国家自然科学基金(61178015F050601)
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- 小型化可调光镊设计
- 2012年
- 光镊利用强会聚激光对微粒产生的梯度力来捕获微粒,可以进行无损、远程操控,同时具有皮牛精度的测力特性,已经成为物理学、生命科学和胶体化学等研究领域中不可缺少的研究工具。光镊效应可以表现微小的光子动量和角动量,是物理学的重要教学工具。本文根据高斯光束传播和变换规律,设计具有稳定捕获性能的最小化光镊,并给出了典型参数。光镊系统由捕获激光、光束耦合系统、倒置生物显微镜和大数值孔径物镜组成,成像系统由物镜、摄影目镜和CCD相机组成。本光镊系统具有紧凑特性,同时通过保持物镜后瞳充满度来实现稳定捕获。在该最小光镊系统上,可以根据用户需求增加光镊阱位操控系统、刚度调节系统和其他辅助设备以满足不同操控要求,可以很好地满足科研和教学需求。
- 任洪亮王加贤庄其仁丁攀峰李小燕
- 关键词：高斯光束球差
- 基于非分散红外吸收的总有机碳检测仪研制
- 2012年
- 总有机碳是以碳的含量来表示水体中有机物总量的综合指标,比化学需氧量等参数更能准确反映有机污染程度。根据CO2气体对红外光的吸收与其浓度的关系符合Lambert-Beer定律,研制了一种非分散红外法总有机碳检测仪。该仪器能将待检测的水样导入反应器,水样中有机物被氧化成CO2,非分散红外模块检测到的CO2浓度与水样中总有机碳浓度具有良好的对应关系。具体论述了该仪器的工作流程、分析方法和数据处理方法。测试结果表明仪器的检测下限优于0.5mg/L。该仪器可以为污染减排工作提供可靠的数据支持,完善污染物总量减排监测体系建设。
- 任洪亮丁攀峰
- 关键词：总有机碳水质
- 基于矩阵光学的光镊设计
- 2012年
- 光镊已经成为研究单分子生物物理特性的一个基本工具,因而光镊设计是一个极为重要的课题。光镊捕获光路一般由激光器、扩束系统、光束调控系统、共焦系统、光束耦合系统和大数值孔径的物镜组成,通过保持物镜后瞳充满度来实现光镊稳定性。本文根据几何光学,利用矩阵光学进行光镊捕获光路计算,得到了各个透镜间距、透镜和光束调控系统距离、物镜后瞳处光斑大小与光束调控系统处光斑大小的关系、光束调控系统处光斑大小和入射激光光斑大小的关系。本文计算结果表明光镊横向位置和物镜高度无关,并指出了物镜后瞳位于成像透镜后焦面、光束调控系统位于共焦系统后透镜像方焦面处,才能在光镊阱位纵向操控时保持物镜后瞳充满度不变。本文工作为光镊设计和调整提供了非常简洁而有效的理论指导。
- 任洪亮李小燕
- 关键词：光镊光学设计矩阵光学ABCD矩阵
