一种测量生物组织或细胞温度的方法及装置

    公开(公告)号:CN111879434B

    公开(公告)日:2022-04-08

    申请号:CN202010724310.3

    申请日:2020-07-24

    Abstract: 本发明公开一种测量生物组织或细胞温度的方法及装置,将含有自旋缺陷的微纳米级尺寸的金刚石颗粒通过生物化学方法导入到生物组织中,或者将含有自旋缺陷的纳米级尺寸的金刚石颗粒通过生物化学方法导入到细胞中,通过微波共振探测金刚石缺陷自旋基态的能级变化或者通过探测缺陷激发态与基态能极差对应的荧光光谱变化,得到金刚石颗粒所在位置的温度,通过光镊精密调控金刚石颗粒在生物组织或细胞中的位置,进而得到生物组织或细胞中的不同位置的温度。本发明的方法和装置能够实现对目标生物组织或细胞进行微纳米级的实时动态温度跟踪探测。

    基于探针的双向电泳力光阱起支方法及装置与应用

    公开(公告)号:CN113436777B

    公开(公告)日:2022-01-14

    申请号:CN202110993558.4

    申请日:2021-08-27

    Abstract: 本发明公开了一种基于探针的双向电泳力光阱起支方法及装置与应用。基于双向电泳力利用微尺度的探针使目标微粒脱离基板并捕获目标微粒;将带有目标微粒的探针移动至光阱上方,在目标微粒极性弛豫时间内在探针与光阱上方的电极板间施加反向电场,使目标微粒从探针上脱附施;打开光阱,在光阱两侧的电极板间施加电场,调节目标微粒速度至光阱可捕获的速度并且位移至光阱的有效捕获范围内,使目标微粒被光阱捕获。光阱起支装置,包括探针、探针基板、电源、光阱、下极板、位移调节器以及控制系统。本发明通过静电微操控技术实现在空气或真空中的固态粒子精准起支,通过制备阵列化的探针系统,可以应用于集成化的高灵敏光阱传感系统。

    一种利用拉曼光镊进行微生物种类识别的方法及装置

    公开(公告)号:CN113820301A

    公开(公告)日:2021-12-21

    申请号:CN202111411302.4

    申请日:2021-11-25

    Abstract: 本发明公开了一种利用拉曼光镊进行微生物种类识别的装置。该装置通过利用光镊技术形成的三维稳定捕获光阱实现对微球的稳定捕获,利用拉曼技术实现对微球的拉曼光谱信号的原位探测,微球表面根据识别需要修饰有微生物特异性的结合位点或者配体。本发明还提供了一种利用该装置进行微生物种类识别的方法,通过对比不同种类微生物特有的拉曼光谱特性信息,实现微生物的种类识别,识别步骤简便、快速、识别精度高。

    一种适用于光镊系统位置探测的差分四象限光电探测器

    公开(公告)号:CN113654460A

    公开(公告)日:2021-11-16

    申请号:CN202110890070.9

    申请日:2021-08-04

    Abstract: 本发明公开一种适用于光镊系统位置探测的差分四象限光电探测器,包括两个型号相同的四象限光电二极管、电流差分模块和低噪声高带宽的跨阻放大模块。电流差分模块对两个四象限光电二极管相同象限产生的光电流做差分运算,减去共模信号;跨阻放大模块将电流差分模块输出的电流差值转换为电压信号,并放大后作为最终输出。本发明通过电流差分运算消除光镊系统中捕获光造成的大分量共模电流并进一步降低光源的RIN噪声,单级跨阻放大即可实现高转换增益,从而提高系统的信噪比,适用于光镊系统的位置探测。并且本发明可替代多个单通道平衡探测器,简化光路,具有集成度高、低成本的优点。

    基于探针的双向电泳力光阱起支方法及装置与应用

    公开(公告)号:CN113436777A

    公开(公告)日:2021-09-24

    申请号:CN202110993558.4

    申请日:2021-08-27

    Abstract: 本发明公开了一种基于探针的双向电泳力光阱起支方法及装置与应用。基于双向电泳力利用微尺度的探针使目标微粒脱离基板并捕获目标微粒;将带有目标微粒的探针移动至光阱上方,在目标微粒极性弛豫时间内在探针与光阱上方的电极板间施加反向电场,使目标微粒从探针上脱附施;打开光阱,在光阱两侧的电极板间施加电场,调节目标微粒速度至光阱可捕获的速度并且位移至光阱的有效捕获范围内,使目标微粒被光阱捕获。光阱起支装置,包括探针、探针基板、电源、光阱、下极板、位移调节器以及控制系统。本发明通过静电微操控技术实现在空气或真空中的固态粒子精准起支,通过制备阵列化的探针系统,可以应用于集成化的高灵敏光阱传感系统。

    一种真空光镊系统中频率可调的稳定旋转装置及使用方法

    公开(公告)号:CN113380436A

    公开(公告)日:2021-09-10

    申请号:CN202110468911.7

    申请日:2021-04-28

    Abstract: 本发明公开了一种真空光镊系统中频率可调的稳定旋转装置及使用方法。本发明包括真空腔、微纳粒子、激光源、物镜、偏振控制装置;物镜和微纳粒子放置在真空腔中,激光源、偏振控制装置、物镜和微纳粒子沿光线方向依次设置;偏振控制装置包括第一半波片、偏振分光镜、第二半波片、电光调制器和四分之一波片;第一半波片、偏振分光镜、第二半波片、电光调制器和四分之一波片沿光线方向依次设置。本发明利用电光调制器对光束偏振的调制作用,结合线偏振光与各向异性极化率微纳粒子的相互作用特性,实现在真空光镊系统中操控微纳粒子以设定的频率稳定旋转的功能。

    基于电偶极旋转散射光探测的纳米微粒识别装置和方法

    公开(公告)号:CN112730334A

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN202011542755.6

    申请日:2020-12-23

    Abstract: 本发明公开一种基于电偶极旋转散射光探测的纳米微粒识别装置和方法,依据纳米微粒的散射模型,通过微粒悬浮操控和散射光探测分离的方法,实现光阱中的微粒形态的原位探测。具体为利用两束线偏振激光,第一束激光悬浮纳米微粒,并通过偏振方向调节旋转纳米微粒;第二束线偏振光偏振方向不变,激发特定偶极方向散射光;通过监测固定位置处第二束激光激发的散射光光强的变化推知纳米微粒极化率的变化,进而实现粒子形态识别。本发明的方法可以为真空光镊领域纳米微粒的原位结构如单球、双球等判定提供高效解决方案;同时对于生物化学以及材料应用领域中的纳米微粒标定提供辅助方法。

    一种基于真空光镊的绝对重力仪和测量方法

    公开(公告)号:CN111913230A

    公开(公告)日:2020-11-10

    申请号:CN202010534366.2

    申请日:2020-06-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于真空光镊的绝对重力仪和测量方法。微纳粒子释放装置内装有微纳粒子,并位于激光光镊的上方,激光光镊中两束捕获光透射过各自的汇聚透镜后汇聚在交点,交点所在区域作为光阱捕获区,微纳粒子被两束捕获光稳定捕获在光阱捕获区;光学干涉仪和信号处理装置电连接,光学干涉仪对微纳粒子从光阱捕获区开始自由落体过程中实时测量位移并发送到信号处理装置,信号处理装置根据微纳粒子实时位移通过方法处理得到绝对重力加速度的测量值。本发明实时测量微纳小球在自由落体过程中的位移和时间实现绝对重力的测量,消除了环境空气干扰,可实现绝对重力加速度测量,改进了测量速度和效率。

    一种标定光阱中微粒数量、尺寸的方法及装置

    公开(公告)号:CN111562200A

    公开(公告)日:2020-08-21

    申请号:CN202010674589.9

    申请日:2020-07-14

    Abstract: 本发明公开一种标定光阱中微粒数量、尺寸的方法及装置,利用光阱稳定悬浮待测微粒,利用光电探测器收集微粒的散射光信号,多次重复捕获不同的微粒,记录每次的散射光光强,统计光功率的光强分布情况;微粒数量与散射光强存在一一对应关系,微粒数量越多,散射光强越大,根据光强分布情况,获取光阱捕获不同数量的微粒时对应的预期光强,从而对微粒数量进行标定。本发明的方法和装置能够实现原位测量,也无需限制为真空环境,并且采用了光学非接触式的方式获取光阱中捕获微粒的信息,无需改变微粒的物理和化学特性。

    基于电偶极旋转散射光探测的纳米微粒识别装置和方法

    公开(公告)号:CN112730334B

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202011542755.6

    申请日:2020-12-23

    Abstract: 本发明公开一种基于电偶极旋转散射光探测的纳米微粒识别装置和方法,依据纳米微粒的散射模型,通过微粒悬浮操控和散射光探测分离的方法,实现光阱中的微粒形态的原位探测。具体为利用两束线偏振激光,第一束激光悬浮纳米微粒,并通过偏振方向调节旋转纳米微粒;第二束线偏振光偏振方向不变,激发特定偶极方向散射光;通过监测固定位置处第二束激光激发的散射光光强的变化推知纳米微粒极化率的变化,进而实现粒子形态识别。本发明的方法可以为真空光镊领域纳米微粒的原位结构如单球、双球等判定提供高效解决方案;同时对于生物化学以及材料应用领域中的纳米微粒标定提供辅助方法。

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