中性粒子的激光俘获和操作

１　引　言中性粒子的俘获和操作给光散射、原子物理和生物学等科学研究领域带来了一场革命。它已经在玻色－爱因斯坦凝聚和原子激光等新学科里得到了令人振奋的应用，同时在化学中也用于小分子的形成和研究。这项技术能够灵敏地控制小中性粒子的动力学，因而在许多基础和应用领域有着广泛的用处。这项技术涉及到多学科交叉。借助激光的辐射压力实现中性粒子的光俘获是在１９７０年首次发现的。这项技术适用于尺寸在几十微米到几十纳米的小介质粒子，也可用于原子、分子和最近发现的原子蒸气中的玻色－爱因斯坦凝聚。甚至生物粒子例如病毒、…     

激光俘获放射性镭

美国研究人员利用光学装置在磁光阱（MOT）中激光冷却并俘获了镭原子。在克服了一系列放射性元素难以俘获的问题之后，他们希望结果对基础物理研究能有所帮助——比如说宇宙中为什么物质远远多于反物质。镭的原子结构不利于激光冷却，所以他们不得不用一个效率不高的激光冷却跃迁和一个新的循环抽运方案来俘获原子。因为镭是放射性的，不容易得到而且也没有稳定的同位素，他们只使用了几十纳克的镭225。     

低数值孔径聚焦系统俘获多个Rayleigh粒子

两束不同偏振态的光入射到由两个透镜组成的聚焦系统,利用Richard-Wolf矢量衍射理论计算系统的衍射场分布,分析了数值孔径(NA)较小时系统对Rayleigh粒子的俘获特性。金粒子的折射率大于周围介质(nm),空气泡的折射率小于周围介质。NA=0.58 nm时,光轴上产生明暗相间的光斑阵列,可以用来同时俘获多个亚波长大小的金粒子和空气泡。NA=0.35 nm时,沿着光轴产生波长大小的圆环阵列,可2D俘获多个空气泡。     

可见光中性的激光防护

本文着重介绍可见光谱中性传输的激光防护性能，利用同色异谱匹配来解决激光≮衰减防护中可见光谱的中性传输。     

微光操作

人们提起利用光进行计测、控制,常常都带有“非接触”这样的形容词,若根据量子力学来解释,物体经光照射时,形成光子的微粒子经过多次碰撞,弹出。因通常光子是无质量的,所以不能称之为接触,但光子具有动量,可靠碰撞力发挥作用。最初美国贝尔研究所的Ashkin博士利用这种力(辐射压)“非接触”捕     

脉冲染料激光对小鼠中性粒细胞移动的影响

用YAG倍频泵浦染料激光体外照射小鼠外周血,以微孔滤膜法检测其对中性粒细胞移动的影响。结果表明,在610nm～680nm范围内细胞趋化运动的促进或抑制作用与激光作用于细胞是液的累积剂量有关,而且与激光的波长有显著依赖关系。     

激光等离子体对硅表面微纳粒子除去机理研究

激光等离子体对精密元件表面微纳米粒子的有效去除,在纳米科研领域中有很大的应用潜力。为了深入研究激光等离子体对微粒的去除机理和条件,采用纳秒脉冲激光等离子体,对硅基底表面的微纳米粒子进行去除实验,观测了微粒的去除效果,并理论分析了等离子体的作用效应。结果表明,等离子体向外辐射宽谱光,紫外短波部分加速周围空气电离,使等离子体体积剧增,并有效提升基底和粒子温度;基底与粒子两者热膨胀度不同,使粒子更易于从基底剥离;同时等离子体向周围膨胀扩散形成高压冲击波,冲击波的压强高达GPa量级,可以克服微粒与基底之间的范德华力,而去除微纳米粒子,尤其对粒径大于0.5μm的去除效果尤其明显;在实际去除过程中,等离子体与基底的距离应该保持在0.2mm~2mm之间,这样既保证了微粒的有效去除,又不会造成基底的损伤。激光等离子体对微粒的去除效果明显,是等离子体辐射效应和冲击波效应的综合作用的结果。     

激光传感器在高炉操作和控制中的应用

若干激光传感器已开发并应用在高炉的操作和控制中。这些激光传感器有：循环区传感器，炉料高度传感器和炉料料面剖面仪，这些传感器以当代领先技术为基础，在应用中具有很高的准确性，借助于操作人员使用的工艺模型，对高炉正常运行期间传感器数据进行分析研究，对喷吹煤粉的性能进行了探讨，对鼓风期间的循环区传感器测得数据也进行了讨论。     

利用准分子激光制备晶体和半导体的纳米粒子

利用准分子脉冲激光（ＸｅＣｌ，λ＝３０８ｎｍ）对Ｓｉ，红宝石和钛宝石靶进行消融，从而得到ＳｉＯ２和红宝石、钛宝石的钠米级粉末。用透射电镜对粉末的物质形态进行分析，并对消融产生的纳米颗粒在其颗粒大小及分布上予以分析统计。     

超微粒子的激光制备技术及展望

超微粒子是近年来迅速发展起来的一类新型材料,它具有许多特异性能,在面向21世纪的科学技术进步中将充当重要角色.本文较为详细地介绍了激光气相法、激光加热蒸发法、红外多光子解离法等制备超微粒子的原理、装置、特点及研究现状,并指出激光制备超微粒子技术具有广阔的应用前景.     

大气气溶胶粒子粒径分布激光遥测研究进展

激光雷达具有探测距离远、灵敏度高、精度高、响应时间快、实时监测等优点,已成为大气气溶胶遥测的重要技术手段,对于改善人类生活质量、预防疾病、环境保护、气象研究、军事等领域有着极其重要的作用。对气溶胶粒子基本特性和激光遥测气溶胶粒子粒径分布反演的基本原理进行阐述。重点介绍了国内外利用激光雷达遥测气溶胶粒子最新进展,并对气溶胶粒子粒径分布激光遥测的发展趋势进行简要总结。     

法国物理学家利用激光研制粒子加速器

通常的粒子加速器有几个房间那么大，但法国物理学家最近制造出一种粒子加速器，大小如同一张餐桌。对于加速器物理学来说，美梦成真啦!     

激光俘获铒原子促进新型器件的发展

美国国家标准与技术研究院的物理学家已用激光器冷却并俘获铒原子——一种具有非同寻常的光、电、磁性质的“稀土”重金属。铒原子具有很复杂的能级结构，早先人们一直认为它太活跃而无法俘获。此次俘获铒原子实验的成功将推动电讯、量子计算机处理和精细调谐半导体特性领域纳米量级器件的发展。     

以激光拍频波加速粒子

以激光拍频波加速粒子法国理工大学和有关实验室的Ｆ．Ａｍｉｒｒａ－ｎｏｆｆ等人最近实验证明，用高峰值功率Ｎｄ：玻璃激光可能加速粒子。众所周知，高峰值功率激光能产生大于１００ＧＶ／ｍ的电磁场，但这种横向波的性质不允许它们对粒子作直接有效的加速。不过，可使...     

飞秒激光细胞操作与手术系统

本文介绍了激光镊子和激光微手术刀的工作原量，评价了激光镊子和激光微手术结合构成的激光细胞操作与手术系统构成的激光细胞操作与手术系统在细胞生物学领域取得的研究成果及飞秒激光细胞操作手术系统。