[發明專利]眼球微結構納米壓痕實驗臺及納米壓痕實驗的方法

有效

• 申請號: 201210042175.X
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102589974A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 楊慶生;劉志遠;李熙;高雪玉;崔倩倩
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 魏聿珠

技術領域

本發明涉及一種實驗臺，特別是涉及一種眼球微結構納米壓痕實驗臺，本發明還涉及利用上述的實驗臺進行納米壓痕實驗的方法，屬于試驗儀器及方法技術領域。

背景技術

當前基于納米壓痕法的生物材料微結構力學性能測試已經成為生物材料微結構力學性能檢測的有效方法，廣泛的應用于牙齒、骨骼等微結構力學性能的研究。然而對于像眼球這樣的球形生物軟組織，通過納米壓痕法進行微結構力學性能實驗卻存在著許多問題，首要問題就是對眼球的夾持，通常處理眼球的方法是將其放在碗狀的實驗臺中，再將碗狀的實驗臺裝入納米壓痕儀的卡臺，進行納米壓痕實驗。而這種實驗方法存在以下四種問題，第一，將眼球放入碗狀實驗臺后，僅有最頂端一點切平面垂直于壓入方向，而其他位置均不滿足納米壓痕垂直壓入的實驗要求，使得實驗得到的接觸面積比真實值偏大，從而產生誤差。第二，由于傳統方法安裝后的眼球僅有一點滿足壓入條件，每次測量只能選取一個點進行測量，工作效率低，樣本間的重復情況不好。第三，形狀近似的眼球，個體力學性能差異依然很大，也使得通過不同眼球表征其整體的力學性能不合理。第四，眼球裝入碗狀實驗臺，實驗過程中平移臺的移動會使其在碗中產生錯動，使得壓痕點不同于初始的選取點。

發明內容

本發明是為了解決現有技術中的不足而完成的，本發明的目的是提供一種眼球微結構納米壓痕實驗臺及使用方法，可以防止眼球在實驗過程中的錯動，可以對同一眼球表面不同位置進行垂直壓痕，得到眼球微結構的力學性能，提高了實驗效率，避免了非垂直壓入引起的實驗誤差。

本發明采用如下技術方案：

眼球微結構納米壓痕實驗臺，其包括有一臺體；所述臺體上部設有半球形容置眼球卡環的容置洞，眼球卡環的下半部分坐于容置洞內，所述眼球卡環分為上下兩部分，上下卡環連接處開有用于將眼球放入后插入鐵栓將眼球卡環連接為一整體的圓孔，，所述眼球卡環四周的內側設置有可對大小不同的眼球進行加持的彈簧片，臺體下部裝有磁石。

所述容置洞位于所述臺體中央位置處。

所述眼球卡環用鐵栓連接，且卡環外表面與盛載卡環的臺體上的容置洞相切，卡環可以在容置洞中自由轉動。

利用所述的實驗臺進行納米壓痕實驗的方法，具體步驟如下：眼球表面滴注生理鹽水保濕，將卡環打開后用鑷子將眼球放入下卡環，安裝上卡環后用鐵栓固定，保證被測表面暴露在卡環外；將實驗臺裝入納米壓痕儀的卡臺上，用手指輕撥卡環，使其在容置洞中轉動，通過顯微鏡定位第一個測試點，進行納米壓痕實驗，實驗完成后待平移臺回到顯微鏡下，撥動卡環定位第二個測試點，進行納米壓痕實驗直到所需測試點全部完成。

本發明的利用上述實驗臺進行納米壓痕實驗的方法，由于其采用了上述的實驗臺和實驗方法，可以防止眼球在實驗過程中的錯動，可以對同一眼球表面不同位置進行垂直壓痕，得到眼球微結構的力學性能，提高了實驗效率，避免了非垂直壓痕引起的實驗誤差。

附圖說明

圖1本發明眼球微結構納米壓痕實驗臺實施例剖視圖。

圖2本發明眼球微結構納米壓痕實驗臺實施例俯視圖。

圖3本發明眼球微結構納米壓痕實驗臺實施例1及實施例2壓痕點設置圖。

圖4本發明眼球微結構納米壓痕實驗臺實施例1測試結果圖。

圖5本發明眼球微結構納米壓痕實驗臺實施例2測試結果圖。

圖中：1、臺體，2、容置洞，3、眼球卡環，4、彈簧片，5、鐵栓，6、磁石。

具體實施方式

下面結合附圖圖1至圖5對本發明的眼球微結構納米壓痕實驗臺及利用該實驗臺進行納米壓痕實驗的方法作進一步詳細說明。

實施例1：

本發明的眼球微結構納米壓痕實驗臺，請參考圖1至圖2，包括臺體1，所述臺體1上部設有半球形容置眼球卡環3的容置洞2，所述眼球卡環3分為上下兩部分，上下卡環連接處開有圓孔，可將眼球放入后插入鐵栓5，將上下卡環連接為一整體，所述眼球卡環內設有彈簧片4，可對大小不同的眼球進行加持，臺體下部裝有磁石6。

本發明的利用上述檢測臺進行納米壓入實驗的方法，眼球表面滴注適量生理鹽水保濕，將眼球卡環3打開后用鑷子將眼球放入下卡環，安裝上卡環后用鐵栓5固定，保證被測表面暴露在眼球卡環3外，將眼球卡環3放入臺體1。將實驗臺裝入納米壓痕儀的卡臺上，用手指輕撥眼球卡環3，使其在容置洞2中轉動，通過顯微鏡定位第一個測試點，進行納米壓痕實驗，實驗完成后待平移臺回到顯微鏡下，撥動眼球卡環3定位第二個測試點，進行納米壓痕實驗直到所需測試點全部完成。