激光微束轴向光阱力分析

光镊通过使用经过高数值孔径聚焦后的激光可以对大小从约25nm到100μm范围内的微粒进行三维微操纵.通过使用光镊测量了微小粒子在激光作用下的轴向力,并且对影响捕获效率的一些因素进行了分析.对轴向捕获力与不同激光束腰半径以及不同折射系数之间关系做了讨论.     

基于T矩阵的激光光阱力计算

在一定条件下,经过高数值孔径聚焦后的激光可以捕获大小从约几十纳米到几十微米范围内的微粒,这种技术叫做光镊,光镊技术广泛应用于许多生物领域.虽然光镊本身结构简单,用单光束就可以捕获单个粒子,但对光阱力的精确计算却存在一定的难度.虽然一些近似的方法如几何光学或瑞利假设可以用来进行光阱力的计算,但这些方法仅在一定限制范围内适用.本文把电磁散射理论作为一种通用的方法来解决光阱力的计算问题,论述了如何使用T矩阵方法进行光阱力计算并给出了一些数值结果,证明了T矩阵方法在光阱力计算方面的能力和效率.此外,本文还分析了一些对光捕陷效率的影响因素.     

基于光纤光镊的长距离微粒可控操纵

在液体中灵活操纵微粒或细胞,特别是将细胞或微粒运输到指定位置,已经被证明在细胞分析、疾病诊断、药物递送等方面有着至关重要的作用。针对细胞或微粒非接触光学捕获的灵活性受限于光纤光镊操纵距离短的问题,提出了一种结构简单且具有长距离非接触可控操纵微粒的新型光纤光镊。利用加热和拉伸技术制作了类锥形平口光纤探针,980 nm的激光经过光纤探针后会对微粒产生大的散射力,将微粒逐渐推离光纤端口,同时借助反向流体阻力,在不移动光纤探针的情况下通过调节激光器光源的输出功率,对轴向位置上直径为6μm的聚苯乙烯微粒可以进行长达102.2μm的可控往返操纵,应用有限元法仿真了光镊的光场强度分布,并采用麦克斯韦应力张量法分析了光镊对微粒的作用力。实验和仿真结果表明,所提出的类锥形平口光镊是可行的。     

我国在光学捕获理论研究方面取得进展

中科院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室姚保利研究小组在先后掌握了激光光镊、飞秒激光光刀、显微光谱仪等核心技术,研发出了具有自主知识产权的激光光镊产品并成功投放于市场的基础上,近期又在特殊光束及特殊微粒光学捕获力计算的理论研究方面取得了一系列具有创新性的研究成果。     

光镊的发展——追寻光的力量

光镊是利用光压形成的散射力和梯度力,对纳米级至微米级的粒子进行捕获和操纵的一种工具,日益广泛地应用于物理、生物等领域。本文首先介绍了光镊的基本原理、装置构造、分类,接着讨论了光镊应用的优势与不足并提出相应的改进意见,最后在回顾近些年来光镊在技术和应用层面的新发展的同时,对光镊未来的发展趋势进行了分析和展望。     

光镊技术及其在染色体研究中的应用

引入并介绍光镊的物理原理及其进展,结合详细的医学研究工作,总结了光镊技术在染色体中的具体应用情况。由于光镊具有无直接接触、无损伤等诸多优点,且光镊产生的力在皮牛顿量级,正好落在生物大分子相互作用力的范围,故用光镊捕获染色体的不同成分,可实现了DNA分子的扭转和打结,并实现了对人类染色体操控和鉴别。光镊技术有望成为在分子水平上对各种活细胞的检测、诊断的先进工具,具有非常广阔的前景。     

镀膜光纤探针近场捕获的模拟与实验

为提高近场捕获的能力与灵活性,研究了一种利用镀膜光纤探针对纳米微粒进行近场捕获的方法.采用麦克斯韦应力张量和三维时域有限差分方法建立了近场中纳米微粒的作用力模型,通过光阱力与其他作用力的比较讨论了近场捕获的稳定性,并根据各轴向光阱力的分布情况分析了纳米微粒的捕获尺寸与捕获位置.结果表明,只有当微粒尺寸小于探针孔径时才存...     

BP神经网络用于光镊力的非线性修正研究

光镊是测量微小力的有效工具,力的测量范围和测量精度是光镊系统的重要指标。本研究提出运用BP神经网络方法对光镊系统的力的测量和标定进行非线性修正,并通过实际应用检验,证明BP神经网络方法对光镊系统力的测量进行非线性修正,不仅扩大了光镊系统力的测量范围,而且与多项式拟合方法相比,该方法的精度更高,从而有效提高了光镊系统的性能指标。     

基于视觉原理的三维光阱刚度测量系统

光阱刚度是表征光镊捕获微小颗粒能力的重要参数。文中搭建了一套基于视觉原理的三维光阱刚度测量系统。测量系统中采用波长1 064 nm的近红外激光光镊捕获直径2μm的聚苯乙烯微球,采用基于视觉原理的光路对微球成像,由高速摄像机记录微球的布朗运动。对高速摄像机采集的相邻图像进行亚像素的位移提取,获取微球的三维位移,采用功率谱法得到相应的光阱刚度。     

轻便灵活的激光镊子

光纤是光通信领域广泛应用的元件,光镊是非侵入式微操作工具.将光纤应用于光镊,利用光纤实现光学势阱发展了光镊技术,吸引了研究者的广泛兴趣.介绍了基于单模光纤微探针的光镊技术,综述了技术的原理、基本装置、关键问题以及近年来国内外研究现状.光纤光镊轻便灵活,增大了光镊捕陷范围和操作灵活度,其与微流道、微芯片、激光计量和光谱仪等设备的结合,使得光镊的应用推广到更多领域.     

出口加强杆结构与布置方式对风机性能影响的试验研究

为保证风机出口蜗板面的平整,往往在风机出口采用加强杆进行固定。改变出口加强杆的高度与位置对风机性能会产生一定的影响。本文通过试验的方法对加强杆的高度与风机实际出口高度之间的最佳比值范围区间展开分析,给出了改善性能的合理匹配区间。     

试论作为“超级市场”的大学管理

隐喻是对现实的观念表达，在大学成为“超级市场”后，大学管理面临着一些新挑战。随着大学管理观念的转变，政府要加强对大学的管理权力，大学管理要民主化和科学化，建立咨询和协调机构，服务教育顾客。     

煤矿无轨胶轮车动力源发展方向研究

煤矿无轨胶轮车已经成为煤矿辅助运输的主力之一,目前配置的动力源以防爆柴油机为主,但随着煤矿企业对环境保护和职工身体健康的关注度不断提高,防爆柴油机的尾气排放问题矛盾日益突出.本文介绍了目前煤矿无轨胶轮车的主要类别及配置的主流动力源,分析了防爆柴油机、铅酸蓄电池、锂离子蓄电池的使用情况,对比了其优缺点,研究分析了煤矿无轨...     

矿井通风机扩散器弯头结构处导流板布置方式优化研究

通过对矿井通风机扩散器弯头结构处常见的导流板布置方式进行对比分析,采用有限元流体计算方法,对常见导流板布置方式的优缺点进行了说明,并且加入了长圆弧导流板的数值模拟分析,为矿井技术人员在通风系统实际应用方面提供了依据.     

大型汽轮机上半缸体重量对通流的影响

针对电站汽轮机实际装配过程中,上半汽缸重量产生的挠度对汽轮机装配后产生偏差进行测量和分析,并结合装配过程提出如何进行修正。     

工业企业顾客满意度测评方法探讨

随着中国买方市场逐渐形成，市场竞争日趋激烈，争夺顾客已成为企业生存和发展的关键。顾客满意和顾客满意度的测评工作越来越受到工业产品生产企业的关注，很多工业企业已经意识到顾客满意与顾客满意度的测评不仅在质量管理的理论和实践中具有重要作用，而且在很大程度上影响着企业的综合竞争力、市场份额与企业的持续发展，     

Research on the Distance of the Active Sonar under the Effects of the Thermocline

The existence of thermocline changes the acoustic structure and effects the direction of the sound rays.This paper analyzes the working process of the active sonar,and the mathematical models.The detection probability of the active sonar under thermocline is studied.First,the detection distance without thermocline is estimat-ed,then the effect of thermocline's depth and sound velocity changes on detecting submarine probability are discussed,and based an this,the effects of the sea condition on searching submarine probability is discussed,lastly the distance of active sonar is calculated under ther-mocline. The results indicate that under thermocline,the distance of the active sonar becomes obvious short,and with the sea condition becoming rough,the effect is more clear.