Summary
हम nanoplasmonic ऑप्टिकल जाली में ऑप्टिकली जाल माइक्रो कणों के लिए एक प्रक्रिया का वर्णन ।
Abstract
plasmonic ऑप्टिकल नोचना को पारंपरिक सुदूर फील्ड ऑप्टिकल नोचना की विवर्तन सीमाओं से उबरने के लिए विकसित किया गया है । Plasmonic ऑप्टिकल जाली nanostructures की एक सरणी है, जो फंसाने और परिवहन व्यवहार की एक किस्म का प्रदर्शन शामिल हैं । हम एक साधारण वर्ग nanoplasmonic ऑप्टिकल जाली में माइक्रो कणों जाल करने के लिए प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं की रिपोर्ट. हम भी ऑप्टिकल सेटअप और एक nanoplasmonic सरणी के nanofabrication का वर्णन । ऑप्टिकल क्षमता ९८० एनएम तरंग दैर्ध्य की एक गाऊसी बीम के साथ सोने nanodiscs की एक सरणी रोशन द्वारा बनाई गई है, और रोमांचक plasmon अनुनाद । प्रतिदीप्ति इमेजिंग द्वारा कणों के प्रमोशन पर नजर रखी जाती है । photothermal संवहन को दबाने के लिए एक योजना इष्टतम ट्रैपिंग के लिए प्रयोग करने योग्य ऑप्टिकल शक्ति को बढ़ाने के लिए भी वर्णित है । संवहन का दमन एक कम तापमान के लिए नमूना ठंडा द्वारा हासिल की है, और एक पानी के माध्यम के पास शूंय थर्मल विस्तार गुणांक का उपयोग । दोनों एकल कण परिवहन और कई कण ट्रैपिंग यहां रिपोर्ट कर रहे हैं ।
Introduction
सूक्ष्म पैमाने पर कणों के ऑप्टिकल ट्रैपिंग मूल रूप से 1970 के दशक में आर्थर Askin द्वारा विकसित किया गया था । कभी अपने आविष्कार के बाद से, तकनीक सूक्ष्म और nanomanipulation1,2के लिए एक बहुमुखी उपकरण के रूप में विकसित किया गया है । सुदूर क्षेत्र ध्यान केंद्रित सिद्धांत के आधार पर पारंपरिक ऑप्टिकल फँसाना स्वाभाविक रूप से अपनी स्थानिकता में विवर्तन द्वारा सीमित है, जिसमें ट्रैपिंग बल नाटकीय रूप से कम हो जाती है (निम्नलिखित एक ~ त्रिज्या के एक कण के लिएएक3 कानून क) 3. ऐसी विवर्तन सीमा पर काबू पाने के लिए, शोधकर्ताओं के पास क्षेत्र ऑप्टिकल फँसाने तकनीक evanescent ऑप्टिकल plasmonic धातुई nanostructures का उपयोग कर क्षेत्र के आधार पर विकसित किया है और, इसके अलावा, नेनो वस्तुओं के फँसाने के लिए नीचे एकल प्रोटीन अणुओं को4,5,6,7,8,9,10,11का प्रदर्शन किया गया है । इसके अलावा, plasmonic ऑप्टिकल जाली आवर्ती plasmonic nanostructures के arrays से सूक्ष्म और नैनोकणों और एकाधिक कण stacking11,12की लंबी दूरी की परिवहन प्रदान करने के लिए बनाया गया है । एक ऑप्टिकल जाली में फँसाने को बाधित करने के लिए एक प्रमुख बाधा photothermal संवहन है और कई समूहों द्वारा अपने प्रभाव को स्पष्ट करने के लिए प्रयास किया गया है14,15,16,17. ग्रीन के समारोह का प्रयोग, Baffou एट अल. एक बिंदु हीटर के रूप में प्रत्येक plasmonic nanostructure मॉडलिंग से एक तापमान प्रोफ़ाइल की गणना की है और फिर प्रयोग अपने मॉडल14मांय । Toussant के समूह ने भी कण velocimetry के साथ plasmon-प्रेरित संवहन मापा है15. लेखक के समूह भी दोनों के निकट क्षेत्र और convectional परिवहन विशेषता है और एक इंजीनियरिंग के लिए photothermal संवहन16,17दमन रणनीति का प्रदर्शन किया ।
यहाँ हम एक ऑप्टिकल सेटअप और plasmonic ऑप्टिकल जाली के साथ प्रयोगों फँसाने के लिए विशेष रूप से एक विस्तृत प्रक्रिया के डिजाइन प्रस्तुत करते हैं. ऑप्टिकल क्षमता एक ढीला केंद्रित गाऊसी बीम के साथ सोने nanodiscs की एक सरणी रोशन द्वारा बनाया गया था । इष्टतम ट्रैपिंग के लिए एक कम तापमान (~ 4 डिग्री सेल्सियस) के लिए नीचे ठंडा करके photothermal संवहन को दबाने के लिए एक योजना भी यहां का वर्णन है17. Boussinesq सन्निकटन के तहत, प्राकृतिक संवहन वेग यू के लिए परिमाण अनुमान का एक आदेश यू द्वारा दिया जाता है ~एल2 gβΔटी / वी, जहां एल गर्मी स्रोत और Δ की लंबाई पैमाने पर है T ताप के कारण संदर्भ के सापेक्ष तापमान में वृद्धि होती है । g और β क्रमशः गुरुत्वाकर्षण त्वरण और तापीय विस्तार गुणांक हैं । 4 डिग्री सेल्सियस के पास तापमान पर, पानी के माध्यम का घनत्व विषम तापमान निर्भरता दर्शाती है और यह एक के पास शूंय थर्मल विस्तार गुणांक में तब्दील हो और, इसलिए, एक गायब छोटे photothermal संवहन ।
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Protocol
- ऑप्टिकल नोचना किट सेट (सामग्री की तालिका देखें) और प्रतिदीप्ति मॉड्यूल (देखें सामग्री की तालिका ) उनके मैनुअल के अनुसार । कनेक्ट एक ४७० एनएम नीले प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) फ्लोरोसेंट मॉड्यूल को प्रकाश स्रोत ।
- उच्च संख्यात्मक एपर्चर (एनए) (na = १.२५, आवर्धन 100x) एक लंबे समय तक काम दूरी (wd) माइक्रोस्कोप उद्देश्य (फोकल लंबाई ३.६ mm, wd = 10.6 mm, na = 0.5) द्वारा तेल विसर्जन उद्देश्य की जगह.
- को इकट्ठा किट के बीम विस्तार अनुभाग में लेंस को हटाने के लिए लेजर बीम के ढीले ध्यान केंद्रित हासिल ।
- विद्युत आपूर्ति और तरंग दैर्ध्य ९८० एनएम के लेजर डायोड के लिए वर्तमान पर बारी और लेजर बीम ठीक से गठबंधन किया है सुनिश्चित करने के लिए मुझपर युग्मित डिवाइस (सीसीडी) कैमरा का उपयोग करें ।
नोट: यदि लेजर बीम अच्छी तरह से संरेखित है, सीसीडी कैमरा एक गाऊसी स्पॉट पढ़ा होगा ।
- मार्कर निर्माण.
नोट: मार्कर निर्माण प्रक्रिया और बाद में ट्रैपिंग प्रयोग के दौरान nanoplasmonic सरणी की स्थिति में मदद मिलेगी । विस्तृत प्रक्रिया अनुपूरक चित्रा 1 में सचित्र है ।- डिपॉज़िट ४० एनएम इंडियम टिन ऑक्साइड (इतो) फिल्म की एक coverslip पर मोटाई ०.१७ mm with sputtering.
नोट: इतो फिल्म बाद ई बीम लिथोग्राफी प्रक्रिया के दौरान इलेक्ट्रॉनों निर्वहन में मदद मिलेगी । - स्पिन कोट एक 8 & #181; स्पिन की गति के साथ सकारात्मक photoresist की मी परत ४००० rpm और समय 30 एक स्पिन कोट के साथ एस ।
- नरम ९० & #176 पर नमूना सेंकना 5 मिनट के लिए सी और मार्कर के लिए photomask के साथ नमूना संरेखित करें और यूवी प्रकाश के लिए नमूना ८० एस के लिए मुखौटा संरेखण में बेनकाब ।
- photoresist डेवलपर के लिए १३० s. में नमूना लेना
- जमा एक 2 एनएम परत क्रोमियम और सोने की ४० एनएम परत के नमूने पर थर्मल वाष्पीकरण का उपयोग कर । < सुप वर्ग = "xref" > १८
- एसीटोन में नमूना लेना और इसे ४३ kHz पर एक अल्ट्रासोनिक क्लीनर ऑपरेटिंग में जगह और १५० डब्ल्यू के लिए 5 मिनट के लिए लिफ्ट बंद.
- डिपॉज़िट ४० एनएम इंडियम टिन ऑक्साइड (इतो) फिल्म की एक coverslip पर मोटाई ०.१७ mm with sputtering.
- निर्माण के Nanoplasmonic सरणी
- स्पिन कोट ई की एक परत बीम एक स्पिन कोट पर 30 एस के लिए स्पिन गति ५००० rpm के साथ पीएमएमए 120K विरोध । १६० & #176 पर नमूना सेंकना एक गर्म थाली पर 3 मिनट के लिए सी ।
- स्पिन कोट ई की एक और परत-बीम एक स्पिन कोट पर 30 एस के लिए स्पिन गति ५००० rpm के साथ पीएमएमए 960K का विरोध । १६० & #176 पर नमूना सेंकना एक गर्म थाली पर 3 मिनट के लिए सी ।
- उपयोग ई बीम लेखक का पर्दाफाश करने के लिए ई-बीम त्वरण वोल्टेज के साथ विरोध 30 केवी और खुराक ४०० C/cm 2 .
- एक थर्मल वाष्पीकरण में सोने की ४० एनएम परत जमा ।
- एसीटोन में नमूना सोख और यह एक अल्ट्रासोनिक क्लीनर में 5 मिनट के लिए लिफ्ट बंद के लिए जगह है ।
- नमूना शीतलक
- के लिए चालक सर्किट बनाने
- जगह प्रतिरोधों, द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर, और पावर मेटल ऑक्साइड कस्टम सर्किट बोर्ड पर क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर अनुपूरक चित्रा 3 में सर्किट आरेख का पालन करके . टांका लोहे के साथ इन सभी घटकों मिलाप.
- सर्किट बोर्ड और इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण बोर्ड के नियंत्रण बंदरगाह के बीच तार कनेक्ट । सर्किट बोर्ड और thermoelectrical शीतलक (टेक) तत्व के उत्पादन बंदरगाह के बीच तारों से कनेक्ट करें । गर्मी डूब के साथ नमूना मंच पर टेक तत्व प्लेस ।
& #8203; नोट: टेक तत्व केंद्र में एक छेद के लिए लेजर बीम के माध्यम से जाने की अनुमति है । - सर्किट बोर्ड से तार कनेक्ट करने के लिए 5 वी बिजली की आपूर्ति । आगे की तलाश में अवरक्त कैमरे का उपयोग करने के लिए तापमान की निगरानी के लिए अगर thermoelectrical ठंडा ठीक से नीचे ठंडा है जांच ।
- आगे दिखने अवरक्त कैमरा और प्रतिरोध तापमान डिटेक्टर (सेवानिवृत्त) थर्मामीटर में मापा तापमान के अंशांकन ।
- एक खाली coverslip पर सेवानिवृत्त थर्मामीटर जगह है और यह पर थर्मल पेस्ट की एक छोटी राशि लागू सेवानिवृत्त थर्मामीटर और coverslip के बीच उचित थर्मल संपर्क सुनिश्चित करने के लिए ।
- नाड़ी चौड़ाई मॉडुलन सेटिंग के कर्तव्य चक्र को बदलने के द्वारा टेक तत्व के लिए इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण सर्किट के उत्पादन शक्ति सेटिंग बदलने के लिए और 3 मिनट के लिए प्रतीक्षा करने के लिए सुनिश्चित करें कि स्थिर राज्य के तापमान तक पहुंच गया है । सेवानिवृत्त थर्मामीटर का उपयोग कर तापमान पढ़ें.
- आगे देख अवरक्त कैमरा पर बारी और तापमान की निगरानी । विभिन्न उत्पादन शक्ति सेटिंग्स पर इस दोहराएँ तापमान अंशांकन वक्र प्राप्त करने के लिए. एक प्रतिनिधि तापमान अंशांकन वक्र अनुपूरक चित्रा 4 .
में दिखाया गया है नोट: यह सेवानिवृत्त थर्मामीटर और आगे की तलाश में अवरक्त कैमरा के बीच अंशांकन करना महत्वपूर्ण है क्योंकि आगे की तलाश में अवरक्त कैमरा के तापमान पढ़ने सही तापमान सुनिश्चित करने के लिए पहुंच गया है सही होना चाहिए ।
- पतला व्यास के सूक्ष्म polystyrene कण 2 & #181; मीटर उचित मात्रा अनुपात के साथ एक microcentrifugetube में पानी में ।
नोट: सूक्ष्म कणों की एकाग्रता प्रयोग के उद्देश्य के अनुसार समायोजित किया जा सकता है । जबकि कम एकाग्रता एकल कण को फँसाने की घटनाओं के बीच एक नमूना समय अंतराल की अनुमति देता है, उच्च एकाग्रता कई कण फँसाने के लिए समय कम हो जाएगा. एक कण फँसाने के लिए, एक ठेठ एकाग्रता है ~ ०.०५% (डब्ल्यू/ - मंच पर nanoplasmonic सरणी के साथ नमूना डाल दिया और एक ४७० प्रतिदीप्ति प्रकाश स्रोत के रूप में एलईडी एनएम पर बारी और मैंयुअल रूप से उज्ज्वल क्षेत्र इमेजिंग के लिए 5 मेगावाट के लिए बिजली की स्थापना की ।
- nanoplasmonic सरणी का पता लगाने के लिए मार्कर का उपयोग करें, नमूना संरेखित करें, और यह सुनिश्चित करने के लिए सीसीडी कैमरे का उपयोग करें कि सरणी कंप्यूटर स्क्रीन पर रुचि के क्षेत्र के केंद्र में है ।
- औषधालय 10 & #181; L के पतला सूक्ष्म कणों का व्यास 2 & #181; एम ए माइक्रो पिपेट के साथ नमूने पर
- तरंग दैर्ध्य के लेजर डायोड के लिए वर्तमान आपूर्ति पर बारी ९८० एनएम रेंज में एक शक्ति के साथ सरणी के plasmonic अनुनाद को उत्तेजित करने के लिए ~ 1 मेगावाट से 10 मेगावाट.
- मैंयुअल रूप से इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण बोर्ड के लिए बिजली की आपूर्ति पर बारी करने के लिए एक स्थिर राज्य के तापमान के नमूने शांत ~ 4 & #176; ग.
- व्यूअर सॉफ्टवेयर में क्लिक करें & #34; रिकॉर्ड वीडियो & #34; अनुक्रम रिकॉर्डिंग संवाद खोलने के लिए । पर क्लिक करें & #34; रर & #34; बटन वीडियो रिकॉर्डिंग शुरू करने के लिए १.५ के एक फ्रेम दर पर सूक्ष्म कणों की गति के 10 फ्रेम सीसीडी कैमरे का उपयोग कर लेजर बीम के प्रभाव के तहत नमूने पर एस/ रिकॉर्डिंग बंद करने के लिए & #34; stop & #34; बटन क्लिक करें । See Video 1 .
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Representative Results
एकल कण पथ हमारे प्रयोग में एक सीसीडी कैमरे द्वारा दर्ज की गई और छवियों तो एक कस्टम कार्यक्रम के लिए एक कण पथ16निकालने के साथ कार्रवाई की गई । प्रतिनिधि परिणाम 2 µm के व्यास के साथ सूक्ष्म क्षेत्रों के लिए चित्रा 3 और वीडियो 1 में प्रदर्शित कर रहे हैं. ऑप्टिकल जाली के अंदर एकाधिक कण फँसाने मनाया गया. कण के प्रतिनिधि गति वीडियो से निकाले गए क्रमिक छवियां आरेख 4में प्रदर्शित की जाती हैं । व्यास 2 µm के microparticles के लिए, एक microparticles की clustering एक षट्कोण बंद पैक (hcp) संरचना का गठन देख सकते हैं । नमूना भी टेक तत्व बंद करके गर्म किया जा सकता है; मनाया फंस क्लस्टर photothermal संवहन के कारण फैलाने होगा ।
चित्र 1 . ऑप्टिकल सेटअप की योजनाबद्ध ।
९८० एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ एक गाऊसी बीम plasmonic ऑप्टिकल जाली नमूना फँसाने की क्षमता पैदा करने के लिए उत्तेजित करने के लिए प्रयोग किया जाता है । तरंग दैर्ध्य ९८० एनएम के एक फाइबर युग्मित लेजर डायोड मिरर (M1) के माध्यम से चला जाता है, ढीला एक लंबे समय से काम कर दूरी माइक्रोस्कोप उद्देश्य द्वारा ध्यान केंद्रित हो जाता है, और plasmonic नमूना उत्तेजित । फ्लोरोसेंट छवि dichroic मिरर (डीएम) और उत्सर्जन फ़िल्टर के साथ संयोजन के रूप में एक ही उद्देश्य के साथ लिया जाता है (EF) फ्लोरोसेंट उत्तेजना के तहत प्रकाश उत्सर्जक डायोड प्रकाश स्रोत से ४७० एनएम में । plasmonic अनुनाद के लिए ९८० एनएम पर उत्तेजना प्रकाश रंग कोडित ' गुलाबी ' है और उत्तेजना और फ्लोरोसेंट इमेजिंग के लिए उत्सर्जन प्रकाश रंग कोडित ' नीला ' है, और ' ग्रीन ', क्रमशः । गति सीसीडी कैमरे के साथ दर्ज की गई है । Thermoelectrical शीतलक (टेक) के लिए नीचे नमूना ठंडा किया जाता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्र 2 . नैनो Plasmonic सरणी ई द्वारा गढ़े-बीम लिथोग्राफी । (क) मार्कर डिजाइन का पता लगाने और ई-बीम लेखक में नमूना संरेखित करने के लिए इस्तेमाल किया. बाहरी सफेद वर्ग के आयाम 22 मिमी x 22 मिमी हैं, और इनसेट में कुंडलाकार मार्कर ५० µm के १५० µm और भीतरी व्यास के एक बाहरी व्यास है । (b) एक स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM) एक nanoplasmonic सरणी की छवि । एक साधारण वर्ग सरणी के 22 x 22 nanodiscs का उपयोग किया जाता है और प्रत्येक इकाई कक्ष में अंतर-डिस्क दूरी ७५० एनएम के साथ मोटाई ४० एनएम और व्यास ५५० एनएम का एक nanodisc होता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्र 3 . एकल कण पथ । छवि प्रसंस्करण का उपयोग कर निकाले microparticles की गति केन्द्रक एल्गोरिथ्म का उपयोग कर संकलित कर रहे हैं16 और यहां प्रदर्शित । ऑप्टिकल ९८० एनएम पर plasmonic अनुनाद उत्तेजना के लिए इस्तेमाल किया शक्ति 5 मेगावाट है । 2 µm की एक स्केल पट्टी प्रदर्शित किया जाता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्र 4 . Plasmonic ऑप्टिकल जाली में फंसे Microparticles के एक क्लस्टर की छवि और समय के साथ Microparticles के संचय 5 मेगावाट की एक ऑप्टिकल शक्ति पर । (क) परवर्ती प्रतिदीप्ति छवियों में फँसे microparticles के गठन का संचय दिखाती हुई क्लस्टर्स. 4 µm की एक सफेद पैमाने पर पट्टी प्रदर्शित किया जाता है । (ख) फँसे हुए microparticles की संख्या बनाम समय, (क) से निकाला गया. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
वीडियो 1. ऑप्टिकल ट्रैपिंग और 2 µm कणोंके कण संचय। ऑप्टिकल ९८० एनएम पर plasmonic अनुनाद उत्तेजना के लिए इस्तेमाल किया शक्ति 5 मेगावाट है । इस वीडियो को देखने के लिए कृपया यहां क्लिक करें । (डाउनलोड करने के लिए राइट-क्लिक करें.)
अनुपूरक आंकड़ा 1. Nanoplasmonic सरणी के Nanofabrication की प्रक्रिया प्रवाह । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
अनुपूरक आंकड़ा 2। नमूना शीतलक स्टेज डिजाइन । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
अनुपूरक आंकड़ा 3। नमूना ठंडा करने के लिए चालक सर्किट । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
अनुपूरक आंकड़ा 4. एक सेवानिवृत्त थर्मामीटर और आगे की तलाश में अवरक्त कैमरा के बीच तापमान अंशांकन । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
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Discussion
प्रक्रिया यहां वर्णित करने के लिए मज़बूती से एक दैनिक आधार पर फँसाने प्रतिलिपि पाठक सक्षम बनाता है । एक सामान्य अनुभवजंय दिशानिर्देश एक प्रयोग करने योग्य ऑप्टिकल जाली डिजाइन करने के लिए plasmonic nanoarray, डिस्क दूरी, और फंस कण आकार के लिए एक तुलनीय आकार का उपयोग करने के लिए है । एक एकल, पृथक plasmonic nanostructure की तुलना में, उच्च ऑप्टिकल बिजली नमूना ठंडा द्वारा वहन के साथ संयोजन के रूप में ऑप्टिकल जाली डिजाइन ~ 4 डिग्री सेल्सियस यहां इस्तेमाल किया बहुत फंसाने संभावना को बढ़ाता है । यदि अच्छी तरह से अलग, plasmonic nanostructures ट्रैपिंग साइटों के रूप में उपयोग किया जाता है, एक microparticles के प्रवास के लिए एक लंबे समय के लिए plasmonic nanostructures के पास प्रभावी ट्रैपिंग मात्रा में प्रतीक्षा की जरूरत है । इसके अलावा, अंतर डिस्क दूरी बढ़ाने गंभीर कण संचय की संभावना कम हो जाती है । ध्यान दें कि एक भी कमरे के तापमान पर plasmonic ऑप्टिकल जाली के साथ ट्रैपिंग प्रयोग प्रदर्शन कर सकते हैं, लेकिन प्रयोग करने योग्य ऑप्टिकल शक्ति बहुत सीमित हो जाएगा । इसके अलावा, कम ऑप्टिकल पावर पर, एक के लिए एक लंबे समय के लिए प्रतीक्षा की जरूरत है (~ 1 ज) microparticle ट्रैपिंग घटना के लिए । आमतौर पर, हम कण गति रिकॉर्ड और कुछ ही मिनटों के भीतर ट्रैपिंग घटना लेने के लिए सीसीडी कैमरे पर बारी । लागू लेजर शक्ति के रूप में 10 मेगावाट के रूप में उच्च है । एक उच्च ऑप्टिकल शक्ति में, microparticles का एक बड़ा एकत्रीकरण मनाया जा सकता है ।
इस काम में सफलता के लिए महत्वपूर्ण कदम नीचे एक नाजुक कवर पर्ची पर plasmonic ठंडा और एक साथ नमूना तापमान की निगरानी है । हम आगे देख अवरक्त कैमरे के तापमान को मापने के लिए चुना है, क्योंकि इस तरह के एक गैर संपर्क माप बहुत नमूना टूटना का मौका कम कर देता है । वैकल्पिक रूप से, एक एक छोटे आकार थर्मामीटर पर गोंद करने के लिए चुन सकते हैं और वास्तविक समय में तापमान को मापने के लिए इसका इस्तेमाल करते हैं । गैर-संपर्क तापमान माप के साथ एक साथ शीतलन प्रणाली आम तौर पर कम तापमान पर ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी के लिए लागू है ।
हालांकि यहां प्रदर्शन माइक्रोन के साथ किया जाता है-कणों आकार, एक नीचे दोनों आकार और सोने की nanodiscs की रिक्ति स्केलिंग द्वारा जाल नैनोकणों कर सकते हैं । अब तक, के रूप में छोटे व्यास के साथ नैनोकणों के फँसाने १०० एनएम के रूप में प्रदर्शन किया गया है19। यह है, तथापि, नहीं plasmonic ऑप्टिकल जाली की अंतिम सीमा । इसके अलावा, हम नमूना मंच के यांत्रिक डिजाइन को कम करने के लिए एक लंबी काम दूरी माइक्रोस्कोप उद्देश्य का इस्तेमाल किया है । इमेजिंग में बेहतर संकल्प यह एक तेल विसर्जन माइक्रोस्कोप उद्देश्य के साथ की जगह से प्राप्त किया जा सकता है । plasmonic nanostructures के आयामों को नीचे स्केलिंग करके भी छोटे नैनोकणों का फँसाना भी संभव होना चाहिए. 20 , 21
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Disclosures
लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।
Acknowledgments
वाई. टी. वाई. अनुदान संख्या के तहत विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय से सबसे अधिक 105-2221-ई-007-MY3 और राष्ट्रीय Tsing Hua विश्वविद्यालय से अनुदान नंबर 105N518CE1 और 106N518CE1 के तहत वित्त पोषण सहायता स्वीकार करना चाहते हैं ।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Thermoelectric cooling element | Thorlabs | TEC 1.4-6 | TEC element for sample cooling |
| RTD thermometer | Omega Engineering | RTD Thermometer 969C | |
| Forward looking infrared camera | FLIR | FLIR One | IR camera for temperature monitoring |
| light emitting diode light source | Touchbright | Light source for illumination for fluorescent imaging | |
| Long working distance objective | Olympus | LMPLFLN | For illuminating the sample and imaging |
| Optical trap kit | Thorlabs | OTKB/M | |
| Cover slip | thickness 0.17 mm | ||
| Scanning electron microscope | Hitachi | SEM-Hitachi S3400N | |
| Electron beam blanker | DEBEN | PCD beam blanker | the blanker is added to the scanning electron microscope |
| Thermal evaporator | SYSKEY Technology | ||
| Mask aligner | Karl Suss | MJB 3 | For marker fabrication |
| Electron beam resist | Sigma Alrich | PMMA 120K | For e-beam lithography |
| Electron beam resist | Sigma Alrich | PMMA 960K | For e-beam lithography |
| Fluoresent labeled polystyrene microspheres | Polyscience | 2 um diameter | |
| Bipolar transistor | Mouser | 2N3904 | quantity 2 for TEC driver circuit |
| Bipolar transistor | Mouser | 2N3906 | quantity 2 for TEC driver circuit |
| MOSFET power transistor | Mouser | IRF5305 | quantity 2 for TEC driver circuit |
| MOSFET power transistor | Mouser | IRF131ON | quantity 2 for TEC driver circuit |
| 10 kOhm resistor | Mouser | quantity 6 for TEC driver circuit | |
| 910 Ohm resistor | Mouser | quantity 2 for TEC driver circuit | |
| Photoresist | Microchemicals | AZ4620 | For marker fabrication |
| Acetone | Sigma Alrich | For marker fabrication | |
| Fluorescence Module for the OTKB/M, Metric Threads | Thorlabs | OTKB-FL/M | |
| Fluorescent filter set | Thorlabs | MDF-FITC | For Fluorescein Isothiocyanate (FITC) |
| Ultrasonic cleaner | Delta | DC150H | For the lift off step |
References
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