一种飞秒等离子体光栅制造微流控芯片方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种飞秒等离子体光栅制造微流控芯片方法及其装置，其特点是采用两束或多束飞秒脉冲激光以一定的夹角共同作用到石英玻璃内汇聚，且时域上脉冲达到同步时，两束光脉冲发生干涉，受干涉场的约束，干涉相长的地方仅形成一条光丝，多条光丝在空间上等间距排列，形成等离子体光栅，微流控芯片制造装置包括：等离子体光栅光路、微通道加工平台和氢氟酸超声池。本发明专利技术与现有技术相比具有提高石英玻璃微流体芯片的制造速度、改善微通道壁面的粗糙度质量的优点，尤其便于加工三维立体结构的微流体芯片，为微通道芯片制造提供新的制备方法，尤其在超快光学技术加工微流控芯片具有独特的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种飞秒等离子体光栅制造微流控芯片方法及其装置
本专利技术涉及微通道制芯片
，尤其是一种利用飞秒等离子体光栅制造微流控芯片及其装置。
技术介绍
基于微流控技术的微流控芯片，可以在微小尺度的材料上集成样品采集、转移、稀释、反应、分离、检测等功能，不仅反应速度快，还大大地降低了生物化学实验中样品和试剂的消耗，因此被广泛应用于医学、生物、化学、材料等及其交叉领域。微流控芯片里微通道的结构根据应用需求，个性化设计，由各种独立的微通道以及微通道之间的导管构成。随着微流控技术的发展，高集成度、高自动化的微流控芯片在生化反应实验中日趋重要。目前，微通道制芯片的制造方法有注塑成型、热压法、紫外曝光加酸腐蚀和激光烧蚀等，这些加工方法基本按照经典的“top-down”和“bottom-up”制备，其微通道大多在一个平面上，对于复杂的微通道结构，例如三维单元的制造，上述制备技术都存在加工困难。飞秒脉冲激光具有飞秒量级的时域脉宽和极高的峰值功率，可用于加工高硬度和高熔点的材料，以及在玻璃等透明介质中烧蚀出三维的微结构。飞秒脉冲激光在透明介质内具有阈值损伤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞秒等离子体光栅制造微流控芯片方法，其特征在于采用两束或多束飞秒脉冲激光以一定的夹角汇聚在石英玻璃内，且时域上脉冲达到同步时并发生干涉，形成多条在空间上等间距排列的光丝，通过调节聚焦透镜的焦距和激光能量，控制等离子体在石英玻璃内扫描并烧蚀出微通道形状，其烧蚀部分经氢氟酸浸泡形成微通道结构，获得石英玻璃材质的微流控芯片。/n

【技术特征摘要】
1.一种飞秒等离子体光栅制造微流控芯片方法，其特征在于采用两束或多束飞秒脉冲激光以一定的夹角汇聚在石英玻璃内，且时域上脉冲达到同步时并发生干涉，形成多条在空间上等间距排列的光丝，通过调节聚焦透镜的焦距和激光能量，控制等离子体在石英玻璃内扫描并烧蚀出微通道形状，其烧蚀部分经氢氟酸浸泡形成微通道结构，获得石英玻璃材质的微流控芯片。


2.一种权利要求1所述飞秒等离子体光栅制造微流控芯片方法制作的微流体芯片装置，其特征在于该微流体芯片装置由等离子体光栅光路与微通道加工平台和氢氟酸超声池组成，所述等离子体光栅光路包括：飞秒脉冲激光器、分光器件、第一时域延迟控制器、第二时域延迟控制器、第一反射光束、第二反射光束、透射光束、第一位移平台、第二位移平台、第一平凸柱透镜、第二平凸柱透镜、第一光阑、第二光阑、平凸圆透镜和若干平面反射镜；所述微通道加工平台包括：石英玻璃、三维电控位移平台、第一凸透镜、第二凸透镜、第三凸透镜、第四凸透镜、第一CCD相机和第二CCD相机；所述分光器件为半波长波片与偏振分束镜的组合、微阵列反射镜、一块平面分束镜或多块平面分束镜；
所述第一时域延迟控制器由第四、第五平面反射镜和第一位移平台组成，用于控制反射光束和透射光束之间的光程差；所述第二时域延迟控制器由第九、十平面反射镜和第二位移平台组成，用于控制反射光束和透射光束之间的光程差；
所述分光器件为半波长波片与偏振分束镜的组合、微阵列反射镜、一块平面分束镜或多块平面分束镜；所述光阑为长方形或圆形，用于约束通过光斑的尺寸及控制等离子体光栅中光丝的数量和分布。


3.根据权利要求2所述飞秒等离子体光栅制造微流控芯片方法制作的微流体芯片装置，其特征在于所述等离子体光栅光路由飞秒脉冲激光器输出的飞秒脉冲激光经分光器件后，被分成两束或多束功率相近的激光，分束后的激光束各自经时域延迟控制器后经过汇聚透镜，共同汇聚在石英玻璃内的焦点重合，且入射激光束之间有一定的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾和平，南君义，胡梦云，闫明，
申请(专利权)人：华东师范大学重庆研究院，华东师范大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50