微纳米尺度界面褶皱形貌的表征实现方法与流程

技术特征：
1.一种微纳米尺度界面褶皱形貌的表征实现方法，其特征在于，利用拉曼激光聚焦在硬膜-软基多层系统的聚甲基丙烯酸甲酯层表面并进行一维垂直方向线扫描，入射激光穿透pmma和单层石墨烯薄膜并在界面处褶皱表面样品发生了非弹性拉曼散射，通过共聚焦拉曼光谱与聚焦距离之间的关联关系并测量和分析褶皱样品的拉曼位移和拉曼强度在二维空间上的变化，经反向推演得到界面褶皱几何形貌分布规律；所述的拉曼激光的波长为532nm；所述的共聚焦拉曼光谱与聚焦距离之间的关联关系是指其中：i为任意坐标位置(x,y,z)的拉曼光强，i
f
为激光焦平面的中心点拉曼光强，x
s
,y
s
,z
s
分别为待测点与平面的中心点之间的相对位移，x
s
＝x-x
f
；y
s
＝y-y
f
，z
s
＝z-z
f
；x
f
，y
f
，z
f
为聚焦高斯光束的束腰中心点的坐标；t为介质的传递率，衍射极限束腰半径ω
0ex
＝λ/(πn
a
)，1/e2半径为瑞利长度λ为拉曼激光入射光波长。2.根据权利要求1所述的微纳米尺度界面褶皱形貌的表征实现方法，其特征是，所述的微纳米尺度界面褶皱由下而上依次包括聚二甲基硅氧烷层、含蒽共聚物层、单层石墨烯薄膜和聚甲基丙烯酸甲酯层，其中：pmma是通过旋涂方式旋涂在单层石墨烯薄膜表面，再通过湿法转移到pan-pdms双层结构微纳米褶皱表面，进而在多层系统中形成界面褶皱形貌。3.根据权利要求1所述的微纳米尺度界面褶皱形貌的表征实现方法，其特征是，所述的拉曼激光通过1mhz的固体激光器所发射，发射功率为100mw，低波数最低为50cm-1
。4.根据权利要求2所述的微纳米尺度界面褶皱形貌的表征实现方法，其特征是，所述的聚焦，具体位于pmma上表面作为拉曼光谱仪的焦平面，该处激光强度最强；随着激光入射到pan-pdms结构中不同高度的界面褶皱表面上，其pdms拉曼光谱强度在平面方向呈现出与褶皱形貌的一致性。5.根据权利要求4所述的微纳米尺度界面褶皱形貌的表征实现方法，其特征是，所述的pdms拉曼光谱是指基底层材料pdms的主要特征峰，包含495cm-1
、715cm-1
和1417cm-1
三个拉曼特征峰。6.根据权利要求5所述的微纳米尺度界面褶皱形貌的表征实现方法，其特征是，所述的拉曼特征峰的光谱强度呈现为周期性三角函数特征，其波长与界面褶皱的波长相等，均为16μm。

技术总结
一种微纳米尺度界面褶皱形貌的表征实现方法，利用拉曼激光聚焦在硬膜-软基多层系统的聚甲基丙烯酸甲酯层表面并进行一维垂直方向线扫描，入射激光穿透PMMA和单层石墨烯薄膜并在界面处褶皱表面样品发生了非弹性拉曼散射，通过共聚焦拉曼光谱与聚焦距离之间的关联关系并测量和分析褶皱样品的拉曼位移和拉曼强度在二维空间上的变化，经反向推演得到界面褶皱几何形貌分布规律；本发明可无损、精准、快捷地测量出微纳米尺度界面褶皱的几何特征，不仅适合微纳米界面褶皱的几何形貌表征，还适用于人体皮肤祛皱检测技术、界面几何形貌探测技术和组织器官损伤检测技术。术和组织器官损伤检测技术。术和组织器官损伤检测技术。


技术研发人员：胡开明 辛宜航 张文明 李修远
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2020.05.22
技术公布日：2021/11/25