Nanopartiküllerin Optik Yakalama

SIBA bindirme tekniğin temel ilkesi Şekil 1 'de gösterilmiştir. Şekil 2, deneysel düzenek bir şemasıdır. 1. Optik Yakalama Kurulumu İşlemin bu bölümü için kitleri kurulumu ile ilgili ayrıntılı bilgi için optik hapsi kitine manuel 9 veya optik güç ölçüm modülü kılavuzu 10 bakın. Çığ fotodiyot (APD), bir kadran pozisyon algılayıcı yerine kullanıldığını unutmayın. Optik bindirme kitine dahil değildir vidalar için, kapağı vida ve donanım kiti (Thorlabs, HW-Kit2) içinde olanları kullanın. Lazer açıkken Göz koruması her zaman giyilmelidir. Işın güvenli bir alanda ve mücevher gibi yansıtıcı aksesuarlar, içinde yer olduğundan emin olun, kaçınılmalıdır. Lazer diyot kullanırken Ayrıca, elektrostatik deşarj koruması önerilir. Optik cımbız seti (Thorlabs, OTKB / M) ve kuvvet ölçüm ayarlamaurement modülü (Thorlabs, OTKBFM) kendi kılavuzları olarak başına. Bir silikon tabanlı çığ fotodiyot (APD) (Thorlabs, APD110A) kadranda pozisyon algılayıcı yerine kuvvet ölçüm modülünün (Thorlabs, OTKBFM) arasında kullanılır. Bir koaksiyel kablo üzerinden bir osiloskop (Tektronics, TDS1012) için AKB bağlayın. Kiriş genleştirici içine bir yarı-dalga plakası (Thorlabs, AHWP05M-980) ekleyin. Yarım dalga plakası iki lens tüpleri (Thorlabs, SM1L03) arasında tespit edilir. 2. Nanofabrikasyona Dört özdeş parçalar halinde bir altın kaplamalı testi slayt (EMF Corp, Cr / Au) kesin. Ticari olarak temin edilebilen slaytlar bir alternatif olarak, aynı zamanda da, 200 ° C arasında yükseltilmiş bir sıcaklıkta, bir alt tabaka 1 inç kare cam slayt üzerine E-ışın demeti tarafından biriktirilen bir tortu, 2 nm Ti yapışma tabakası ile 100 nm kalınlığındaki film, Au kullanılmıştır en az 1 saat. Bu, bir yumuşak polikristal film üretir. Girdi olarak çift nanohole yapısının bir bitmap görüntü oluşturmaodaklanmış iyon demeti (FIB) sistemi bir bitmap olduğunu. Görüntü iki katı daire, 190 nm merkezine uzaklığı bir merkezi olan çapı 160 nm oluşur. Bu şablon, yaklaşık 15 nm bir ipucu ayrımı oluşturur. Çevreler arasında, isteğe bağlı bir ince çizgi uçları arasındaki herhangi bir kalıntı metal kaldırmak için yerleştirilebilir. Şekil 3a örnek bitmap görüntüsü gösterir. Bir FIB (Hitachi, FB-2100) frezeleme sistemi kullanılarak çift nanohole yapısı Fabrikasyona. Bir FIB freze desen (bitmap karanlık alan FIB öğütülmüş alır) içine adım 2.2 'de bitmap dönüştürme. 40 kV, 60 K kat büyütme altında 15 mikron çaplı diyafram sınırlayıcı bir ışın bir iyon hızlanan voltaj kullanın. Mill seksen her geçişte 5 μsec dozu zaman her çift nanohole için geçer. Şekil 3b tipik sonuçlanan yapısını göstermektedir. Gerektiği gibi tekrarlayın. Hataları olanak sağlayacak şekilde birden çok nanoholes yapılmalıdır. Ya FIB ve / veya h kullanarak, kayıt işaretleri eklemeve çift-nanohole (lar) ın yaklaşık yerini gösterir. İsteğe bağlı olarak, doğru yapı kalitesi ve bahşiş ayırma değerlendirmek için delik SEM görüntüsü alır. 3. Mikroakışkan Odası Mikroakışkan oda imalatı için bir işlem akış diyagramıdır, Şekil 4'te gösterilmiştir. Bir tek fincan içine polidimetilsiloksan (PDMS) baz (Dow Corning Türkiye, Sylgard 184 Silikon Elastomer Base) 10 gr ve sertleştirici ilave 1 g (Dow Corning Türkiye, Sylgard 184 Silikon Elastomer Kürleme) dökün. Bir kaç dakika için karıştırın. Tüm kabarcıklar bitene kadar vakum odasında karışımı boşaltın. 9 cm çaplı Petri kabı içine PDMS 1,5 g dökün. 65 sn. Şekil 4b için 950 rpm'de Petri kabı alt Spin kat PDMS sonucunu gösterir. Kalınlığı 80 mikron altında olduğu sürece önemli değildir; altın film alt mikroskop objectiv içindeE çalışma mesafesi. Yavaşça yer 3-5 # 1.5 Şekil 4c 'de gösterildiği gibi, 30 dakika boyunca üst üste gelir ve tahliye olmayan bu gibi PDMS üzerine lamelleri (Fisher Scientific, 12-541-B). Lamelleri taşındı ve tahliye sırasında birbirlerinin üst üste yığılmış, hafifçe birbirlerine onları hareket ettirin. Dikkat ince ve düzgün lamelleri altında PDMS tutmak için alınmalıdır. Lamelleri manipülasyonu gerekli ise, 30 dakika için tekrar Petri tahliye. Vakum bölmesinden Petri kabı çıkarın ve 85 az 20 dakika sıcak plaka üzerinde pişirin ° C. Bir jilet kullanarak, kapağı biri yavaşça ince uçlu cımbız kullanarak slayt kadar gözetlemek kayıyor kesip. PDMS Şekil 4e gibi PMMA Petri kabı dışında cam kapak kayma daha yapıştırıcı olarak PDMS ince bir tabaka lamel kalacak. Şekil 4f gibi bir jilet ile PDMS bir 3 x 3 mm pencere kesip. Bu pencere odasına oluşacağı nanoparticle çözüm tutulacaktır. 4. Örnek Hazırlanması Akrilik kullanılarak merkezinde bir ¾ "çapında bir delik ile bir mikroskop slaydı imal. Bu, bir lazer kesme makinesi ile gerçekleştirilebilmektedir. Diğer malzemeler de kullanılabilir. Altın örnek delik içine yerleştirilir. Çift taraflı bant ile deliğin Bant çevresi. Aşırı bant kesmek için jilet kullanın. Lamel üzerine yerleştirin mikroskop lamı, PDMS yukarı bakacak. W / v w / v deiyonize su kullanılarak 0.05% 1 'den% polistiren Nanokürecikli solüsyonu (Thermo Scientific, 3020A) seyreltin. Bir mikropipet kullanılabilir. PDMS pencere içinde çözelti bir kaç damla ekleyin. Nanoholes bulunan altın numune üzerine bir damla ekleyin. Nanoholes PDMS penceresinin içinde olduğu gibi lamelleri üstüne yerleştirin altın örnek. Emin kabarcıkları odasının içinde mevcut olmadığından emin olun. Lamel ve dab herhangi bir aşırı çözüme karşı altın örnek basın. Bir yağ immersiyon objektif (durum burada olduğu gibi, ama gerekli değil) kullanıyorsanız, PDMS pencerenin altında, lamel karşı tarafta daldırma bir damla yağ ekleyin. Nanoholes yerini not edin. Immersiyon yağı mikroskop objektif ile temas edinceye kadar slayt tutucu, aşağı bakacak şekilde yağ, ve sonra daha düşük slayt tutucu içine mikroskop slayt yerleştirin. Kabaca gösterge işaretleri hedefi altında olduğu gibi slayt aşamada hizalayın. Nanoholes kadar lider gösterge çizgileri izleyin. Gösterge işaretleri ve diğer açık alanlarda ekranın merkezinden silinir böyle Pozisyon slayt. Aşırı ışık iletimi AKB zarar verebilir. Lazer açın. Dikroik ayna mükemmel değil gibi, lazer ışını gelen ekranın ortasına yakın bir noktada görünmelidir. Piezo aşamada kontrol yazılımı kullanarak, ayrıca tüm üç eksende hizalama rafine. 5. Veri Toplama Hel ilegösterge işaretleri p, konumu bilinen bir nanohole konuma nokta yakındır. Nanoholes çözülecek çok küçük olacak ve lekeler olarak sadece görünmelidir. Örnek aracılığıyla ışık geçirgenliği osiloskopta sinyal seviyesi ile gösterilir. Işık geçirgenliği maksimize etmek gibi başka örnek hizalayın. Gösterge işaretleri ve ışık iletimi bu alanlarda yüksek olacak gibi görünür ve görünür olmayan çizikler dikkatli olun. Çizikler daha tedrici değişiklikler sergilemektedir ederken Nanoholes ışık geçirgenliği ani sıçramaları gösterecektir. Çift-nanohole yapı polarize olarak waveplate kullanılarak, en yüksek ışık iletimi için ışık polarizasyon ayarlayın. , Gürültüyü en aza indirgemek breadboard, 200 kohm direnç ve 100 pF kondansatör ile bir RC filtre oluşturmak ve koaksiyel kablo üzerinden AKB sonra bağlamak için. Bu değerler gerekli veri toplama bant genişliği dikkate alınarak, en iyi performans için ayarlanabilir. Osiloskop ve veri müktesebat bağlayınkoaksiyel kablolar ve T adaptörü ile RC filtresi ition modülü (Omega, USB-4711A). İstediğiniz zaman için veri toplama modülü kullanılarak AKB voltaj tadabilirsiniz. Toplama kez saniye yüzlerce tipik olarak. Bu durumda, özel bir yazılım paketi veri toplama için kullanılmıştır. Gerilimi saniyede 2,000 kez örneklenir. Matlab kullanarak, bir Savitzky-Golay filtresi kullanılarak elde edilen verilere filtre ve bir grafik üzerinde zamana karşı bu arsa.