隨著光鑷技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展,對光鑷所能操控的微粒個數(shù)和種類提出了新要求。一方面,傳統(tǒng)光鑷可以容易的實現(xiàn)對單個或少數(shù)透明膠體微粒的操縱,但需要一種更為有效和簡便的方法來實現(xiàn)對多個膠體微粒的同時捕獲和操控。另一方面,吸熱顆粒（absorbing particles,AP）對激光有較強的吸收能力,在焦點附近會產(chǎn)生較大的散射力和熱效應(yīng),導(dǎo)致吸熱顆粒很難被穩(wěn)定捕獲,因此需要尋找有效的方法實現(xiàn)光鑷對吸熱顆粒的操縱。一般光鑷是利用聚焦光束的主光斑對微粒施加微小力實現(xiàn)微粒的操控,在低功率下光束的高階衍射條紋產(chǎn)生的光學(xué)力很微弱常被忽略。但隨著功率的增大,這光學(xué)力并不能被忽略。在本文中,利用光鑷系統(tǒng)的高階衍射光斑產(chǎn)生的光阱力,實現(xiàn)了對多個透明微粒的同時捕獲,并在光阱中心附近實現(xiàn)了吸熱顆粒的三維振蕩。第一,本文利用光鑷系統(tǒng)的衍射光斑實現(xiàn)了對多個微粒的同時捕獲和排列。另外還研究了捕獲光源、微粒的濃度和尺寸等因素對被捕獲微粒圖樣的影響。第二,光鑷能同時捕獲多個微粒,應(yīng)用于微小尺寸樣品池時容易引起樣品池堵塞。本文提出采用全反射界面作為樣品池襯底的有效方法消除微粒的聚集。第三,當(dāng)光鑷應(yīng)用于吸熱顆粒時,顆粒通常被推... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 光鑷技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
    1.2 光鑷技術(shù)的基本原理
    1.3 光鑷系統(tǒng)中的衍射現(xiàn)象與應(yīng)用
    1.4 本文研究的意義和論文的主要內(nèi)容
第二章 高階衍射環(huán)在玻璃-水界面捕獲微粒
    2.1 實驗方法
        2.1.1 正置光鑷光路系統(tǒng)搭建
        2.1.2 高階衍射環(huán)捕獲微粒的實驗步驟
    2.2 捕獲光源對捕獲微粒分布的影響
        2.2.1 線偏振光對微粒的捕獲
        2.2.2 角向偏振光對微粒的捕獲
        2.2.3 徑向偏振光對微粒的捕獲
    2.3 微粒尺寸和濃度對捕獲微粒分布的影響
        2.3.1 微粒的尺寸大小對捕獲微粒分布的影響
        2.3.2 微粒的濃度大小對捕獲微粒分布的影響
    2.4 捕獲微粒形成穩(wěn)定的圖案
    2.5 和時分復(fù)用光鑷與全息光鑷的比較
    2.6 本章小結(jié)
第三章 抑制微粒在玻璃-水界面的自組裝
    3.1 衍射光阱在應(yīng)用中存在的不足
    3.2 避免高階衍射光阱導(dǎo)致的微粒聚集方法
        3.2.1 不同樣品池襯底時的微粒聚集
        3.2.2 不同樣品池襯底對微粒捕獲的性能的影響
    3.3 本章小節(jié)
第四章 光熱效應(yīng)導(dǎo)致的吸熱顆粒振蕩和捕獲
    4.1 倒置光鑷光路系統(tǒng)的搭建
    4.2 吸熱顆粒的振蕩
        4.2.1 吸熱顆粒振蕩的實驗步驟
        4.2.2 吸熱顆粒振蕩的實驗結(jié)果與分析
    4.3 吸熱顆粒的捕獲
        4.3.1 吸熱顆粒捕獲的實驗步驟
        4.3.2 吸熱顆粒捕獲的結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 不足與展望
參考文獻
碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]光鑷技術(shù)在生命科學(xué)研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 李銀妹,王浩威,龔雷.  生物學(xué)雜志. 2019(03)
[2]基于電力聚焦的光纖光鑷細(xì)胞分選[J]. 張英杰,張思祥,竭霞,周圍,李默.  微納電子技術(shù). 2019(05)
[3]光鑷?yán)碚撃Ｐ脱芯窟M展[J]. 王娟,任洪亮,周業(yè)鵬.  華僑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(05)
[4]高斯光束通過光闌的傳輸[J]. 譚榮清.  激光雜志. 2003(03)

博士論文
[1]光鑷的理論模型及納米顆粒的操縱[D]. 周金華.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]光鑷計算模型及軸向捕獲力分析[D]. 周業(yè)鵬.華僑大學(xué) 2014



本文編號：3016121