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微流体数字化技术制备聚合物微透镜阵列
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:光学精密工程
  • 时间:2014.2.15
  • 页码:360-368
  • 分类:Q819[生物学—生物工程] TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]南京理工大学机械工程学院,江苏南京210094
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.51175268,11102090);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(No.2011321910004)
  • 相关项目:面向材料芯片固相反应的微纳粉体脉冲输送中多种微尺度效应耦合机理
中文摘要:

基于微流体数字化技术搭建了聚合物微透镜阵列按需喷射制备实验系统.以UV固化胶为喷射材料,将其按需喷射到镀有疏水化薄膜的玻璃基片上,在界面张力和疏水化效应的作用下,形成平凸状的微液滴,再经紫外光固化后形成微透镜阵列.实验研究了系统参量对稳定微喷射与微透镜直径的影响,稳定微喷射出了黏度值为50×103Pa,s的UV胶,制得了最小直径达25μm的微透镜,进而制备出了直径变异系数C·V达0.64%、焦距均匀性误差为1.7%的15×15微透镜阵列.微透镜在扫描电子显微镜下具有较好的表面形貌,采用白光干涉/轮廓仪(VSI模式)测得其轮廓算术平均偏差Ra为247.99 nm(扫描区域:29.4 μm×39.3 μm),扫描区域轮廓曲线平滑.通过微透镜阵列的成像实验,得到了微透镜阵列所成的清晰实像.实验结果表明,采用微流体数字化技术进行聚合物微透镜阵列的按需喷射制备过程简单、成本低廉、工艺参数稳定;制备的微透镜阵列几何与光学性能优越.

英文摘要:

On the basis of the digitalization of microfluids technology,an experimental system for the drop-on-demand (DOD) jetting fabrication of micro-lens array was constructed.The UV-curable adhesive was taken as the jetting material and it was jetted on the glass substrate coated with the hydrophobic film.Then,liquid plano convex micro-droplet could be formed on the glass substrate by surface tension and hydrophobic effect,and the micro-lens array was obtained after the UV light polymerization at a room temperature.The influences of the system parameters on the stable micro-jetting and the diameter of micro-lens were researched.Results show that the UV-curable adhesive with a viscosity of 50 × 10-3 Pa · s can be obtained in stable micro-jetting and the micro-lens with a diameter of 25 μm is prepared.Furthermore,a 15 × 15 micro-lens array is obtained by experiments with the coefficient of variation diameter of 0.64% and non-uniformity of the focal length of 1.7%.The microlens shows a good surface morphology in a Scanning Electron Microscopy (SEM) and its surface roughness is 247.69 nm (scanning area:29.4 μm× 39.3 μm) by the white light interferometer (VSI mode) and the profile curves of the scanning area are smooth.Through the projection image experi ment of the micro-lens,the clear real image of the micro-lens array is obtained.Experimental results indicate that the DOD jetting fabrication of the micro-lens array based on the digitalization of microflu ids technology has advantages of simple process,low costs,stable process parameters and the micro lens has good geometry and optical performance.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699