一种球形物体质量测量系统及测量方法技术方案

本发明专利技术涉及一种球形物体质量测量系统及测量方法，属于质量测量技术领域。利用照明系统对样品进行照明，然后通过成像系统对样品进行清晰成像，以光镊捕获系统为核心，进行球形物体的捕获。通过测量系统得到待测物体受限布朗运动的运动轨迹，得到其均方位移。最后将均方位移代入微粒弹道运动或介于扩散与弹道运动中间过程时的运动方程得到待测物体的质量。通过利用光镊对待测物体捕获可以无需接触便对待测物体进行操控，待测量物体可以存在于气体、液体、真空等环境。通过成像系统可实时观察待测量物体的状态，判断物体是否为所需测量的物体以及被光镊所捕获。物体以及被光镊所捕获。物体以及被光镊所捕获。

【技术实现步骤摘要】
一种球形物体质量测量系统及测量方法


[0001]本专利技术涉及质量测量
，特别是涉及一种球形物体质量测量系统及测量方法。

技术介绍

[0002]物体的质量测量在诸多领域都有着广泛的用途。如微小液滴、固体气溶胶颗粒等小颗粒物体的质量测量在污染检测、加工、化学研发等多种领域都有着重要的作用；同时在生物环境内的物体质量测量也有着广泛的应用前景，如对细胞、细胞器、蛋白质等进行质量测量，可以对细胞内生物合成和降解过程进行直接定量的监测。
[0003]物体的质量是其本身的性质，不受环境等因素的影响，因此可以通过测量其它与质量相关的参数来计算得出物体的质量。
[0004]传统的测量微小物体质量的方法主要有三种：落球法，悬浮微通道谐振器(Suspended microchannel resonator，SMR)和利用干涉显微镜测量。虽然上述方法均可对微小粒子进行质量的测量，但是，落球法限定测量环境必须为溶液，悬浮微通道谐振器是利用测量物体从悬臂内经过时对悬臂的振动频率的影响计算得出物体质量，需要小球处于溶液环境且无法实时成像。干涉显微镜测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球形物体质量测量系统，其特征在于，所述系统包括：照明系统，成像系统，光镊捕获系统和位置探测系统；所述照明系统用于对待测样品进行照明；所述成像系统用于对待测物体进行成像；所述光镊捕获系统用于对待测物体进行捕获；所述位置探测系统用于实时追踪待测物体，获得待测物体所做受限布朗运动的运动轨迹，所述运动轨迹用于获得待测物体的质量。2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述照明系统具体包括：照明装置，第一反射镜、第二双色镜、第二物镜和样品池；所述照明装置产生照明光，所述照明光经所述第一反射镜反射，反射后的照明光经所述第二双色镜入射到所述第二物镜，所述第二物镜会聚所述反射后的照明光以对所述样品池进行照明，所述待测物体位于所述样品池内。3.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于，所述样品池包括任何可盛装待测物体的容器。4.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于，所述成像系统具体包括：第一物镜，第一双色镜，第二反射镜，第五透镜和成像设备；所述第一物镜用于收集所述照明光经过所述样品池后的前向透射光，所述第一物镜收集的所述前向透射光穿过所述第一双色镜，并经所述第二反射镜和所述第五透镜入射到所述成像设备。5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述光镊捕获系统具体包括：光束发射装置，第一透镜和第二透镜；所述第一透镜和所述第二透镜用于对所述光束发射装置发射的光束进行扩束，经扩束后的光束经所述第一双色镜反射后进入所述第一物镜的入瞳，形成高度聚焦的光束。6.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，所述位置探测系统具体包括：探测器；所述高度聚焦的光束的前向散射光经所述第二物镜收集后，经过所述第二双色镜反射进入所述探测器，所述探测器用于测量所述前向散射光的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宽收，宫世源，李渊骥，冯晋霞，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：