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高機能熱レンズ顕微鏡の開発と微小空間計測

高性能热透镜显微镜及微空间测量的开发

基本信息

批准号：
02J08636
负责人：
玉木栄一郎
金额：
$ 2.24万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J08636/
关键词：
熱レンズ顕微鏡マイクロチップナノチャネル

项目摘要

本研究では、高機能熱レンズ顕微鏡の一つとして、励起光の波長を任意に走査できる波長可変熱レンズ顕微鏡を開発してきた。また、当研究室ではすでにナノスケールの空間において溶液の粘度・誘電率に変化が現れることを別の測定法で明らかにしてきた。ナノ空間における特異な溶液物性は化学プロセスにも影響を与えると考えられる。反応などの化学プロセスを適用範囲の広い熱レンズ顕微鏡システムにより測定することができれば、ナノ空間の溶液物性についてより多くの知見を得ることが期待できる。そこで昨年度までに、溶液の混合・反応が可能なY字ナノスケールリアクターを作成してきた。しかし、ナノスケールのチャネルに安定した圧力で送液することが困難であった。また、ナノチャネルはレーザーのスポット径よりも小さいために従来の原理では熱レンズ信号を測定できなかった。そこで本年度は、ナノチャネルに安定した圧力で溶液を流す送液システムの開発と、ナノチャネル内の溶液を検出できる熱レンズ顕微鏡システムの開発を目的とする。ナノチャネルに安定した圧力で溶液を流すためには、毎分ピコリットル程度の非常に微小な流量の溶液を安定して流さなければならず、通常のポンプでは安定した送液が困難である。そこで、ナノチャネルに接続したU字型のマイクロチャネルに溶液を流し続け背圧を一定に制御するシステムを作製し、安定送液を実現した。この手法により二方向から溶液を流しナノチャネル内における化学反応を実現した。熱レンズ検出法は従来レーザーの強度分布を利用して検出していたが、レーザースポットよりも小さいナノチャネルではこの方法は適用できない。そこでチャネル内の温度分布を利用する新しい手法を考案し、ナノチャネル内の溶液の熱レンズ信号を測定することに成功した。本研究で開発した送液法・検出法はナノ空間の化学プロセスを解析するための基盤技術として非常に有用である。

In this paper, we investigate the wavelength of excitation light and the development of high-performance thermal micromirrors. The viscosity and conductivity of the solution are measured separately in the laboratory. The physical properties of the solution are different from those of the chemical solution. The chemical properties of the reaction solution are applicable to a wide range of applications, such as heat transfer, micro-mirror system, measurement, etc., and the physical properties of the solution are expected to be obtained. In the past year, the mixture of solutions and reactions may be used to prepare the solution. It is difficult to stabilize the pressure and deliver the liquid. For example, if you want to use a computer, you can use a computer to test the temperature of the computer. This year, we will focus on the development of a stable, high-pressure solution delivery system, a solution delivery system, and a micro-mirror system. The stability of the solution and the pressure of the solution are very small. The stability of the solution and the pressure of the solution are very difficult. The solution flow is controlled by a certain amount of pressure, and the stable solution flow is realized. This technique is based on a two-way solution flow and chemical reaction. The intensity distribution of heat transfer is used to detect the heat transfer process. The temperature distribution in the solution was investigated by using a new method. This study has developed a very useful method for the analysis of space chemistry and substrate technology