[实用新型]一种扫描X射线小角散射微流控检测实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种流体实验样品台，具体是一种扫描X射线小角散射微流控检测实验装置。

背景技术

微流控是使用微管道处理或操纵微小流体的系统所涉及的科学和技术，是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。微流控的重要特征之一是微尺度环境下具有独特的流体性质，如层流和液滴等。借助这些独特的流体现象，微流控可以实现一系列常规方法所难以完成的微加工和微操作。目前，微流控被认为在生物医学研究中具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。对于微流控的微观结构变化的研究，对理解其各项理化性能具有重要意义。其中，X射线小角散射是研究纳米尺度微结构的重要手段，通过对小角X射线散射图或散射曲线的计算和分析即可推导出微结构的形状、大小、分布及含量等信息。由于样品不同部位区域的结构取向特性存在差异，需要对样品不同部位微观结构实现更准确的表征，才能获得整个样品完整结构信息。传统的X射线小角散射只能获得光斑大小范围内的样品的尺寸、形状和内部结构等信息，而扫描X射线小角散射技术，可获得样品不同部位的结构和取向分布信息，可实现大尺度范围内样品的高分辨率纳米尺度信息获取，对样品微观结构检测兼有大视场低分辨——小视场高分辨优势，是当前国际前沿的新技术。

微流体是研究软物质的化学反应、生物测定及解答其基本奥秘的重要手段，对于研究微流控而言，而X射线散射扫描技术可以有效解决这些问题。采用X射线散射扫描技术来检测微流控，难点之一在于实验端环境的搭建，并且缺乏可实现不同温度及流速微流控样品微观结构检测的高效检测装置。此外，对于蛋白质、生物组织等弱散射样品，采用X射线散射扫描技术进行检测时，受到空气等杂散光的影响明显，直接影响检测结果。而常规的样品台受结构限制，样品与光源的距离远，空气杂散光的影响更为显著，因此需要设计结构合理的实验样品台，规避空气杂散光等因素的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于检测微流控的扫描X射线小角散射微流控检测实验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种扫描X射线小角散射微流控检测实验装置，包括沿着X光束输出方向依次设有X光源、样品台、二维光电探测器；所述样品台安装于运动控制平台上，所述二维光电探测器和运动控制平台分别与计算机通讯连接；所述运动控制平台包括三维位移平台和旋转平台，三维位移平台包括X轴直线位移台、Y轴直线位移台和Z轴直线位移台，旋转平台安装在X轴直线位移台上；所述样品台包括支架、输入口、微流通道、输出口、温度控制模块和透光窗口，所述透光窗口位于样品台中间位置，输入口和输出口分别位于样品台的两侧，输入口和输出口之间通过微流管与液泵连接；温度控制模块安装在支架上，温度控制模块的温度控制范围为0～100℃，升降温度速率为10～25℃/分钟；所述温度控制模块包括导热铜片、排水管和帕尔贴元件，导热铜片安装于透光窗口中间的两侧，并与帕尔贴元件的一面贴合，排水管与帕尔贴元件的另一面贴合。

作为本实用新型进一步的方案：所述透光窗口是对X射线高透过率的石英玻璃、氮化硅或Kapton膜，安装在所述的样品台中部。

作为本实用新型再进一步的方案：所述导热铜片的厚度为0.2～0.5mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构设计合理，实现了SAXS数据获取同时对流体的温度及流速精确控制；通过样品台的运动控制，实现微区域进行逐点扫描；优化样品台结构，规避了空气杂散光对检测结果的影响。

附图说明

图1为本实用新型的扫描X射线小角散射微流控检测示意图；

图2为本实用新型的扫描X射线小角散射微流控检测实验端装置图；

图3位本实用新型的X射线小角散射实验样品端的扫描轨迹。

图中：1、X光源；2、样品台；3、二维光电探测器；4、X射线小角散射图样；5、计 算机；6、X轴直线位移台；7、Y轴直线位移台；8、Z轴直线位移台；9、旋转平台；201、微流管；202、液泵；203、排水管；204、输入口；205、输出口；206、透光窗口；207、微流通道；208、帕尔贴元件；209、支架；210、导热铜片；211、X射线聚焦光斑。

具体实施方式