一、基础信息与环境准备

Kibron SuperG 0.1μg超高精度微力天平是配套朗缪尔LB膜/精密Wilhelmy法张力仪的核心传感单元，本质为电磁力平衡式微天平，提供超高灵敏度毛细力检测，用于精确计算表面压力、界面张力（公式 F=γ×L×cosθ），适合脂质单分子膜、微量多肽/生物表面活性剂精细动力学实验。

1. 安装环境

放置于防震光学平台/专用防震台面，远离空调风口、门窗气流、振动设备、电磁干扰源，配备防风罩阻断气流扰动

调平底座：观察水平仪调节支脚确保整机完全水平；环境保持恒温（±0.1℃）、稳定湿度，减少温漂影响0.1μg级精度

硬件连接：连接主控机箱、步进电机滑障/样品台、温控水浴系统、电脑软件（FilmWare等），确认通讯正常

开机预热：通电后充分长时间预热，保证传感器达到热稳态，消除漂移；全程避免触碰微探针与传感器悬挂结构

2. 探针准备与清洁

常用探针：超细特种合金丝微探针（区别常规铂金板）或定制Wilhelmy探针，减少吸附滞后误差

清洁流程：超纯水、丙酮依次清洗；必要时酒精/火焰轻灼处理（严禁损伤细探针），保证完全润湿、接触角θ≈0°

安装：用专用软镊子轻柔悬挂探针于SuperG天平挂钩，保证垂直无歪斜、无侧向应力，检查无卡滞摩擦

二、基线校准与参数设置

1. 空载基线调零

在空气中完成零点校准（去皮/Zero），消除探针自重与基线漂移，确认读数稳定、噪声符合指标

必要时使用原厂标准砝码完成量程校准，确认微天平测力精度，完成力值-表面张力参数换算，录入探针周长L参数

静态基线监测：静置数分钟确认基线漂移符合指标，无缓慢漂移后方可进入实验

2. 软件参数配置

设置模式：静态等温线/动态压缩/弛豫动力学/恒压镀膜模式，设定滑障压缩速度、数据采集频率、温控参数

单位设置：确认单位为mN/m（表面压）或mN/m（表面张力），匹配Wilhelmy算法

温控平衡：开启外接循环水浴，等待朗缪尔槽亚相温度完全稳定，避免温度波动造成基线漂移

样品准备：超纯水/缓冲液配制亚相，超声脱气去除溶解气泡；铺展脂质/多肽单分子膜后静置足够时间完成界面吸附平衡

三、正式测量操作流程

1. 液面定位

控制步进马达缓慢升降样品台/滑障，让微探针轻柔接触水相界面，精确设定浸入深度，避免剧烈冲击液面产生扰动

再次短暂基线确认，确保接触后读数平稳，无瞬时剧烈波动

2. 主实验运行

π-A等温线模式：启动滑障匀速压缩，SuperG微天平实时连续采集毛细力信号，软件实时转换为表面压数值，绘制表面压-面积曲线，记录膜相变、弹性模量参数

动态吸附模式：固定界面面积，监测长时间表面张力/表面压变化，追踪表面活性剂、抗菌肽、蛋白在界面的吸附动力学

LB镀膜模式：联动LayerPro提拉装置，恒定表面压下垂直提拉基底，完成LB膜沉积，同步监测膜压稳定性

全程监控：观察基线噪声、气流扰动、探针污染情况；避免触碰设备、开关房门，减少震动干扰超高精度读数

3. 平行对照与验证

做3次以上平行重复实验，保证动力学曲线可重现；以纯水做标准对照验证表面张力数值准确性

数据实时保存，记录温度、压缩速率、探针型号、校准信息，便于论文方法学复现

四、结束处理与日常维护

1. 实验收尾

抬起探针离开液面，停止采集，保存数据并导出；及时清洁探针、槽体，去除残留脂质/蛋白污染物，防止腐蚀、污染影响后续测量

关闭步进电机、温控系统，保留微天平持续待机或按规范关机，避免反复开关机造成长期漂移

长期不使用：卸下探针、清洁干燥存放，关闭防风罩，做好防尘防潮

2. 关键维护要点

定期校准基线与力值：每日/环境明显波动/更换探针后均需重新调零校准

禁止直接触碰微天平内部传感组件，避免静电、灰尘、液体渗入传感器单元

定期检查防风罩密封性，减少气流噪声；定期检查水平状态

避免快速压缩/剧烈液面扰动，防止细探针变形损坏

五、常见误差与注意事项

1. 主要误差来源

   气流、振动、温度漂移：直接破坏0.1μg级基线稳定性，造成表面压力曲线漂移、伪相变信号

   探针污染/润湿不良：接触角不稳定，违背Wilhelmy公式前提，张力数值系统性偏差

   气泡/杂质/亚相污染：引入额外毛细力噪声，干扰单分子膜真实相变信号

   超高压缩速度：造成界面非平衡状态，偏离真实等温线

2. 禁忌事项

   严禁在未校准、未预热、无防风罩环境下直接开展长时间精细动力学实验

   严禁硬掰微探针、直接滴液进入传感器腔体、熏蒸消毒SuperG本体

   不可直接套用普通张力仪参数，需单独确认微探针几何参数

六、数据解析

原始力数据由SuperG微天平采集后经Wilhelmy算法换算为表面压/表面张力，可计算吉布斯吸附等温线、膜弹性模量、相变压力、吸附动力学常数

动态曲线重点查看基线平稳度与重复一致性；SCI论文中注明SuperG微天平型号、探针类型、压缩参数与校准方法