一种产生颗粒物质微重力环境的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种产生颗粒物质微重力环境的方法及其实现该方法的装置。现有技术采用抛物线飞行和自由落体运动技术，实现成本高，操作不便利。本发明专利技术中激光束依次经过扩束准直器、空间光调制器和反射镜，被反射镜反射后向背离重力方向传播，由悬浮物镜聚焦形成焦点对颗粒物质产生光梯度力和光散射力作用，用于克服颗粒物质自身重力作用力，悬浮起颗粒物质，构成颗粒物质微重力环境；信息处理控制器控制空间光调制器改变波前相位或振幅分布，调控光梯度力和光散射力分布，调节颗粒物质所处环境；由观测光源、分光镜、成像物镜和图像采集器构成成像系统观测颗粒物质进行。本发明专利技术结构设计合理、所需费用低、操作便利，并具有观测功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学
，涉及一种微重力环境实现方法及其装置，特别是一种产生颗粒物质微重力环境的方法及其装置。主要用于微重力环境中颗粒物质运动行为研究，以及在外界振动驱动下的颗粒物质物理规律的探索。
技术介绍
颗粒物质广泛存在于星球表面和人类生存的环境中，例如自然界中沙石、土壤、浮冰、积雪等；日常生活中的粮食、糖、盐等；生产和技术中的煤炭、矿石、建材以及不少药品、化工品也为颗粒物质。很多其他离散态物质体系，例如散装货物输送、地球板块运动及公路上车辆的流动等也常作为颗粒体系来处理。在外空间环境下，颗粒以悬浮形式存在，由于非弹性碰撞引起的能量损耗，颗粒可能会产生聚集，这是气体分子系统所没有的。这一独特性质使得即使是一个简单的颗粒系统也很难清楚描述，空间实验的观察数据变得尤为重要。对微重力环境下颗粒物质运动行为研究在基础物理与太空探测中都具有重大的意义。颗粒物质微重力环境的实现是微重力环境下颗粒物质运动行为研究的前提条件和必备基础。在先技术中有可以产生颗粒物质微重力环境的方法， 一种方法是抛物线飞行方法(参见论文"空间环境颗粒物质运动行为的研究"，《物理》期刊37巻10期，页码729-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生颗粒物质微重力环境的方法，其特征在于该方法的具体步骤是：　（１）将颗粒物质放置在透光颗粒容器中，透光颗粒容器下方放置悬浮物镜，并且透光颗粒容器在悬浮物镜的聚焦区域；　（２）激光光源射出光束经过光路上设置的扩束准直器形成扩束准直激光光束；　（３）扩束准直激光光束经过反射镜反射后向与重力方向相反的方向传播，反射激光光束传播方向与水平面夹角为８０°～９０°，反射激光光束经过悬浮物镜聚焦在颗粒物质；　（４）通过信息处理控制器控制空间光调制器对扩束准直激光光束进行波前相位调制和振幅调制，使颗粒物质悬浮起来，形成微重力环境；　（５）通过设置在透光颗粒容器上方的光学显微成像系统对处于微重力环境中颗粒...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高秀敏，郭舒文，王健，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]