一种基于悬浮纳米微粒的真空光镊实验教学装置

    公开(公告)号:CN115223430A

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202211138122.8

    申请日:2022-09-19

    Abstract: 本发明公开一种基于悬浮纳米微粒的真空光镊实验教学装置,该装置包括捕获光路模块、真空系统模块、探测光路模块、信号处理及采集模块、电场电极模块、算法显示模块、摄像模块。该装置可以实现在常压下实现悬浮纳米微粒的稳定捕获及观测,可调节微粒所处的气压状态,实现微粒的电场调控,实现悬浮纳米微粒的高时空信号探测,实时采集及处理显示悬浮纳米微粒的各项参数,能够可满足不同层次的实验操作者进行实验调试、实验验证、数据采集。同时,该装置集成度高、便于移动,光路直观,操作便捷,系统集成度高、可拓展性强。实验内容超前新颖,满足真空光镊实验教学及科研的需求。

    引力加速度调制装置及方法

    公开(公告)号:CN115079737A

    公开(公告)日:2022-09-20

    申请号:CN202210860338.9

    申请日:2022-07-22

    Abstract: 本发明公开了一种引力加速度调制装置及方法。引力加速度调制装置,包括微粒、调制模块、真空模块、捕获模块、探测模块;调制模块包括顺次相连的飞轮、旋转轴、联轴器、减速器、电机、三轴精密位移台、电机支座;其中电机通过减速器和联轴器带动飞轮周期性的相对位置运动,实现对力或加速度调制;真空模块用于提供超高真空环境;捕获模块利用磁场、光场或电场捕获微粒;探测模块用于探测微粒的运动信息;调制模块、捕获模块整体安装在真空模块内。本发明利用万有引力定力定律,免去质量误差带来的影响,设计了飞轮结构,可实现微粒信号的二倍频调制,避免了电机本身固有频率噪声的影响,实现对引力加速度标定,可应用在量子传感、精密测量等领域。

    一种基于悬浮微粒的电离辐射探测方法和装置

    公开(公告)号:CN115047509A

    公开(公告)日:2022-09-13

    申请号:CN202210982739.1

    申请日:2022-08-16

    Abstract: 本发明公开了一种基于悬浮微粒的电离辐射探测方法和装置。所述的方法,1)在悬浮光力系统中,通过光场、电场或者磁场悬浮微米到纳米尺度的微粒,并利用光学方法探测悬浮微粒的运动状态;2)当外界的α粒子入射到悬浮光力系统中时,α粒子电离出气体环境中的正负离子,吸附于悬浮微粒,进而改变悬浮微粒的净电量;3)通过探测悬浮微粒在外加电磁场作用下的运动响应来探测微粒的净电量,从而实现电离辐射的探测。装置包括敏感单元模块、气压调节模块、电磁施加模块、环路校准模块和电离辐射探测模块。本发明可利用悬浮微粒实现电离辐射的探测,从而为电离辐射探测装置的集成化和小型化提供了全新的解决方案。

    一种基于EKF算法框架的车体激光雷达外参标定方法

    公开(公告)号:CN114966629A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210516094.2

    申请日:2022-05-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于EKF算法框架的车体激光雷达外参标定方法。IMU模块安装固定于后轮中心点且IMU坐标系与车体坐标系对齐,通过IMU模块输出的三轴角速率数据和车辆后轮轮速数据,联合解算输出基于车体坐标系的位姿增量数据;通过激光雷达点云ICP实时解算输出基于激光雷达坐标系的位姿增量数据;以激光雷达相对车体的安装参数作为EKF算法待估状态,将车体系IMU/轮速联合解算输出的位姿增量数据和激光雷达点云匹配实时解算输出的位置增量数据作为EKF量测,进行基于EKF算法的实时在线/离线估计,最终得到激光雷达相对车体的安装参数的最优估计值。本发明可直接将激光雷达坐标系转换至车体系而非IMU坐标系,不仅可适用于离线标定过程,同时也适用于在线标定过程。

    一种基于悬浮微粒的信号通讯方法和装置

    公开(公告)号:CN114826851A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210732153.X

    申请日:2022-06-27

    Abstract: 本发明公开了一种基于悬浮微粒的信号通讯方法和装置。方法步骤如下:1)制备微粒悬浮状态;2)调控与测量悬浮微粒带电量;3)校准悬浮微粒电磁响应特性;4)施加电磁通讯信号;5)获取与解调电磁通讯信号。装置,包括悬浮捕获模块、电荷测控模块、电磁响应校准模块和通讯信号探测与解调模块;电磁响应校准模块用于提前获取悬浮微粒的必要先验信息,测量悬浮微粒的基底噪声和频域的电磁响应传递函数;通讯信号探测与解调模块用于恢复外部的电磁响应信号,并解调出信号的码元信息。针对现有的无线通讯系统所用的天线体积庞大、接收灵敏度偏低的问题,本发明至少具备两个方面的优势:一是悬浮微粒的体积更小,二是系统具有更高的接收灵敏度。

    可伸缩式吸气剂泵抽真空装置及应用方法

    公开(公告)号:CN114753991A

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN202210679130.7

    申请日:2022-06-16

    Abstract: 本发明公开了一种可伸缩式吸气剂泵抽真空装置及应用方法。装置包括机械泵、分子泵、实验平台、离子泵、伸缩式吸气剂泵结构、真空规、真空腔、金属角阀、小抽气管、分子泵卡箍、大抽气管、大抽气管卡箍、硬管支撑、电动阀、硬管、硬弯管、离子泵支撑、离子泵角阀、支撑柱、离子泵直通管。其中伸缩式吸气剂泵结构由短直通管、螺钉、插板阀、伸缩管、直线导轨、调节架、手轮、手摇杆、右支架、定位块、左支架、吸气剂泵、左支架支撑、右支架支撑、调节丝杠等组成。利用伸缩式吸气剂泵结构,带动吸气泵剂整体移动,吸气剂泵远离或靠近真空腔,可适用经常破空的实验环境系统,可应用在量子传感、生物、化工、环境监测等需要抽超高真空领域。

    一种基于悬浮微粒测量电场的方法及装置

    公开(公告)号:CN114414905B

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN202210336005.6

    申请日:2022-04-01

    Abstract: 本发明公开了一种基于悬浮微粒测量电场的方法及装置。本发明将悬浮的微纳颗粒带上一定数量的电荷,根据微粒在待测电场中的位移功率谱密度信号可得到微粒所受电场力,结合微粒所带电荷量即可计算出待测电场强度。本发明可以在不改变原有悬浮微粒的状态下实现电场探测,借助悬浮谐振子的高灵敏力学检测性能,可以在几赫兹至兆赫兹的宽频带范围内实现电场探测的高灵敏度。通过测量微粒在三个正交方向上的位移功率谱密度,可以实现微粒所处位置的矢量电场探测,由于悬浮微粒的尺寸很小,电场探测的空间分辨率可达百纳米级。因此,本发明通过悬浮微粒谐振子,提供了一种原位、无损、高探测灵敏度、高空间分辨率的测量矢量电场的方法和装置。

    一种光电二极管结电容测量装置及方法

    公开(公告)号:CN114646813A

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN202210517981.1

    申请日:2022-05-13

    Abstract: 本发明公开一种光电二极管结电容测量装置及方法,包括待测光电二极管、可调偏置电压模块、跨阻放大模块、锁相放大器以及上位机模块。避光条件下,待测光电二极管一端与可调偏置电压模块相连,一端与跨阻放大模块的反相输入端相连,锁相放大器输出扫频信号接入跨阻放大模块的正相输入端作为激励信号,并采集跨阻放大模块的输出信号上传给上位机,上位机根据系统响应函数拟合出待测光电二极管的结电容。本发明可以间接测量出不同偏置电压下的光电二极管结电容,拟合均方误差仅为10‑4量级,具有测量步骤简单,精度高的优点,适用于光电二极管挑选、提高参数一致性等应用,能够提升平衡探测器的共模抑制比。

    利用电光调制器比例补偿抑制光源强度噪声的方法和装置

    公开(公告)号:CN111290041B

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN202010197933.X

    申请日:2020-03-19

    Abstract: 本发明公开了一种利用电光调制器比例补偿抑制光源强度噪声的方法和装置。利用光分束器件将光源输出按比例分束,形成一对高功率和低功率光束,对高功率光束进行采样,获取光强波动信息,通过信号处理模块将调制信号加载至电光调制器,以调制低功率光束的光强波动,以产生与高功率光束强度相同、相位差为180度的光信号,最后与高功率光束合束输出,从而达到抑制输出光光强波动的效果。本发明克服了电光调制器功率阈值低的缺点,实现了大功率激光器在强度噪声抑制,成本低,易于应用实施。

    一种精准调控微粒净电量的方法及装置

    公开(公告)号:CN114189172B

    公开(公告)日:2022-05-24

    申请号:CN202210137538.1

    申请日:2022-02-15

    Abstract: 本发明公开了一种精准调控微粒净电量的方法及装置。所述的方法,步骤如下:1)悬浮待调节微粒;2)在待调节微粒周围产生自由电荷;3)在待调节微粒周围产生加速电场,定向地控制自由电荷的移动;3.1)电荷正负性的调控:通过调节加速电场的方向,调控吸附至待调节微粒的自由电荷的正负性;3.2)电荷量的调控:通过设置电荷屏蔽罩,控制吸附到待调节微粒上的自由电荷的数量。所述的装置,包括电荷屏蔽罩、针尖电极、平板电极、支撑结构。本发明可精确地调控微粒携带的电荷量及其正负性,为在微纳尺度控制微粒的运动、提升真空光镊系统的力学灵敏度提供可能的解决方案。另外,可应用在静电除尘、静电复印、静电透镜等领域。

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