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基于双激光共聚焦显微技术的颗粒热力测量方法及装置制造方法及图纸

技术编号:46569816 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:17
本发明专利技术涉及纳米科学和纳米技术领域,具体涉及一种基于双激光共聚焦显微技术的颗粒热力测量方法及装置,在溶液中,采用高功率连续激光作为捕获激光对颗粒进行捕获,并实时监测捕获过程中颗粒的运动,根据颗粒的运动轨迹分析颗粒的受力情况,再将低功率的连续激光作为拉曼探测激光聚焦于被捕获的颗粒,激发拉曼信号,采用拉曼光谱技术来量化颗粒的温度,进行颗粒热测量,实现颗粒的热力测量。本发明专利技术的方法可用于物理领域,研究光镊捕获中的热力耦合问题;可用于生物领域,在低热量的情况下,实现细胞或微生物的精准捕获;可用于能源利用领域,通过精准调控微纳米结构的热力学性能来实现对能源的高效利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米科学和纳米,具体涉及一种基于双激光共聚焦显微技术的颗粒热力测量方法及装置


技术介绍

1、光镊是一种通过光强度梯度和光子动量转移产生的光学力来精确捕获和操纵微小粒子的技术,在生物学、物理学、纳米科学和纳米技术等各个前沿学科都引起了极大的兴趣。在光镊技术中,为了实现控制物体的稳定捕获,需要在焦平面处具有较高功率密度的光场来产生较强的梯度力。然而,高功率密度的激光照射对样品造成的热效应是不可避免的。

2、在过去的几年里,光镊技术中的热效应一直是研究人员关注和研究的问题,并提出了大量的理论模型和实验方案来量化光镊激光引起的颗粒的温升。例如,研究人员根据布朗运动谱研究了水中被捕获颗粒的温度。在最近的一项研究中,研究人员指出温度会影响胶体纳米粒子的动态。尽管有一些对光镊技术中颗粒热效应的实验研究,然而,目前还没有关于对捕获颗粒热和力原位测量的实验研究。

3、自光镊技术诞生以来,利用该技术进行力学分析已经得到了很多实验性的研究。目前的研究主要有斯托克斯阻力法、瞬时位移法和功率谱分析法。由此可见,光镊技术中的力学分析已经较为成熟本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于双激光共聚焦显微技术的颗粒热力测量方法,其特征在于,在溶液中,采用高功率连续激光作为捕获激光对颗粒进行捕获,并实时监测捕获过程中颗粒的运动,根据颗粒的运动轨迹分析颗粒的受力情况,再将低功率的连续激光作为拉曼探测激光聚焦于被捕获的颗粒,激发拉曼信号,采用拉曼光谱技术来量化颗粒的温度,进行颗粒热测量,实现颗粒的热力测量。

2.根据权利要求1所述的基于双激光共聚焦显微技术的颗粒热力测量方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

3.根据权利要求1或2所述的基于双激光共聚焦显微技术的颗粒热力测量方法,其特征在于,所述颗粒的折射率大于周围介质,且具有拉曼信号,颗粒的粒...

【技术特征摘要】

1.一种基于双激光共聚焦显微技术的颗粒热力测量方法,其特征在于,在溶液中,采用高功率连续激光作为捕获激光对颗粒进行捕获,并实时监测捕获过程中颗粒的运动,根据颗粒的运动轨迹分析颗粒的受力情况,再将低功率的连续激光作为拉曼探测激光聚焦于被捕获的颗粒,激发拉曼信号,采用拉曼光谱技术来量化颗粒的温度,进行颗粒热测量,实现颗粒的热力测量。

2.根据权利要求1所述的基于双激光共聚焦显微技术的颗粒热力测量方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

3.根据权利要求1或2所述的基于双激光共聚焦显微技术的颗粒热力测量方法,其特征在于,所述颗粒的折射率大于周围介质,且具有拉曼信号,颗粒的粒径为微纳颗粒。

4.根据权利要求1或2所述的基于双激光共聚焦显微技术的颗粒热力测量方法,其特征在于,颗粒为微塑料颗粒、dna分子或生物细胞。

5. 根据权利要求1或2所述的基于双激光共聚焦显微技术的颗粒热力测量方法,其特征在于,高功率的连续激光的波长为1064 nm,功率为0.138-0.304 ...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄德钊张宏凯岳亚楠
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

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