精密镊子

为了避暑，我们有暑假或高温假。 那大家有没有想过，显微镜因为高温会产生一些问题？那这些问题又应该如何避免呢？一旦出现了问题，我们又该如何处理呢? 今天我们就来探讨一下显微镜的日常养护！工业显微镜的安放环境：干净、干燥、防震避免阳光直射恒温、恒湿（空调房间）净化无尘车间清洁工具：清洁液：用于清洁光学、金属、油漆表面。溶液瓶：盛放混合液的容器，方便沾取，避免挥发。镊子：擦拭工具，要求头部细长，便于卷纸，避免尖头过于尖锐，划伤表面。擦镜纸：长纤维制成，避免纸张纤维对光路污染，为降低成本也可使用脱脂棉或脱脂棉线。吹气球：产生气流，吹除物体表面的浮尘及颗粒物。电吹风：用于加热使用粘接剂（如不干胶）的粘合面，以便于分解。羽毛：比较柔软，适合清洁易损表面，如反光镜。放大镜：可以倒转目镜代替，用于微小区域的表面状态观察。清洁液：混合液：由“无水乙醇 : 无水乙醚＝3 : 7混合而成，其中乙醇为有机溶剂，主要担负清洁作用，乙醚为挥发剂；特点是配制及使用方便，清洁效果良好，对人体影响小，缺点是易挥发，易燃，有微量表面残留。中性清洁液：如肥皂水、洗洁精、清洁剂、去污剂等品种，主要用于显微镜机身表面的清洁，不适用于光学器件。除霉剂：专门用于去除光学部件上霉菌污染的化学膏体，效果明显。使用后需要用混合液作二次清洁。压缩空气：罐装高压空气，通过高压高速气流吹掉特殊光学部件表面的附着物，主要用于高度易损表面的清洁，对人体无害，无表面残留。纯净水：纯净水在某些场合也可以作为清洁液的一种，比如电生理试验室的设备经常发现盐类结晶，使用纯净水融化是一种安全的手段。各种光学部件的清洁方法：1、目镜、物镜的清洁： 卷纸方法：如图所示 清洁方法：先用吹气球或压缩气罐将浮尘及坚硬颗粒吹掉。 按右图所示方向从镜片的中心转圈向外沿推，擦拭时注意按压的力度，过度用力可能导致划痕。清洁物镜顶部等细小的透镜时，将纸卷压在镜片上，通过转动镜头擦拭。擦拭时蘸取清洁液，切忌干擦。 2、大面积光学部件的清洁 ： 卷纸方法：如图所示，将擦镜纸卷在食指上。 清洁方法：如图所示，食指在表面上以均匀的压力和速度单向抹向外侧。3、单片独立透镜或滤光片的清洁： 卷纸方法：使用大面积折纸按下图折叠。 清洁方法：如下图左手手持镜片，右手以擦镜纸按箭头所示方向擦拭：4、易损表面的清洁： 清洁方法：部分光学表面属于表面软镀膜，擦拭时极易划伤，需要特别注意 （例如表面镀膜反光镜、荧光滤色镜、部分非球面镜等），擦拭前为避免表面上浮尘 颗粒划伤，先用吹气球或压缩空气吹除。 使用羽毛：将羽毛浸入清洁混合液，取出后甩去多余液体，然后沿着一个方向扫过 镜面。其他注意事项蘸取的混合液不易太多，如蘸取太多应适当甩干。清洁前先哈气，有利于各种污物特别是干涸凝固在光学表面的污物清除。针对某些特殊部位的污渍，使用中性清洁液及润滑剂（非有机溶剂）等。不要重复使用擦拭过擦镜纸，特别是最后一次清洁时。光路污染的判断显微镜的光学部件有物镜、目镜、观察筒、聚光镜和光源聚光镜。光学部件又是由棱镜、透镜等光学零件组成，这些光学零件大部分都密封在各光学部件的内部，通常情况下这些内部光学零件并不容易受到污染。但物镜、目镜、聚光镜、光源聚光镜等仍有部分光学零件的表面暴露在外部。放置在实验室中的显微镜，由于空气中的浮尘，使用显微镜时使用者皮肤接触，说话时产生的唾液飞沫，高倍物镜使用的浸油，液体物质污染的标本表面等种种因素，使得物镜、目镜、聚光镜顶镜、光源出口等外露表面极其容易受到污染，从而影响观察效果。所以，在日常的使用过程中应该经常进行清洁和维护。1、目镜污染的判断 目镜表面污染：指暴露在外部的目镜顶镜污染，主要由空气浮尘、人眼皮肤油脂接触、唾液飞沫等原因造成。通过正面观察往往不容易看到目镜是否被污染。 检查方法：正面观察不容易看到污染现象，当视线偏离光轴一个角度时，表面层特殊的反光现象很容易被看到，如图所示。 目镜内部透镜污染：因经常性的拔出目镜、或自行分解目镜透镜组造成，透镜内部灰尘污染会造成视野中产生点状阴影，但是静止不动时不容易被察觉。 检查方法：目视观察时转动目镜，如果视野中发现有移动的阴影，说明目镜透镜组的某个光学面存在污染。用此方法还可以检查出目镜外表面极其微小的污染点。2、物镜污染的判断 物镜日常使用时，由于工作距离短，顶镜非常容易接触到标本上的浸油、封片胶、水珠等污染物，污染物常常积累在顶镜处，会严重影响观察效果。 检查方法：顶镜由于面积极小，肉眼观察比较困难，检查时需要借助辅助工具如放大镜等，实际工作中可将10X目镜倒过来使用，替代放大镜，见图。经目镜放大后的物镜表面污染可以很容易看到。3、光路中其它部位污染的判断 取下目镜，适当调节光源强度，并按以下方法检查。增加光源强度，视线偏离光轴，可以看到光路中粉尘类污染。如图所示。减弱光源强度，视线平行光轴，可以看到深层光路的污染情况，如中间附件、镜头、出光口等部位。4、光路污染的其它检查方法缩小孔径光栏，可以观察到光路中存在的微小污点、灰尘等类型的污染。拉动光路切换杆，如果发现视野里存在移动的阴影，可以确认污染存在于分光棱镜上。5、图像系统的污染判断一般图像系统的污染，主要体现在采集图像时，显示区域存在可见的阴影。阴影的性质一般是颗粒状异物的遮挡。判断图像系统的污染一般涉及 CCD和“接口适配器”两部分。污染判断顺序：在 C型接口适配器处平稳转动 CCD，同时实时预览同步观察，如果此时阴影在浏览区的位置没有变化，仅仅是图像层转动，则说明污染物在 CCD上。固定“C型接口适配器”处，使用专用工具松开 “适配器安装面”的紧固螺丝，平稳转动 “CCD +适配器”，如果阴影不动则可以判断污染在专用适配器的内部透镜上。如果阴影仍然转动，则污染物很可能在显微镜内部，可参考显微镜部分的判断方法。

对于毫米尺度3D物体的操纵技术在电子转印、精密装配、微机电系统等领域具有重要的应用前景。传统的基于机械夹持的抓取方案（如镊子等）需要针对不同特征的物体进行专门的设计和定制。例如，普通的尖头镊子难以夹持球体，需要在镊子末端设计专门的环形结构，并且具有环形结构的镊子无法夹持直径小于环形的球体。此外，对于平放在基底表面上的薄片状脆性物体（如硅片等）来说，因其无特殊的可夹持特征，使用镊子等工具难以将其从基底表面夹持住。目前，对于毫米尺度的不同形状和尺寸的3D物体进行可控抓取操纵的通用性技术方案仍然面临挑战。近日，清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室的田煜教授课题组提出了一种毫米尺度的喇叭状可控粘附结构及其力学调控方法。喇叭状粘附结构由面投影微立体光刻技术（nanoArch S130，摩方精密）和多步浇铸的工艺方案制备而成，对于多种曲率表面具有良好的自适应接触性能。喇叭状可控粘附结构能够通过接触界面的范德华力作用和负压作用达到~80 kPa的粘附强度，通过外力调控屈曲失稳与基底表面主动脱附，从而实现对于多种三维物体的可控抓取和操纵。该项研究成果以“Trumpet-shaped controllable adhesive structure for manipulation of millimeter-sized objects”为题发表在国际知名期刊《Smart Materials and Structures》上。该研究工作由清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室的博士生李小松完成。原文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-665X/ac262f图1 喇叭状可控粘附结构制备工艺流程图。（a）由面投影微立体光刻技术直接制备得到的蘑菇状结构；（b）通过浇铸得到阴模模具；（c）阴模模具浇铸PU并脱泡；（d）将PDMS球面按压模具得到凹面结构；（e）脱模后的喇叭状结构（dp = 1 mm, h = 1 mm, dt = 1.8 mm, θ =60º）；（f）喇叭状结构的扫描电镜照片。图2 喇叭状粘附结构的粘附性能典型测试力曲线和对应的接触状态演化规律。（a）附着测试模式和（b）脱附测试模式对应的典型法向力测试曲线；（c）附着测试模式和（d）脱附测试模式对应的接触界面状态演化过程；（e）附着测试模式下喇叭状粘附结构的粘附力和预载荷之间的关系；（f）脱附测试模式下喇叭状粘附结构的粘附力和剪切距离的关系。图3 基于内聚力模型的喇叭状可控结构的有限元仿真与界面法向应力演化规律机理。（a）接触-脱附测试过程；（b）接触-卸载-剪切测试过程；（c）接触-卸载-扭转过程中喇叭状粘附结构的变形行为；（d）附着测试过程和（e）脱附测试过程中接触界面法向应力的演化规律，其中紫色的箭头表示法向应力分布的变化方向。图4 喇叭状可控粘附结构对不同大小、不同形状、不同质量、不同材质物体的操纵效果。（a）集成喇叭状粘附结构的操作器；（b）喇叭状粘附结构抓取、转移和释放物体的典型操作步骤；喇叭状粘附结构用于转移多种毫米尺度（c）平面物体和（d）曲面物体的展示；（e）喇叭状粘附结构用于操纵LED灯珠完成THU字样柔性电路装配的展示；（f）喇叭状粘附结构用于水下环境操纵曲面物体的展示。官网：https://www.bmftec.cn/links/10

2022年9月8日，摩方精密被日本精密工学会正式授予“日本精密工学会制造奖”，成为全球第三家获得该奖项的非日本本土企业，也是第一家来自中国的企业，而此前获得过此殊荣的国外企业，只有德国的两家公司。这也是摩方精密继获得国际光学工程学会棱镜奖、TCT2022最佳硬件及聚合物系统奖后，再次斩获国际重量级奖项。 日本精密工学会成立于1933 年，到目前为止，在全球范围内已拥有包括高等院校、研究机构以及知名企业在内的5500多个成员，在世界精密制造工业领域中，尤其是在精密设计、精密加工、精密机械、精密计量、环境工学、表面材料、医学器械等诸多领域，始终占据着领导者地位。日本精密工学会设奖目的在于，一方面奖励具有卓越的开发力和工业改善力的优秀新型产品或具有促进制造业发展作用的高新技术；另一方面奖励在精密工程领域开发出具有高社会价值产品和技术的优秀企业，以肯定他们的努力和贡献，支持他们进一步发展。因此，此次获奖，无疑对摩方精密在精密加工制造领域的技术实力和突出贡献给予了高度的肯定和莫大的鼓励。摩方精密作为全球微纳3D打印和精密加工领域先行者和领导者，今后将凭借领先于行业的卓越技术实力，为全球制造产业的发展、科学技术的进步做出更大的贡献。