания должны проходить выводы для подачи электрического сигнала на две противоположные стороны пьезокерамического элемента, без которого невозможно осуществить колебания пьезокерамики. Наличие у ячейки пьезокерамического элемента, механически соединенного с держателем кантилевера, обусловлено тем, что такое техническое решение позволяет осуществлять работу СЗМ в режиме резонансной атомно-силовой микроскопии. Кроме этого в корпусе верхнего основания ячейки может содержаться специальный вывод для подачи электрического сигнала на держатель кантилевера, что дает возможность проводить микроскопические исследования в режиме сканирующий резистивной микроскопии.To ensure the universality of the application of the proposed cell and its suitability for use in various SPM modes at the cell, the cantilever holder can be mechanically connected to the piezoceramic element located in the base body. In this case, conclusions must pass through the base case to supply an electrical signal to two opposite sides of the piezoceramic element, without which it is impossible to oscillate piezoceramics. The presence of a piezoelectric ceramic element in the cell, mechanically connected to the cantilever holder, is due to the fact that this technical solution allows the SPM to operate in resonance atomic force microscopy. In addition, the casing of the upper base of the cell may contain a special output for supplying an electrical signal to the cantilever holder, which makes it possible to conduct microscopic studies in the scanning resistive microscopy mode.
Для удобства использования фиксатор вертикального перемещения второго элемента, а также собранная ячейка могут дополнительно содержать ручки, облегчающие процесс установки и извлечения фиксатора из нижнего основания ячейки и процесс установки собранной ячейки на предметном столике микроскопа.For ease of use, the latch for the vertical movement of the second element, as well as the assembled cell, may additionally contain handles that facilitate the installation and removal of the latch from the lower base of the cell and the process of installing the assembled cell on the microscope stage.
Следует отметить, что проточная жидкостная ячейка для СЗМ может иметь другое устройство, отличное от предлагаемого. Например, вместо горизонтального паза (пазов) у нижнего основания ячейки устройство может иметь выступ (выступы), а выполненный в виде пластины фиксатор вертикального перемещения может иметь, по крайней мере, на одной из торцевых поверхностей ответный паз, позволяющий фиксатору перемещаться по выступу. Также второй элемент на боковой поверхности вместо паза может иметь выступ, а прорезь в фиксаторе вертикального перемещения второго элемента может иметь ответный паз. Однако данные технические решения являются существенно более сложными и трудно выполнимыми, чем предложенное нами техническое решение.It should be noted that the flowing liquid cell for SPM may have a different device than the one proposed. For example, instead of a horizontal groove (s) at the lower base of the cell, the device may have a protrusion (protrusions), and a vertical displacement retainer made in the form of a plate may have a counter groove on at least one of the end surfaces, allowing the retainer to move along the protrusion. Also, the second element on the side surface may have a protrusion instead of the groove, and the slot in the vertical movement retainer of the second element may have a mating groove. However, these technical solutions are significantly more complex and difficult to implement than our proposed technical solution.
Исследования с помощью предложенной ячейки проводят следующим образом. Второй элемент вводят в прорезь фиксатора вертикального перемещения второго элемента с последующим введением фиксатора в паз(-ы) нижнего основания ячейки, а сверху на пленку помещают первый элемент. Первый элемент устанавливают так, чтобы он располагался над вторым элементом. В расположенный под верхним основанием ячейки держатель кантилевера устанавливают соответствующий кантилевер, после чего верхнее основание ячейки размещают на нижнем основании ячейки с обеспечением их плотной посадки для герметичности собранной конструкции. Затем для подачи и отвода циркулирующей в ячейке жидкости имеющиеся у ячейки каналы с помощью трубок соединяют с соответствующим устройством, обеспечивающим циркуляцию в ячейке жидкости, содержащей исследуемые объекты. Собранную ячейку размещают на микроскопе.Research using the proposed cell is as follows. The second element is inserted into the slot of the vertical movement retainer of the second element, followed by the introduction of the retainer into the groove (s) of the lower base of the cell, and the first element is placed on top of the film. The first element is installed so that it is located above the second element. An appropriate cantilever is installed in the cantilever holder located under the upper base of the cell, after which the upper base of the cell is placed on the lower base of the cell, ensuring their tight fit for tightness of the assembled structure. Then, for supplying and discharging the liquid circulating in the cell, the channels existing in the cell are connected with the help of tubes to the corresponding device, which ensures circulation in the cell of the liquid containing the objects under study. The collected cell is placed on a microscope.
После этого предметный столик микроскопа подводят ко второму элементу до тех пор, пока они не соприкоснутся. Из нижнего основания ячейки за счет горизонтального перемещения извлекают фиксатор вертикального перемещения второго элемента. Затем включают устройство, обеспечивающее циркуляцию в ячейке жидкости, и начинают проводить исследования. После окончания исследования в паз(-ы) нижнего основания ячейки вводят фиксатор вертикального перемещения второго элемента и фиксируют на нем второй элемент. Прекращают циркуляцию в ячейке жидкости, отсоединяют трубки и ячейку снимают с предметного столика микроскопа. Фиксация вертикального перемещения второго элемента после окончания исследований необходима для того, чтобы избежать нежелательного спружинивания первого элемента растянутой упругой пленкой, неизбежно приводящего к порче кантилевера.After that, the microscope stage is brought to the second element until they come into contact. From the lower base of the cell due to the horizontal movement, the vertical movement latch of the second element is removed. Then turn on the device that provides circulation in the cell fluid, and begin to conduct research. After the end of the study, a fixer for the vertical movement of the second element is inserted into the groove (s) of the lower base of the cell and the second element is fixed on it. Stop the circulation in the liquid cell, disconnect the tube and remove the cell from the microscope stage. Fixing the vertical movement of the second element after the end of the study is necessary in order to avoid undesirable springing of the first element by a stretched elastic film, which inevitably leads to damage to the cantilever.
Преимущества предлагаемого устройства иллюстрируют следующие примеры.The advantages of the proposed device are illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
В опыте используют проточную жидкостную ячейку для СЗМ, корпус которой изготовлен из полиэтилена. Верхнее основание ячейки выполнено в виде параллелепипеда со сторонами 20×20 мм и высотой 10 мм. Нижнее основание ячейки также выполнено в виде параллелепипеда, имеющего размеры 30×25 мм и высотой 20 мм. Верхнее основание ячейки содержит в верхней части корпуса направленный вниз выступ с высотой 7 мм со сквозным квадратным отверстием со стороной 10 мм, герметично закрытым пластиной толщиной 1 мм, выполненной из оптически прозрачного материала - кварца, зафиксированной на выступе с помощью клея. Верхнее основание ячейки под кварцевой пластиной окном - содержит держатель кантилевера, расположенный под углом к верхней горизонтальной поверхности корпуса нижнего основания. Через корпус верхнего основания ячейки проходят два круглых сквозных отверстия диаметром 1,5 мм для подачи и отвода циркулирующей в ячейке жидкости.In the experiment, a flowing liquid cell for SPM is used, the body of which is made of polyethylene. The upper base of the cell is made in the form of a parallelepiped with sides 20 × 20 mm and a height of 10 mm. The lower base of the cell is also made in the form of a parallelepiped having dimensions of 30 × 25 mm and a height of 20 mm. The upper base of the cell contains in the upper part of the casing a protrusion directed downward with a height of 7 mm with a through square hole with a side of 10 mm, hermetically sealed with a 1 mm thick plate made of optically transparent material - quartz, fixed on the protrusion with glue. The upper base of the cell under the quartz plate window contains a cantilever holder located at an angle to the upper horizontal surface of the lower base body. Two round through holes with a diameter of 1.5 mm pass through the housing of the upper base of the cell for supplying and discharging the liquid circulating in the cell.
Нижнее основание ячейки содержит снизу внутри корпуса углубление высотой 10 мм, горизонтальное сечение которого представляет собой букву «П» с глубиной 25 мм и шириной 18 мм. В верхней части углубления расположено соединенное с ним вертикальное сквозное квадратное отверстие со стороной 18 мм, герметично закрытое расположенной горизонтально квадратной упругой полиэтиленовой пленкой толщиной 0, 02 мм со стороной 25 мм, жестко закрепленной на корпусе углубления путем локального нагрева замкнутого контура пленки, приводящего к локальному плавлению участков пленки и ее привариванию к материалу корпуса нижнего основания ячейки. Две противоположные боковые стенки корпуса углубления содержат по одному горизонтальному пазу, вертикальные сечения которых представляют собой прямоугольник глубиной 3 мм и высотой 2 мм. У нижнего основания ячейки сверху на закрепленной пленке находится съемный первый элемент, выполненный в форме квадратной пластины со стороной 10 мм и толщиной 2 мм, изготовленный из железа, обладающего ферромагнетическими свойствами. Кроме того, нижнее основание содержит второй плоский съемный элемент, также выполненный в форме квадратной пластины со стороной 12 мм и толщиной 3 мм с одним пазом на каждой из двух противоположных прямоугольных сторонах пластины, параллельным плоским торцевым плоскостям элемента. Вертикальное сечение каждого паза представляет собой квадрат со стороной 2 мм. Такая геометрия нижних сторон первого и второго элементов обеспечивает устойчивость каждого из элементов на горизонтальной поверхности. Кроме того, устройство второго элемента свидетельствует о том, что его верхняя сторона выполнена так, что обеспечивает устойчивость повернутого на 180 градусов в вертикальной плоскости второго элемента на горизонтальной поверхности. Второй конструктивный элемент выполнен из ферритового магнита, обеспечивающего магнитное притяжение второго конструктивного элемента к первому конструктивному элементу ячейки.The lower base of the cell contains a recess 10 mm high below the inside of the casing, the horizontal section of which is the letter "P" with a depth of 25 mm and a width of 18 mm. In the upper part of the recess there is a vertical through-hole square hole connected to it with an 18 mm side, hermetically sealed with a horizontal square elastic polyethylene film of 0.02 mm thick and a side of 25 mm, rigidly fixed to the recess body by local heating of the closed loop of the film, leading to a local melting sections of the film and welding it to the body material of the lower base of the cell. The two opposite side walls of the recess housing contain one horizontal groove, the vertical sections of which are a
Нижнее основание ячейки также содержит фиксатор вертикального перемещения второго элемента, выполненный в виде медной пластины толщиной 1,5 мм, имеющей размеры 40×23 мм и содержащей на более короткой своей стороне прорезь для установки второго конструктивного элемента ячейки, выполненную в виде прямоугольника, имеющего размеры 20×11 мм. При этом геометрические размеры пластины таковы, что позволяют ей перемещаться в пазах нижнего основания ячейки, и пазы у второго элемента выполнены так, что дают возможность перед сборкой ячейки устанавливать второй элемент в прорезь фиксатора. После установки второго элемента в прорези фиксатора пластину-фиксатор с установленным на ней вторым элементом вводят в пазы нижнего основания ячейки до тех пор, пока первый элемент не будет полностью находиться над вторым элементом.The lower base of the cell also contains a vertical movement retainer of the second element, made in the form of a copper plate 1.5 mm thick, having dimensions 40 × 23 mm and containing a slot on its shorter side for mounting the second structural element of the cell, made in the form of a rectangle having dimensions 20 × 11 mm. At the same time, the geometrical dimensions of the plate are such that they allow it to move in the grooves of the lower base of the cell, and the grooves of the second element are made so that it is possible to install the second element in the slot of the latch before assembling the cell. After the second element is installed in the retainer slot, the retainer plate with the second element installed on it is inserted into the grooves of the lower base of the cell until the first element is completely above the second element.
Схематическое изображение нижнего основания используемой в опыте ячейки и вертикальный разрез нижнего основания ячейки показаны на Фиг. 1 и Фиг. 2 соответственно.A schematic representation of the lower base of the cell used in the experiment and a vertical section of the lower base of the cell are shown in FIG. 1 and FIG. 2 respectively.
В находящийся под верхним основанием ячейки держатель кантилевера устанавливают кантилевер, способный отражать падающий на него луч лазера, исходящий из головки СЗМ. Затем верхнее основание ячейки размещают на нижнем основании ячейки с обеспечением их плотной посадки для герметичности собранной конструкции, достигаемой за счет наличия в нижней горизонтальной части верхнего основания ячейки и верхней горизонтальной части нижнего основания ячейки четырех вставок магнитных элементов, выполненных из неодимового магнита, обеспечивающих притяжение верхнего основания ячейки к нижнему основанию. При этом весь держатель кантилевера оказывается в отверстии корпуса нижнего основания ячейки, а сам кантилевер располагается в непосредственной близи от горизонтальной верхней поверхности первого элемента. После чего ячейка считается собранной. Затем для подачи и отвода циркулирующей в ячейке жидкости имеющиеся в ячейке каналы с помощью трубок соединяют с устройством, обеспечивающим циркуляцию в ячейке воды, содержащей исследуемые объекты - бактерии Escherichia coli - палочковидные бактерии длиной 1-4 микрометров (мкм) и высотой 0,6-1,5 мкм.A cantilever is mounted in the cantilever holder located under the upper base of the cell, which is able to reflect the laser beam incident on it, coming from the SPM head. Then the upper base of the cell is placed on the lower base of the cell with a tight fit for tightness of the assembled structure, achieved due to the presence of four neodymium magnet inserts in the lower horizontal part of the upper cell base and the upper horizontal part of the lower base of the cell, which ensure the attraction of the upper cell base to the lower base. In this case, the entire cantilever holder is in the opening of the housing of the lower base of the cell, and the cantilever itself is located in close proximity to the horizontal upper surface of the first element. After which the cell is considered assembled. Then, for supplying and discharging the liquid circulating in the cell, the channels available in the cell are connected via tubes to a device that circulates water in the cell containing the studied objects - Escherichia coli bacteria - rod-shaped bacteria 1-4 micrometers long (0.6 microns) and 0.6- high 1.5 microns.
Собранную ячейку размещают на микроскопе Asylum Research MFP-3D Classic AFM для проведения атомно-силовой микроскопии. После этого предметный столик микроскопа подводят ко второму элементу до тех пор, пока они не соприкоснутся. Из нижнего основания ячейки за счет горизонтального перемещения извлекают фиксатор вертикального перемещения второго элемента, в то время как второй элемент остается в ячейке за счет магнитного взаимодействия с расположенным над пленкой магнитным первым элементом и расположенным под вторым элементом предметным столиком микроскопа. После этого включают устройство, обеспечивающее циркуляцию в ячейке жидкости, и начинают проводить исследования.The collected cell is placed on an Asylum Research MFP-3D Classic AFM microscope for atomic force microscopy. After that, the microscope stage is brought to the second element until they come into contact. The horizontal displacement of the second element is removed from the lower base of the cell due to horizontal movement, while the second element remains in the cell due to magnetic interaction with the magnetic first element located above the film and located under the second element of the microscope stage. After that, a device for circulating in the fluid cell is turned on, and studies are started.
После этого с помощью компьютера запускают работу СЗМ, обеспечивающую перемещение исследуемого объекта. Вначале осуществляют перемещение по оси Z первого элемента, содержащего исследуемые объекты, до соприкосновения с острием кантилевера. Затем запускают сканирование поверхности по осям X и Y. При перемещении кантилевера по поверхности исследуемого объекта кантилевер изменяет свое положение, которое фиксируют по изменению положения луча лазера, отраженного от кантилевера на фотодиод микроскопа.After that, using the computer, the SPM is started, which ensures the movement of the investigated object. First, the first element containing the objects under study is moved along the Z axis until it contacts the tip of the cantilever. Then, a surface scan is started along the X and Y axes. When the cantilever is moved along the surface of the object under study, the cantilever changes its position, which is fixed by changing the position of the laser beam reflected from the cantilever onto the microscope photodiode.
По окончании исследования в пазы нижнего основания ячейки вводят фиксатор вертикального перемещения второго элемента и фиксируют на нем второй элемент. После этого прекращают циркуляцию в ячейке жидкости и ячейку снимают с предметного столика микроскопа.At the end of the study, a retainer for vertical movement of the second element is introduced into the grooves of the lower base of the cell and the second element is fixed on it. After that, the circulation in the liquid cell is stopped and the cell is removed from the microscope stage.
Опыт показал, что эксплуатация используемой ячейки достаточно проста, ячейка во время работы не подтекает, она легко устанавливается и снимается с микроскопа без разгерметизации и попадания объектов исследования - вирусов, в окружающую среду.Experience has shown that the operation of the cell used is quite simple, the cell does not leak during operation, it is easy to install and remove from the microscope without depressurization and the test objects - viruses, getting into the environment.
Пример 2Example 2
В опыте используют проточную жидкостную ячейку для СЗМ, верхнее основание которой выполнено в виде параллелепипеда с размерами 15×15×5 мм. Нижнее основание ячейки также выполнено в виде параллелепипеда, имеющего размеры 25×18×11 мм. Верхнее и нижнее основания ячейки изготовлены из органического стекла (полиметилметакрилата). Ввиду того что органическое стекло, из которого изготовлен корпус ячейки, оптически прозрачно, вся верхняя поверхность верхнего основания фактически является закрытым оптически прозрачным плоским окном толщиной 2 мм. Под верхним основанием ячейка содержит держатель кантилевера длиной 4 мм и толщиной 3 мм, расположенный под углом к верхней горизонтальной поверхности корпуса нижнего основания.In the experiment, a flowing liquid cell for SPM is used, the upper base of which is made in the form of a parallelepiped with dimensions of 15 × 15 × 5 mm. The lower base of the cell is also made in the form of a parallelepiped having dimensions of 25 × 18 × 11 mm. The upper and lower base of the cell are made of organic glass (polymethyl methacrylate). Due to the fact that the organic glass of which the cell body is made is optically transparent, the entire upper surface of the upper base is actually a closed 2 mm thick optically transparent flat window. Under the upper base, the cell contains a
Нижнее основание ячейки содержит в нижней части своего корпуса углубление в форме параллелепипеда высотой 5 мм, глубиной 14 мм и шириной 13 мм, горизонтальное сечение корпуса которого представляет собой букву «П». В верхней части углубления расположено соединенное с ним вертикальное сквозное круглое отверстие диаметром 10 мм, герметично закрытое расположенной горизонтально упругой пленкой, толщиной 0,2 мм, выполненной в форме круга диаметром 16 мм из латекса и жестко закрепленной на расположенной горизонтально верхней стенки корпуса углубления с помощью герметика (клея). Одна из боковых стенок углубления содержит один горизонтальный паз, вертикальное сечение которого представляет собой прямоугольник глубиной 4 мм и высотой 2 мм, и нижняя горизонтальная поверхность паза находится на расстоянии 2 мм от нижней горизонтальной поверхности нижнего основания ячейки. Корпус нижнего основания ячейки также содержит в верхней своей части два круглых сквозных канала диаметром 1 мм, один из которых служит для подачи в отверстие, а другой для отвода из отверстия в корпусе ячейки циркулирующей в ней жидкости.The lower base of the cell contains in the lower part of its body a recess in the form of a
У нижнего основания ячейки сверху на закрепленной горизонтально пленке находится магнитный съемный плоский первый элемент, выполненный в форме плоского диска диаметром 6 мм и высотой 3 мм, изготовленный из неодимового магнита. У используемого первого элемента вся верхняя сторона является плоской и горизонтальной. Кроме того, нижнее основание ячейки содержит второй плоский съемный элемент, также выполненный в форме диска с теми же размерами, что и первый элемент, с одним кольцевым пазом на боковой поверхности, параллельным торцевым плоскостям элемента и имеющим вертикальное сечение в виде квадрата со стороной 2 мм. Такая геометрия нижних сторон первого и второго элементов обеспечивает устойчивость каждого из элементов на горизонтальной поверхности. Кроме того, описанное выше устройство второго элемента свидетельствует о том, что его верхняя сторона выполнена так, что обеспечивает устойчивость повернутого на 180 градусов в вертикальной плоскости элемента на горизонтальной поверхности. Второй конструктивный элемент выполнен из железа, обладающего свойствами ферромагнетика, обеспечивающими магнитное притяжение второго конструктивного элемента к первому конструктивному элементу ячейки.At the bottom of the cell base, on top of a horizontally fixed film, is a magnetic removable flat first element, made in the form of a flat disk with a diameter of 6 mm and a height of 3 mm, made of a neodymium magnet. For the first element used, the entire upper side is flat and horizontal. In addition, the lower base of the cell contains a second flat removable element, also made in the form of a disk with the same dimensions as the first element, with one annular groove on the side surface parallel to the end planes of the element and having a vertical section in the form of a square with a side of 2 mm . This geometry of the lower sides of the first and second elements ensures the stability of each of the elements on a horizontal surface. In addition, the above-described device of the second element indicates that its upper side is designed to provide stability of the element rotated 180 degrees in the vertical plane of the element on a horizontal surface. The second structural element is made of iron having the properties of a ferromagnet providing magnetic attraction of the second structural element to the first structural element of the cell.
Нижнее основание ячейки также содержит фиксатор вертикального перемещения второго элемента, выполненный в виде алюминиевой пластины толщиной 1,5 мм, имеющей длину 20 мм, ширину 15 мм, содержащей на одной более короткой своей торцевой стороне прорезь для установки второго конструктивного элемента ячейки, выполненную в виде прямоугольника, имеющего длину 8 мм и ширину 4 мм. При этом геометрические размеры пластины таковы, что позволяют ей перемещаться в пазе нижнего основания ячейки, и кольцевой паз у второго элемента выполнен так, что дает возможность перед сборкой ячейки устанавливать второй элемент в прорезь фиксатора. После установки второго элемента в прорези фиксатора пластину-фиксатор с установленным на ней вторым элементом вводят в паз нижнего основания ячейки до тех пор, пока второй элемент не будет находиться под первым элементом.The lower base of the cell also contains a vertical movement retainer of the second element, made in the form of an aluminum plate 1.5 mm thick, having a length of 20 mm, a width of 15 mm, containing a slot on one shorter end face for mounting the second cell structural element, made in the form a rectangle having a length of 8 mm and a width of 4 mm. In this case, the geometrical dimensions of the plate are such that they allow it to move in the groove of the lower base of the cell, and the annular groove of the second element is made so that it is possible to install the second element in the slot of the latch before assembling the cell. After the second element is installed in the retainer slot, the retainer plate with the second element installed on it is inserted into the groove of the lower base of the cell until the second element is under the first element.
В находящийся под верхним основанием ячейки держатель кантилевера устанавливают кантилевер, способный отражать падающий на него луч лазера, исходящий из головки СЗМ. Затем верхнее основание ячейки размещают на нижнем основании ячейки с обеспечением их плотной посадки для герметичности собранной конструкции, достигаемой путем нанесения на места контакта между верхним и нижним основаниями слоя фиксирующего состава - герметика. При этом половина держателя кантилевера оказывается в отверстии корпуса нижнего основания ячейки, а сам кантилевер располагается в непосредственной близи от горизонтальной верхней поверхности первого элемента. После чего ячейка считается собранной. Затем для подачи и отвода циркулирующей в ячейке жидкости имеющиеся в ячейке каналы с помощью трубок соединяют с устройством, обеспечивающим циркуляцию в ячейке физиологического раствора, содержащего исследуемые объекты - вирусы гриппа А человека штамма H1N1, имеющие шарообразную форму с диаметром порядка 100 нанометров (нм).A cantilever is mounted in the cantilever holder located under the upper base of the cell, which is able to reflect the laser beam incident on it, coming from the SPM head. Then the upper base of the cell is placed on the lower base of the cell with a tight fit for tightness of the assembled structure, achieved by applying a layer of fixing composition - sealant to the contact points between the upper and lower bases. In this case, half of the cantilever holder is in the hole in the housing of the lower base of the cell, and the cantilever is located in close proximity to the horizontal upper surface of the first element. After which the cell is considered assembled. Then, for supplying and discharging the fluid circulating in the cell, the channels available in the cell are connected via tubes to a device that circulates in the cell physiological saline containing the studied objects - human influenza A viruses of strain H1N1, which have a spherical shape with a diameter of about 100 nanometers (nm).
Собранную ячейку размещают на микроскопе марки ФемтоСкан для проведения атомно-силовой микроскопии. После этого предметный столик микроскопа подводят ко второму элементу до тех пор, пока они не соприкоснутся. Из нижнего основания ячейки за счет горизонтального перемещения извлекают фиксатор вертикального перемещения второго элемента, в то время как второй элемент остается в ячейке за счет магнитного взаимодействия с расположенным над пленкой магнитным первым элементом и расположенным под вторым элементом предметным столиком микроскопа. После этого включают устройство, обеспечивающее циркуляцию в ячейке жидкости, и начинают проводить исследования.The assembled cell is placed on a FemtoScan brand microscope for atomic force microscopy. After that, the microscope stage is brought to the second element until they come into contact. The horizontal displacement of the second element is removed from the lower base of the cell due to horizontal movement, while the second element remains in the cell due to magnetic interaction with the magnetic first element located above the film and located under the second element of the microscope stage. After that, a device for circulating in the fluid cell is turned on, and studies are started.
После этого с помощью компьютера запускают работу СЗМ, обеспечивающую перемещение исследуемого объекта. Вначале осуществляют перемещение по оси Z первого элемента, содержащего исследуемые объекты, до соприкосновения с острием кантилевера. Затем запускают сканирование поверхности по осям X и Y. При перемещении кантилевера по поверхности исследуемого объекта кантилевер изменяет свое положение, которое фиксируют по изменению положения луча лазера, отраженного от кантилевера на фотодиод микроскопа.After that, using the computer, the SPM is started, which ensures the movement of the investigated object. First, the first element containing the objects under study is moved along the Z axis until it contacts the tip of the cantilever. Then, a surface scan is started along the X and Y axes. When the cantilever is moved along the surface of the object under study, the cantilever changes its position, which is fixed by changing the position of the laser beam reflected from the cantilever onto the microscope photodiode.
По окончании исследования в паз нижнего основания ячейки вводят фиксатор вертикального перемещения второго элемента и фиксируют на нем второй элемент. Прекращают циркуляцию в ячейке жидкости, ячейку отсоединяют от трубок и снимают с предметного столика микроскопа.At the end of the study, a fixture for vertical movement of the second element is inserted into the groove of the lower base of the cell and the second element is fixed on it. The circulation in the fluid cell is stopped, the cell is disconnected from the tubes and removed from the microscope stage.
Опыт показал, что эксплуатация используемой в нем ячейки достаточно проста, ячейка во время работы не подтекает, она легко устанавливается и снимается с микроскопа без разгерметизации и попадания объектов исследования - вирусов, в окружающую среду.Experience has shown that the operation of the cell used in it is quite simple, the cell does not leak during operation, it is easy to install and remove from the microscope without depressurization and the test objects - viruses, getting into the environment.
Пример 3Example 3
Опыт проводят аналогично примеру 2, однако используют ячейку, изготовленную из меди, у которой канал для подачи циркулирующей в ячейке жидкости расположен в верхнем основании ячейки, а канал для отвода циркулирующей жидкости находится в нижнем основании ячейки. Верхнее основание ячейки содержит в верхней части корпуса плоское оптически прозрачное герметично закрытое окно, изготовленное из квадратной стеклянной пластины со стороной 10 мм, толщиной 2 мм и закрепленной на корпусе верхнего основания ячейки с помощью герметика. При этом первый и второй элементы изготовлены из ферритового магнита, причем полюса используемых магнитов у элементов расположены так, что первый и второй элементы притягиваются друг к другу. У каждого элемента обе стороны содержат в центральной части плоскую лунку глубиной 1 мм и диаметром 4 мм. Кроме того, в отличие от примера 1 вертикальное сквозное отверстие в корпусе нижнего основания ячейки герметично закрыто упругой алюминиевой пленкой (фольгой) толщиной 0,04 мм. У пленки центральная часть, выполненная в форме круга с диаметром 6 мм, и края пленки имеют гладкую поверхность, между которыми расположена концентрическая гофра высотой 0,5 мм, центр которой совпадает с центром центральной части пленки. У собранной ячейки одна треть держателя кантилевера находится в отверстии корпуса нижнего основания ячейки над первым элементом. Описанную ячейку используют для изучения размера и формы сферических наночастиц золота со средним диаметром 15 нм, находящихся в их водной суспензии.The experiment is carried out analogously to example 2, but use a cell made of copper, in which the channel for supplying circulating fluid in the cell is located in the upper base of the cell, and the channel for draining the circulating fluid is in the lower base of the cell. The upper base of the cell contains a flat optically transparent hermetically sealed window in the upper part of the casing made of a square glass plate with a side of 10 mm, a thickness of 2 mm and fixed to the casing of the upper base of the cell with sealant. In this case, the first and second elements are made of a ferrite magnet, and the poles of the magnets used in the elements are arranged so that the first and second elements are attracted to each other. On each element, both sides contain in the central part a
Опыт показал, что эксплуатация используемой ячейки достаточно проста, ячейка во время работы не подтекает и она легко устанавливается и снимается с микроскопа без разгерметизации.Experience has shown that the operation of the cell used is quite simple, the cell does not leak during operation and it is easy to install and remove from the microscope without depressurization.
Пример 4Example 4
Опыт проводят аналогично примеру 2, однако используют ячейку, у которой нижнее основание содержит сквозное углубление и вместо латексной пленки используют пленку из полиуретана толщиной 0,25 мм.The experiment is carried out analogously to example 2, however, a cell is used in which the lower base contains a through recess and instead of a latex film a 0.25 mm thick polyurethane film is used.
Опыт показал, что эксплуатация используемой ячейки достаточно проста, ячейка во время работы не подтекает и она легко устанавливается и снимается с микроскопа без разгерметизации.Experience has shown that the operation of the cell used is quite simple, the cell does not leak during operation and it is easy to install and remove from the microscope without depressurization.
Пример 5.Example 5
Опыт проводят аналогично примеру 3, однако вместо алюминиевой пленки используют медную пленку (фольгу) толщиной 0,02 мм.The experiment is carried out analogously to example 3, however, instead of an aluminum film, a copper film (foil) with a thickness of 0.02 mm is used.
Опыт показал, что эксплуатация используемой ячейки достаточно проста, ячейка во время работы не подтекает и она легко устанавливается и снимается с микроскопа без разгерметизации.Experience has shown that the operation of the cell used is quite simple, the cell does not leak during operation and it is easy to install and remove from the microscope without depressurization.
Пример 6.Example 6
Опыт проводят аналогично примеру 3, однако вместо алюминиевой пленки используют латунную пленку (фольгу) толщиной 0,1 мм.The experiment is carried out analogously to example 3, however, instead of an aluminum film, a brass film (foil) with a thickness of 0.1 mm is used.
Опыт показал, что эксплуатация используемой ячейки достаточно проста, ячейка во время работы не подтекает и она легко устанавливается и снимается с микроскопа без разгерметизации.Experience has shown that the operation of the cell used is quite simple, the cell does not leak during operation and it is easy to install and remove from the microscope without depressurization.
Таким образом, из приведенных примеров видно, что эксплуатация предлагаемой ячейки существенно проще по сравнению с ячейкой, выбранной в качестве прототипа, ячейка во время работы не подтекает и она легко устанавливается и снимается с микроскопа без разгерметизации.Thus, it can be seen from the above examples that the operation of the proposed cell is significantly simpler than the cell selected as a prototype, the cell does not leak during operation, and it is easily installed and removed from the microscope without depressurization.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016146599A RU2645884C1 (en) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | Flowing liquid mesh for scanning probe microscopy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016146599A RU2645884C1 (en) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | Flowing liquid mesh for scanning probe microscopy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2645884C1 true RU2645884C1 (en) | 2018-02-28 |
Family
ID=61568350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016146599A RU2645884C1 (en) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | Flowing liquid mesh for scanning probe microscopy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2645884C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU211014U1 (en) * | 2021-10-21 | 2022-05-18 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | FLOW CELL FOR CHEMICAL REACTIONS |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7017398B2 (en) * | 1999-03-29 | 2006-03-28 | Veeco Instruments Inc. | Active probe for an atomic force microscope and method for use thereof |
| WO2008099136A1 (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-21 | The University Court Of The University Of St Andrews | Flow velocity and pressure measurement using a vibrating cantilever device |
| CA2768873A1 (en) * | 2009-07-23 | 2011-01-27 | Insight Nanofluidics Inc. | Nanofluidic cell |
| US20140011226A1 (en) * | 2012-07-03 | 2014-01-09 | Agilent Technologies, Inc. | Sample probes and methods for sampling intracellular material |
-
2016
- 2016-11-29 RU RU2016146599A patent/RU2645884C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7017398B2 (en) * | 1999-03-29 | 2006-03-28 | Veeco Instruments Inc. | Active probe for an atomic force microscope and method for use thereof |
| WO2008099136A1 (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-21 | The University Court Of The University Of St Andrews | Flow velocity and pressure measurement using a vibrating cantilever device |
| CA2768873A1 (en) * | 2009-07-23 | 2011-01-27 | Insight Nanofluidics Inc. | Nanofluidic cell |
| US20140011226A1 (en) * | 2012-07-03 | 2014-01-09 | Agilent Technologies, Inc. | Sample probes and methods for sampling intracellular material |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU211014U1 (en) * | 2021-10-21 | 2022-05-18 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | FLOW CELL FOR CHEMICAL REACTIONS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tho et al. | Cavitation microstreaming patterns in single and multiple bubble systems | |
| US10242977B2 (en) | Fluid-suspended microcomponent harvest, distribution, and reclamation | |
| Yakubov et al. | Interaction forces between hydrophobic surfaces. Attractive jump as an indication of formation of “stable” submicrocavities | |
| Ishida et al. | Nano bubbles on a hydrophobic surface in water observed by tapping-mode atomic force microscopy | |
| Hammarström et al. | Non-contact acoustic cell trapping in disposable glass capillaries | |
| TWI507349B (en) | Method and device for controlling pattern and structure formation by an electric field | |
| Li et al. | Study of the relationship between boundary slip and nanobubbles on a smooth hydrophobic surface | |
| Timonen et al. | Tweezing of Magnetic and Non‐Magnetic Objects with Magnetic Fields | |
| US7253408B2 (en) | Environmental cell for a scanning probe microscope | |
| Park et al. | Distortion in two-dimensional shapes of merging nanobubbles: evidence for anisotropic gas flow mechanism | |
| Li et al. | Study on nanobubble-on-pancake objects forming at polystyrene/water interface | |
| Barbic et al. | Scanning probe electromagnetic tweezers | |
| RU2645884C1 (en) | Flowing liquid mesh for scanning probe microscopy | |
| RU2638365C1 (en) | Flow liquid cell for scanning probe microscopy | |
| Li et al. | Probing the “gas tunnel” between neighboring nanobubbles | |
| Marchand et al. | Non-contact AFM imaging in water using electrically driven cantilever vibration | |
| Hu et al. | A sub-micron spherical atomic force microscopic tip for surface measurements | |
| US20200407676A1 (en) | External sonication | |
| Jing et al. | Surface charge-induced EDL interaction on the contact angle of surface nanobubbles | |
| Wang et al. | Size-dependent stiffness of nanodroplets: a quantitative analysis of the interaction between an AFM probe and nanodroplets | |
| Birkin et al. | Generation and in situ electrochemical detection of transient nanobubbles | |
| Huang et al. | Electrodes for microfluidic integrated optoelectronic tweezers | |
| Elborai | Ferrofluid surface and volume flows in uniform rotating magnetic fields | |
| US10712365B2 (en) | Microfluidic cell for atomic force microscopy | |
| Ren et al. | Removal of surface-attached micro-and nanobubbles by ultrasonic cavitation in microfluidics |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181130 |