一种基于光悬浮微粒探测微尺度强磁场的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于光悬浮微粒探测微尺度强磁场的装置与方法。装置包含光源、真空腔、聚焦透镜、收集透镜、微粒、位移探测器和三轴位移台；光源、位移探测器和真空腔均安装在三轴位移台上，真空腔内沿光轴依次安装有聚焦透镜和收集透镜；光源中出射的光阱捕获光入射至真空腔内，经聚焦透镜聚焦后形成光阱并捕获微粒，经微粒散射的光束再经收集透镜后入射至位移探测器，根据微粒谐振频率偏移计算磁感应强度梯度；通过三轴位移台的调节，使得位移探测器探测获得微粒在磁场不同位置中的运动信号。本发明专利技术能够精密探测极小局域范围内磁场分布，实现高空间分辨率，大动态范围的强磁场测量，在地质勘探，生物医学，材料检测等领域中有重大应用价值。重大应用价值。重大应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光悬浮微粒探测微尺度强磁场的装置和方法


[0001]本专利技术涉及一种磁场探测的装置与方法，尤其是涉及了一种基于光悬浮微粒探测微尺度强磁场的装置与方法。

技术介绍

[0002]1971年，美国物理学家Ashkin等人使用一个透镜弱聚焦一束竖直向上照射的激光，首次用光学方法稳定悬浮直径20微米的玻璃微粒。1986年，他又发现将单束激光强聚焦后，不依赖重力也可以将微粒稳定捕获，这种技术被命名为光镊(optical tweezers)。2018年，Ashkin因专利技术光镊技术荣获诺贝尔物理学奖。光镊的原理是强聚焦激光光束对介质微粒产生了一个始终指向焦点的作用力，其大小与电场梯度成正比，故称为梯度力，该力使得介质微粒被三维囚禁在焦点附近。光镊提供了一种可控制和测量微米至亚微米尺度物体特性的非接触、无损的和高空间时间分辨率的优良手段，在生物学、高灵敏度传感和量子物理等方面有着广泛的应用和诱人的前景。
[0003]Ashkin在首次实现真空中微粒悬浮时就曾经预言：“如果(空气的)粘滞阻尼进一步减小，(真空光镊)将有可能用于实现陀螺仪和加速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光悬浮微粒探测微尺度强磁场的装置，其特征在于，包含光源(1)、真空腔(9)、聚焦透镜(3)、收集透镜(4)、微粒(5)、位移探测器(6)和三轴位移台(8)；光源(1)、位移探测器(6)和真空腔(9)均安装在三轴位移台(8)上，真空腔(9)内沿光轴依次安装有聚焦透镜(3)和收集透镜(4)，微粒(5)设置聚焦透镜(3)和收集透镜(4)之间；光源(1)中出射的光阱捕获光(2)入射至真空腔(9)内，经聚焦透镜(3)聚焦后形成光阱并捕获微粒(5)，经微粒(5)散射的光束再经收集透镜(4)后入射至位移探测器(6)，三轴位移台(8)的调节，使得位移探测器(6)探测获得微粒(5)在磁场不同位置中的运动信号。2.根据权利要求1所述的一种基于光悬浮微粒探测微尺度强磁场的装置，其特征在于：所述的光源(1)包括激光光源。3.根据权利要求1所述的一种基于光悬浮微粒探测微尺度强磁场的装置，其特征在于：所述的聚焦透镜(3)与收集透镜(4)包括球面透镜、消球差透镜和非球面透镜。4.根据权利要求1所述的一种基于光悬浮微粒探测微尺度强磁场的装置，其特征在于：所述的聚焦透镜(3)与收集透镜(4)的材料包括熔融二氧化硅玻璃。5.根据权利要求1所述的一种基于光悬浮微粒探测微尺度强磁场的装置，其特征在于，所述微粒(5)的形状包括球状、棒状和哑铃状。6.根据权利要求1所述的一种基于光悬浮微粒探测微尺度强磁场的装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨健宇，刘承，李楠，陈杏藩，胡慧珠，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：