一种用于悬浮纳米微粒的真空光镊系统

    公开(公告)号:CN116417173B

    公开(公告)日:2023-08-22

    申请号:CN202310687076.5

    申请日:2023-06-12

    Abstract: 本发明公开一种用于悬浮纳米微粒的真空光镊系统,包括真空光阱生成模块、真空腔模块、信号收集模块和起支模块;真空光阱生成模块和信号收集模块均位于真空腔模块的外部,且分别位于真空腔模块沿光路的两侧;真空光阱生成模块、真空腔模块、信号收集模块满足:真空光阱生成模块的工作距离>前腔镜的光学厚度;前腔镜的光学厚度、后腔镜的光学厚度,加上前腔镜、后腔镜之间的间距,三者之和,小于真空光阱生成模块的工作距离与信号收集模块的工作距离之和;起支模块包括起支容器、雾化器、连接管道,连接管道用于起支时连接起支容器和放气阀。本发明能够实现小型化和集成化,且真空腔体能够达到的极限真空度更高。

    一种用于悬浮纳米微粒的真空光镊系统

    公开(公告)号:CN116417173A

    公开(公告)日:2023-07-11

    申请号:CN202310687076.5

    申请日:2023-06-12

    Abstract: 本发明公开一种用于悬浮纳米微粒的真空光镊系统,包括真空光阱生成模块、真空腔模块、信号收集模块和起支模块;真空光阱生成模块和信号收集模块均位于真空腔模块的外部,且分别位于真空腔模块沿光路的两侧;真空光阱生成模块、真空腔模块、信号收集模块满足:真空光阱生成模块的工作距离>前腔镜的光学厚度;前腔镜的光学厚度、后腔镜的光学厚度,加上前腔镜、后腔镜之间的间距,三者之和,小于真空光阱生成模块的工作距离与信号收集模块的工作距离之和;起支模块包括起支容器、雾化器、连接管道,连接管道用于起支时连接起支容器和放气阀。本发明能够实现小型化和集成化,且真空腔体能够达到的极限真空度更高。

    一种用于相对重力加速度测量的装置及方法

    公开(公告)号:CN115840257A

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN202211551370.5

    申请日:2022-12-05

    Abstract: 本发明公开一种用于相对重力加速度测量的装置及方法,该装置包括光束稳定子系统和信号探测子系统两部分,所述光束稳定子系统用于发射稳定的激光束入射信号探测子系统;信号探测子系统以四磁极结构为磁场源,并通过四象限探测器探测包含悬浮小球位移信息的光束。利用光学差分探测原理探测出悬浮小球的位移,当重力加速度变化时,悬浮小球的位置也偏离初始平衡位置,通过探测悬浮小球在重力方向的位移量与重力加速度的对应关系实现重力加速度变化的测量。本发明的装置能够悬浮质量更大的悬浮体,能够实现更高的加速度测量精度。

    一种四象限探测模块及其应用方法

    公开(公告)号:CN114413769B

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202210335972.0

    申请日:2022-04-01

    Abstract: 本发明公开一种四象限探测模块及其应用方法。四象限探测模块包括四象限探测器、可调RLC网络、直流信号放大模块、交流信号放大模块和信号调理电路。四象限探测器将光信号转换为电流信号;可调RLC网络将电流信号的直流分量和交流分量分离,并且利用可微调电阻网络实现对探测器结电容的微调,利用感抗抑制信号频率处的电压噪声增益;交流信号放大模块将电流交流分量转换成电压信号,其中的可微调反馈电阻网络实现对信号增益的微调。本发明通过可微调电阻网络提升了四象限探测模块象限间响应一致性,从而优化共模抑制比;利用电感的响应特性,大幅优化信号频率附近的噪声性能,具有高共模抑制比、高增益兼具低噪声的优点,适用于微弱信号探测领域。

    基于回音壁谐振模式测量光阱捕获微粒半径的方法及装置

    公开(公告)号:CN114624153A

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202210525423.X

    申请日:2022-05-16

    Abstract: 本发明公开了一种基于回音壁谐振模式测量光阱捕获微粒半径的方法及装置。所述的方法,1)利用光阱捕获并悬浮真空腔中的微粒;2)将锥形光纤的束腰部分靠近该微粒,利用倏逝场将入射光耦合进入捕获的微粒,调整入射光的波长,使微粒达到回音壁谐振模式;3)根据光学回音壁谐振模式的形成条件公式,计算得到谐振腔的半径r;4)根据透射光谱的模式劈裂,计算出微粒的偏心率Ɛ。所述的装置真空光镊装置的基础上,增加了可调谐激光器和锥形光纤,可以在不改变原有悬浮微粒的状态下形成回音壁谐振模式,实现了真空光阱悬浮颗粒半径的原位检测。本发明原位、无损、非接触式、高精度,简化了步骤,结果准确可靠。

    实现微粒间光诱导偶极-偶极相互作用原位调谐的装置

    公开(公告)号:CN119207859A

    公开(公告)日:2024-12-27

    申请号:CN202411711280.7

    申请日:2024-11-27

    Abstract: 本发明公开一种实现微粒间光诱导偶极‑偶极相互作用原位调谐的装置,包括光源模块、光阱调制模块、真空腔模块、探测模块和控制模块;光源模块为光阱调制模块提供高功率激光的同时为探测模块提供参考光;光阱调制模块用于对激光光束进行调制,产生相位相干的双光束;真空腔模块为光悬浮纳米微粒提供真空环境;探测模块实现对纳米微粒运动的探测;控制模块对探测信号进行分析处理,反演微粒的相互作用强度并产生控制信号,控制光阱调制模块中的强度调制器对光束施加交流高频调制,利用反馈控制实现对两个纳米微粒振荡振幅的控制,从而实现纳米微粒间光诱导偶极‑偶极相互作用的原位调谐和控制。本发明能够提供高真空下的双纳米微粒的稳定悬浮。

    真空起支装置及真空起支方法

    公开(公告)号:CN117649963B

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202311348567.3

    申请日:2023-10-17

    Abstract: 本申请提供一种真空起支装置及真空起支方法。该真空起支装置包括真空模块、光学捕获电学探测模块及起支模块。其中,真空模块包括真空腔、真空泵及真空阀,真空泵用于对真空腔进行抽真空,真空阀用于调节真空腔内的气压。起支模块安装在真空模块的外部,用于将微粒输送至真空腔内到达光阱位置,起支模块包括气瓶、与气瓶连接的雾化杯、以及与雾化杯连接的起支过渡外壳。雾化杯用于将气瓶放出的气体进行雾化,并通过起支过渡外壳将雾化后的微粒喷入到真空腔内。光学捕获电学探测模块用于通过光学手段形成光学势阱来捕获真空腔中的微粒,并探测微粒的运动信息。

    电场传感探头
    18.
    发明授权

    公开(公告)号:CN117214548B

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202311188906.6

    申请日:2023-09-08

    Abstract: 本公开是关于一种电场传感探头,用于探测悬浮微粒的运动信息,测量电场强度,所述电场传感探头包括壳体和测量模块;壳体,设有真空腔室;测量模块,包括捕获模块和探测模块,所述捕获模块用于传输激光光束形成捕获所述悬浮微粒的光阱区域,所述探测模块用于探测所述悬浮微粒的所述运动信息;所述捕获模块和所述探测模块沿第一方向间隔设于所述真空腔室内。如此,极大地减小了电场传感探头的体积和重量,有利于将电场传感探头应用于小型化设备。

    用于研究光诱导耦合相互作用的双光束真空光镊系统

    公开(公告)号:CN117253644B

    公开(公告)日:2024-02-20

    申请号:CN202311543492.4

    申请日:2023-11-20

    Abstract: 本发明公开一种用于研究光诱导耦合相互作用的双光束真空光镊系统,包括光源模块、光阱调制模块、真空腔模块和探测模块;光源模块为光阱调制模块提供激光源的同时为探测模块提供参考光;光阱调制模块用于制备捕获纳米微粒的相位相干且偏振相互垂直的双光阱,并能够控制双光阱的相位、偏振、强度和间距;真空腔模块用于为光悬浮的纳米微粒提供真空环境;探测模块利用正交偏振特性对双纳米微粒的散射光进行分离、探测并分析。该系统通过将光阱偏振设置为相互垂直来克服光阱距离过近时产生的光阱干涉问题,并通过偏振分离微球的运动信号进行独立探测,能够突破现有研究光诱导耦合相互作用系统的光阱安全距离极限,且降低微粒信号的分离探测的难度。

    一种基于悬浮微粒的呼出气体标志物检测方法及装置

    公开(公告)号:CN117309709A

    公开(公告)日:2023-12-29

    申请号:CN202311568293.9

    申请日:2023-11-23

    Abstract: 本发明公开一种基于悬浮微粒的呼出气体标志物检测方法及装置,将悬浮微粒的表面进行功能化修饰,使待测目标物质能够特异性结合到悬浮微粒表面,发生质量变化。根据悬浮微粒在交变电场中的位移功率谱密度信号,结合微粒所携带的电荷量,以及热噪声作用下的位移功率谱密度信号,计算出微粒的质量。本发明借助悬浮微粒的高灵敏力学探测性能,可以实现fg量级的质量检测能力,标志物检测能力达到了数百个分子水平。通过在微粒表面修饰对应的特异性结合物质,配合相应的气路设计,对比待测气体通入前后的质量变化,能实现呼出气体中特定标志物的原位痕量检测。

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