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基于悬浮光镊的纳米颗粒消光截面原位测量方法及装置
申请人信息
- 申请人:之江实验室
- 申请人地址:311121 浙江省杭州市余杭区中泰街道科创大道之江实验室
- 发明人: 之江实验室
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 基于悬浮光镊的纳米颗粒消光截面原位测量方法及装置 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410110006.8 |
| 申请日 | 2024/1/26 |
| 公告号 | CN117629899A |
| 公开日 | 2024/3/1 |
| IPC主分类号 | G01N21/17 |
| 权利人 | 之江实验室 |
| 发明人 | 应倩雯; 李翠红; 郭磊磊; 王金川; 朱绍冲; 胡慧珠 |
| 地址 | 浙江省杭州市文一西路1818号 |
摘要文本
本发明公开了一种基于悬浮光镊的纳米颗粒消光截面原位测量方法及装置。本发明使用捕获光路形成光阱捕获纳米颗粒，通过前向散射差分探测实时获得颗粒位置，并闭环控制捕获光束功率对颗粒进行冷却，再使用交流电场驱动颗粒空间位置周期性振动，对振动颗粒前向散射差分信号进行锁相测量，获得位移运动信号。本发明使用探测光路测量消光截面，使用紧聚焦光束作为背景场入射纳米颗粒，并在光束前向使用光电管接收出射背景场立体角范围内的总场，接收的光功率包含背景、小部分散射和消光功率，再对光电管接收的信号使用锁相放大器高信噪比地测量颗粒位移运动频率的信号分量，该分量正比于消光截面，从而得到纳米颗粒原位、精密的消光截面和消光截面谱。
专利主权项内容
1.一种基于悬浮光镊的纳米颗粒消光截面原位测量方法，其特征在于，包括：使用光束对纳米颗粒产生光辐射力形成光阱实现捕获；通过前向散射差分探测实时获得纳米颗粒位置，并闭环控制捕获光束功率对纳米颗粒进行冷却；使用交流电场驱动纳米颗粒的空间位置周期性振动；将交流电场驱动信号作为参考信号，对纳米颗粒的位移运动信号进行锁相测量；使用紧聚焦光束作为背景场入射纳米颗粒，并在光束前向使用光电管探测出射背景场立体角范围内的总场光功率，出射背景场立体角范围内的能流包含全部背景能流、部分散射能流以及全部消光能流；将纳米颗粒的位移运动信号作为参考信号，对光电管探测的总场光功率信号进行锁相测量，得到纳米颗粒位移运动频率的信号分量，所述信号分量正比于消光截面，从而得到纳米颗粒的原位消光截面和消光截面谱。