專利名稱：利用液體冷凍時(shí)形成的冰球操縱微小物體的冰鑷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)帶有水分或置于懸浮液體中的微小物體進(jìn)行操縱的裝置，特別涉及一種利用液體冷凍時(shí)形成的冰球操縱微小物體的冰鑷。
背景技術(shù)：
當(dāng)前自然科學(xué)與工程技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)是朝微型化邁進(jìn)，其中對(duì)微小物體的操縱是一大類重要問題，比如在許多微/納米器件應(yīng)用場(chǎng)合及加工情況下，需要對(duì)微小物體實(shí)現(xiàn)精密的位移控制；近期，人們提出了在液體環(huán)境中對(duì)微小物體進(jìn)行激光加工，而這也有賴于微操作；特別是，在醫(yī)學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，對(duì)微小細(xì)胞體進(jìn)行主動(dòng)操作長(zhǎng)期為細(xì)胞生物學(xué)家所夢(mèng)寐以求，按照Bell實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家Ashkin(1986年提出光鑷技術(shù))的說法[李銀妹編譯，光鑷原理、技術(shù)和應(yīng)用，合肥中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，1996]，“將細(xì)胞器從其正常位置移走的能力，為我們打開了精確研究細(xì)胞功能的大門”。
目前，在操縱液體環(huán)境中的微小物體如細(xì)胞方面，光鑷是最有前景的技術(shù)之一，這是一種基于激光光學(xué)效應(yīng)引起的光壓操縱微小物體的方法，它使得可對(duì)落入以光鑷的光所形成的光場(chǎng)中的微小顆粒進(jìn)行牽引和操縱[李銀妹編譯，光鑷原理、技術(shù)和應(yīng)用，合肥中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，1996]，從而由此可迅速捕捉和輸運(yùn)染色體、細(xì)菌、病毒甚至細(xì)胞，該技術(shù)為細(xì)胞導(dǎo)入外源基因、研究和改變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)、研究細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)功能以及進(jìn)行物種雜交等生命科學(xué)前沿課題展示了廣闊的前景。然而，光鑷技術(shù)也存在一定不足，這主要體現(xiàn)在，①難以控制的激光能量可能會(huì)導(dǎo)致所操縱細(xì)胞的溫升過高以至破壞細(xì)胞，從而使活體細(xì)胞研究中斷；而且，實(shí)現(xiàn)一套激光光鑷系統(tǒng)需要激光器及其調(diào)節(jié)裝置，光鑷技術(shù)使用中要通過顯微鏡將光束聚集到亞微米大小的光點(diǎn)，再輔以精密機(jī)械定位系統(tǒng)、光學(xué)顯微鏡以及其它技術(shù)進(jìn)行精確定位、操縱和觀測(cè)細(xì)胞，由此使得②整套機(jī)構(gòu)龐大，設(shè)備復(fù)雜，費(fèi)用昂貴；再者，③對(duì)于一些體積乃至質(zhì)量較大的細(xì)胞等微小物體，激光光壓的強(qiáng)度并不足以導(dǎo)致其發(fā)生位移，因而會(huì)使操作無效。
除光鑷技術(shù)外，人們也嘗試采用其他方式如電、磁、聲等作用機(jī)制來控制微小物體，但這些方式都無一例外地要引入外場(chǎng)效應(yīng)，從而會(huì)改變物體本身的某些物理化學(xué)行為，以至影響對(duì)真實(shí)物理過程的理解。
目前，人們發(fā)現(xiàn)，熱信號(hào)是控制一些“微小”機(jī)器的最合適的工具之一[劉靜，微米/納米尺度傳熱學(xué)，北京科學(xué)出版社，2001]。與熱驅(qū)動(dòng)相比，一些傳統(tǒng)微致動(dòng)技術(shù)如堆型壓電驅(qū)動(dòng)器若要實(shí)現(xiàn)較大的力輸出，則其位移相對(duì)較小(＜10μm)；而雙壓電晶片雖可獲得大的位移，但輸出力又相對(duì)較?。淮送?，電力驅(qū)動(dòng)則對(duì)顆粒和潮濕環(huán)境非常敏感；而磁致動(dòng)又不易加工到亞毫米尺度?；谝陨峡紤]，本發(fā)明利用熱方法的獨(dú)特性能，提供一種可以固定和操縱微小物體尤其是懸浮液環(huán)境中的微小物體如細(xì)胞等的裝置，在一定程度上克服上述光鑷等微操作裝置的不足，成為操縱微小物體的一種安全有效的全新手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用液體冷凍時(shí)形成的冰球操縱微小物體的冰鑷。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明提供的利用液體冷凍后形成的冰球操縱微小物體的冰鑷，其特征在于，該冰鑷包括一微細(xì)探針1，該微細(xì)探針為由同心放置的液氮傳送內(nèi)層管11，中層管12和外層管13構(gòu)成的三層同心套管，中層管12和液氮傳送內(nèi)層管11之間的空間構(gòu)成液氮?dú)饣蟮臍怏w回流通道，中層管12和外層管13之間的空間為真空層；一與微細(xì)探針1連接成一體的圓錐體型冰鑷探頭2，其內(nèi)設(shè)有與微細(xì)探針1的液氮傳送內(nèi)層管11相通的液氮通道；以及一微型電加熱薄膜3，該微型電加熱薄膜3包覆在微細(xì)探針1及冰鑷探頭2的部分或全部外表面上；所述的微細(xì)探針1的圓柱形外徑為1mm-10mm，長(zhǎng)度為10mm-200mm；所述的冰鑷探頭2的圓錐體錐度為1-10°；所述的微細(xì)探針1和冰鑷探頭2由高熱導(dǎo)率的材料制成；所述高熱導(dǎo)率的材料為不銹鋼，銅，銀或金；所述的微型電加熱薄膜3為一種其外表面上覆蓋有絕熱膜的電加熱絲構(gòu)成的薄膜，所述電加熱絲由鎳-鉻合金絲繞制而成，所述絕熱膜為聚四氟乙烯膜；其厚度為1nm-1mm；所述的冰鑷探頭2外表面上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器4，如熱電偶溫度傳感器；本發(fā)明的利用液體冷凍后形成的冰球操縱微小物體的冰鑷，還進(jìn)一步包括一操作控制裝置，該操作控制裝置包括一用于固定所述微細(xì)探針1，并使其作三維空間移動(dòng)的微操作臺(tái)81，一用于控制該微操作臺(tái)81動(dòng)作的微操作控制儀82，微操作控制儀82由一電腦83控制操作；所述的操作控制裝置還包括一與電腦83連接的顯微鏡84。
上述顯微操作裝置對(duì)微小物體進(jìn)行固定和操縱過程是這樣實(shí)現(xiàn)的a).將冰鑷固定在微操作臺(tái)上，啟動(dòng)微操作控制儀、電腦與顯微鏡。
b).通過顯微鏡的觀察，使冰鑷探頭的尖部靠近或接觸置于液體中或帶有水分的微小物體。啟動(dòng)制冷元件，同時(shí)設(shè)置好微型電加熱薄上的電流大小。幾秒鐘后，冰球即在微小物體朝向冰鑷的表面形成，則該微小物體得到固定；c).結(jié)合顯微鏡和微操作儀，對(duì)固定在冰鑷探頭尖部的微小物體進(jìn)行三維方向上的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)等操作。當(dāng)樣品到達(dá)目標(biāo)地點(diǎn)時(shí)，通過調(diào)整微型電加熱膜上的電流大小，使冰球融化，即實(shí)現(xiàn)對(duì)該微小物體的卸載，從而開展一系列的研究工作。
當(dāng)冰鑷觸及帶有水份或置于液體環(huán)境中的微小物體時(shí)，會(huì)迅速在二者之間形成一個(gè)冰球(由于二者間的結(jié)合力很大，這一微小冰球可以帶動(dòng)質(zhì)量很大的物體)，這是因?yàn)槲⑿∥矬w上面向冰鑷的表面實(shí)際上充當(dāng)了一個(gè)結(jié)冰的成核區(qū)域，因而結(jié)冰極易發(fā)生在微小物體表面而不是周圍的液體中，所以，冰鑷操縱微小物體往往顯得準(zhǔn)確而快速。本發(fā)明提供的利用冷凍形成的冰球固定和操作微小物體的概念具有一定的普遍性，可應(yīng)用于更多更復(fù)雜的操作環(huán)境，比如，對(duì)于微/納米器件的旋轉(zhuǎn)操作、搬運(yùn)以及DNA分子等的移動(dòng)，而這在生命科學(xué)和微/納米技術(shù)等領(lǐng)域內(nèi)會(huì)有十分重要的實(shí)用價(jià)值。
綜上所述，本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的冰鑷及其顯微操作裝置結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，具有很高的性能價(jià)格比。而現(xiàn)有的微操作儀大多采用除熱方法之外的途徑實(shí)現(xiàn)，對(duì)材料的要求較高，制造成本高，操作復(fù)雜，且在液體環(huán)境下使用時(shí)受到一定限制。直接利用微小物體所在液體環(huán)境對(duì)其進(jìn)行固定和操縱是較佳的辦法，這也是本發(fā)明提出的關(guān)鍵之處。本儀器的核心原理在于利用液體冷凍形成的冰球固定和操縱細(xì)胞或微小物質(zhì)顆粒，無需復(fù)雜用于抓取物體的機(jī)械結(jié)構(gòu)，可以利用現(xiàn)有的顯微操作臺(tái)，且不引入外場(chǎng)效應(yīng)，因而較之以往方法大大簡(jiǎn)化；而且，使用時(shí)安全可靠；特別是，冰鑷技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)較重樣品的搬運(yùn)，而光鑷技術(shù)則很難做到。本發(fā)明由于采用了液氮冷技術(shù)，通過改變微型電加熱薄上的電流大小即可實(shí)現(xiàn)不同的加熱功能，從而可以控制冰球的大小并且可以實(shí)現(xiàn)微小物件7的卸載，連續(xù)性好，能較好地滿足三維移動(dòng)的要求，具有可控位移范圍寬、力量大、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，操作十分簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明對(duì)微小物體進(jìn)行操作的示意圖；圖3為本發(fā)明對(duì)液體環(huán)境中進(jìn)行微小物體進(jìn)行操作的示意圖；其中微細(xì)探針1冰鑷探頭2 微型電加熱薄膜3液氮傳送內(nèi)層管11 中層管12 外層管13溫度傳感器4 微操作臺(tái)81微操作控制儀82電腦83 顯微鏡84 容器85液體環(huán)境86樣品臺(tái)87 冰球6 微小物體7
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步展開說明。
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明對(duì)微小物體進(jìn)行操作的示意圖；由圖可知，本發(fā)明提供的利用液體冷凍后形成的冰球操縱微小物體的冰鑷，該冰鑷包括一微細(xì)探針1，該微細(xì)探針為由同心放置的液氮傳送內(nèi)層管11，中層管12和外層管13構(gòu)成的三層同心套管，中層管12和液氮傳送內(nèi)層管11之間的空間構(gòu)成液氮?dú)饣蟮臍怏w回流通道，中層管12和外層管13之間的空間為真空層；一與微細(xì)探針1連接成一體的圓錐體型冰鑷探頭2，其內(nèi)設(shè)有與微細(xì)探針1的液氮傳送內(nèi)層管11相通的液氮通道；以及一微型電加熱薄膜3，該微型電加熱薄膜3包覆在微細(xì)探針1及冰鑷探頭2的部分或全部外表面上；所述的微細(xì)探針1的圓柱體外徑為1mm-10mm，長(zhǎng)度為10mm-200mm；所述的冰鑷探頭2的圓錐體錐度為1-10°；所述的微細(xì)探針1和冰鑷探頭2由高熱導(dǎo)率的材料制成；所述高熱導(dǎo)率的材料為不銹鋼，銅，銀或金；所述的微型電加熱薄膜3為一種其外表面上覆蓋有絕熱膜的電加熱絲構(gòu)成的薄膜，所述電加熱絲由鎳-鉻合金絲繞制而成，所述絕熱膜為聚四氟乙烯膜；其厚度為1nm-1mm；所述的冰鑷探頭2外表面上設(shè)有一溫度傳感器4，如熱電偶溫度傳感器；圖3為本發(fā)明對(duì)液體環(huán)境中進(jìn)行微小物體進(jìn)行操作的示意圖；由圖3可知，本發(fā)明的利用液體冷凍后形成的冰球操縱微小物體的冰鑷，還進(jìn)一步包括一操作控制裝置，該操作控制裝置包括一用于固定所述微細(xì)探針1，并使其作三維空間移動(dòng)的微操作臺(tái)81，一用于控制該微操作臺(tái)81動(dòng)作的微操作控制儀82，微操作控制儀82由一電腦83控制操作；所述的操作控制裝置還包括一與電腦83連接的顯微鏡84。
實(shí)施例1請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明利用液氮制冷的冰鑷的結(jié)構(gòu)示意圖。在該冰鑷中，冷卻介質(zhì)——液氮儲(chǔ)存于一特定容器中，經(jīng)由微細(xì)探針1的液氮傳送內(nèi)層管11到達(dá)冰鑷探頭2；中層管12和外層管13之間構(gòu)成真空層，中層管12和液氮傳送內(nèi)層管11構(gòu)成液氮?dú)饣蟮臍怏w回流通道，這樣不但有利于液氮的傳輸，而且通過真空層的絕熱作用可以大大降低低溫對(duì)于周圍環(huán)境的影響，可以避免在微細(xì)探針1的外表面結(jié)霜、結(jié)露；液氮在一定的正壓力作用下，經(jīng)由液氮傳送內(nèi)層管11噴射到冰鑷探頭2的內(nèi)表面，實(shí)現(xiàn)相變換熱；冰鑷探頭2由高熱導(dǎo)率的金屬(如不銹鋼、銅、銀或金等)制成；微細(xì)探針1與冰鑷探頭2之間通過激光焊接或者真空釬焊連接為一體。在實(shí)施冷凍后，通過冰鑷探頭2尖部形成的冰球6固定微小物體7，并在三維方向上加以操作。微細(xì)探針1為圓柱體型，其直徑在1mm-10mm之間，冰鑷探頭2加工成圓錐體型，其圓錐體大端直徑與微細(xì)探針1外徑一致，其錐度在1-10°范圍內(nèi)；為了避免冰鑷產(chǎn)生過大的冰球，干擾對(duì)微小物體的固定和操作，在冰鑷探頭2的一部分外表面上覆有微型電加熱薄膜4，電加熱膜內(nèi)部具有電加熱絲，通過改變加熱電流的強(qiáng)度，不但可以控制形成的冰球大小，而且可以卸載已固定的微小物件，由此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液體環(huán)境中的微小物體進(jìn)行固定、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、碰撞、卸載等復(fù)雜操作。冰鑷探頭2的表面設(shè)置溫度傳感器4，以便監(jiān)測(cè)冰鑷的溫度。
其優(yōu)點(diǎn)在于冷卻速度快，冷凍強(qiáng)度高，沿途冷量損失小，可以在較短時(shí)間內(nèi)形成冰球。
實(shí)施例2請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明的利用液體冷凍后形成的冰球操縱微小物體的冰鑷，還進(jìn)一步包括一操作控制裝置，該操作控制裝置包括一用于固定所述微細(xì)探針1，并使其作三維空間移動(dòng)的微操作臺(tái)81，一用于控制該微操作臺(tái)81動(dòng)作的微操作控制儀82，微操作控制儀82由一電腦83控制操作；所述的操作控制裝置還包括一與電腦83連接的顯微鏡84。
其中，微操作臺(tái)81通過其上的夾持機(jī)構(gòu)固定冰鑷，以控制該冰鑷在三維方向運(yùn)動(dòng)，達(dá)到顯微操作的目的；微操作控制儀82和電腦83為整套儀器的自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過專門的軟件對(duì)顯微操作進(jìn)行控制；顯微鏡84是觀察微觀世界的工具，其通過數(shù)據(jù)采集卡和電腦83進(jìn)行連接；冰鑷安裝在微操作臺(tái)81上，在微操作控制儀82和電腦84的控制下，實(shí)現(xiàn)在三維方向上操縱液體環(huán)境中的微小物體。由于微細(xì)探針1和冰鑷探頭2可以加工到很小(直徑小于1mm)，因而比較適合于在生物顯微鏡8下進(jìn)行觀察。該顯微操作裝置的固定和操縱過程是這樣實(shí)現(xiàn)的a)對(duì)微細(xì)探針1及冰鑷探頭2進(jìn)行清潔，消毒；加滿液氮容器，檢查液氮傳輸管路的暢通；將充滿液體環(huán)境7的容器86固定在樣品臺(tái)87上，并將冰鑷固定在微操作臺(tái)81上，啟動(dòng)微操作控制儀82、電腦83與顯微鏡84；b)將冰鑷插入含有微小物體的液體環(huán)境86中，通過顯微鏡84的觀察，將冰鑷探頭2的尖部靠近微小物體。開啟液氮容器的開關(guān)，同時(shí)設(shè)置好微型電加熱薄膜3上的電流大小，幾秒鐘后，冰球即在微小物體朝向冰鑷的表面形成，則微小物件得到固定；c)結(jié)合顯微鏡84和微操作儀81，對(duì)固定在冰鎳探頭2尖部的微小物體即可進(jìn)行三維方向上的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)等操作。當(dāng)樣品到達(dá)目標(biāo)地點(diǎn)時(shí)，通過調(diào)整微型電加熱薄膜4上的電流大小，使冰球融化，即實(shí)現(xiàn)對(duì)微小物件的卸載。
由于該實(shí)施例中采用了冷卻速度快，冷卻強(qiáng)度高的液氮制冷的冰鑷，實(shí)現(xiàn)了在液體環(huán)境中準(zhǔn)確，快速地固定和操縱目標(biāo)微小物體。
實(shí)際應(yīng)用中，冰鑷探頭2也可以和其他顯微操作探針配合使用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)微小生物樣品或生物細(xì)胞等的內(nèi)部操作，如抽取和加入遺傳物質(zhì)，細(xì)胞膜打孔等復(fù)雜的研究?jī)?nèi)容。在非液體情況下，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)微小對(duì)象的固定和操作，這在許多微/納米加工領(lǐng)域的微小物體的搬運(yùn)和操縱方面會(huì)有重要應(yīng)用。比如通過對(duì)微小樣品表面預(yù)先覆蓋一層液體薄膜，冰鑷探頭2可對(duì)此進(jìn)行凍結(jié)并完成對(duì)樣品的抓取或卸載，其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在于不會(huì)對(duì)所操作對(duì)象造成污染和機(jī)械損傷。本發(fā)明中，冰球的大小和溫度可以得到充分的控制，因而對(duì)液體內(nèi)的微小物體的操作是相當(dāng)安全的。
本發(fā)明具有很多優(yōu)點(diǎn)，首先，采用液氮制冷可以加快冰鑷探頭2形成冰球的速度，使用方便，可通過改變微型電加熱薄膜4的加熱電流大小實(shí)現(xiàn)多種調(diào)控方案；另一方面，由于冰鑷探頭2極小，產(chǎn)生的冰球可以精確的固定和操縱微小物體，且不會(huì)損壞生物樣品；該冰鑷可以在現(xiàn)有的顯微操作系統(tǒng)上使用，無需引入其他裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)于實(shí)驗(yàn)研究比較有利。正是由于這些綜合因素，使得本發(fā)明的冰鑷和顯微操作裝置制造成本價(jià)格較低，相比以往的光鑷等技術(shù)在某些方面具有一定優(yōu)勢(shì)。
權(quán)利要求
1.一種利用液體冷凍后形成的冰球操縱微小物體的冰鑷，其特征在于，該冰鑷包括一微細(xì)探針(1)，該微細(xì)探針為由同心放置的液氮傳送內(nèi)層管(11)，中層管(12)和外層管(13)構(gòu)成的三層同心套管，中層管(12)和液氮傳送內(nèi)層管(11)之間的空間構(gòu)成液氮?dú)饣蟮臍怏w回流通道，中層管(12)和外層管(13)之間的空間為真空層；一與微細(xì)探針(1)連接成一體的圓錐體型冰鑷探頭(2)，其內(nèi)設(shè)有與微細(xì)探針(1)的液氮傳送內(nèi)層管(11)相通的液氮通道；以及一微型電加熱薄膜(3)，該微型電加熱薄膜(3)包覆在微細(xì)探針(1)及冰鑷探頭(2)的部分或全部外表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的利用液體冷凍后形成的冰球操縱微小物體的冰鑷，其特征在于，所述的微細(xì)探針(1)的圓柱形外徑為1mm-10mm，長(zhǎng)度為10mm-200mm；所述的冰鑷探頭(2)的圓錐體錐度為1-10°。
3.權(quán)利要求1所述的利用液體冷凍后形成的冰球操縱微小物體的冰鑷，其特征在于，所述的微細(xì)探針(1)由高熱導(dǎo)率的材料制成。
4.如權(quán)利要求3所述的利用液體冷凍后形成的冰球操縱微小物體的冰鑷，其特征在于，所述的冰鑷探頭(2)由高熱導(dǎo)率的材料制成。
5.如權(quán)利要求3或4所述的利用液體冷凍后形成的冰球操縱微小物體的冰鑷，其特征在于，所述高熱導(dǎo)率的材料為不銹鋼，銅，銀或金。
6.如權(quán)利要求1所述的利用液體冷凍后形成的冰球操縱微小物體的冰鑷，其特征在于，所述的微型電加熱薄膜(3)為一種其外表面上覆蓋有絕熱膜的電加熱絲構(gòu)成的薄膜，所述電加熱絲由鎳-鉻合金絲繞制而成，所述絕熱膜為聚四氟乙烯膜。
7.如權(quán)利要求6所述的利用液體冷凍后形成的冰球操縱微小物體的冰鑷，其特征在于，所述的微型電加熱薄膜(3)厚度為1nm-1mm。
8.如權(quán)利要求1所述的利用液體冷凍后形成的冰球操縱微小物體的冰鑷，其特征在于，所述的冰鑷探頭(2)外表面上設(shè)有一溫度傳感器(4)。
9.如權(quán)利要求8所述的用于操縱微小物體的冰鑷，其特征在于，所述的溫度傳感器(4)為熱電偶溫度傳感器。
10.如權(quán)利要求1所述的利用液體冷凍后形成的冰球操縱微小物體的冰鑷，其特征在于，還進(jìn)一步包括一操作控制裝置，該操作控制裝置包括一用于固定所述微細(xì)探針(1)，并使其作三維空間移動(dòng)的微操作臺(tái)(81)，一用于控制該微操作臺(tái)(81)動(dòng)作的微操作控制儀(82)，微操作控制儀(82)由一電腦(83)控制操作。
11.如權(quán)利要求10所述的利用液體冷凍后形成的冰球操縱微小物體的冰鑷，其特征在于，所述的操作控制裝置還包括一與電腦(83)連接的顯微鏡(84)。
全文摘要
本發(fā)明涉及的操縱微小物體的冰鑷，包括微細(xì)探針，該微細(xì)探針為由同心放置的液氮傳送內(nèi)層管，中層管和外層管構(gòu)成的三層同心套管，中層管和液氮傳送內(nèi)層管之間的空間構(gòu)成液氮?dú)饣蟮臍怏w回流通道，中層管和外層管之間的空間為真空層；一與微細(xì)探針連接成一體的圓錐體型冰鑷探頭，其內(nèi)設(shè)有與微細(xì)探針的液氮傳送內(nèi)層管相通的液氮通道；一包覆在微細(xì)探針和冰鑷探頭外表面上的微型電加熱薄膜；該冰鑷采用液氮制冷，通過改變微型電加熱薄膜上的電流大小實(shí)現(xiàn)不同的加熱，從而用控制冰球的大小來實(shí)現(xiàn)微小物件的操作和卸載，而且其操作的連續(xù)性好，可控位移范圍寬、力量大、速度響應(yīng)快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，操作十分簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61B17/00GK1488749SQ02131418
公開日2004年4月14日 申請(qǐng)日期2002年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月10日
發(fā)明者于天驊, 劉靜 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所