捕获力论文-黄燕,倪小琦,郭冬梅,夏巍,郝辉

捕获力论文-黄燕,倪小琦,郭冬梅,夏巍,郝辉

导读:本文包含了捕获力论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光纤光镊,时域有限差分方法,微结构,光捕获

捕获力论文文献综述

黄燕,倪小琦,郭冬梅,夏巍,郝辉[1](2018)在《新型微结构光纤光镊捕获力的计算》一文中研究指出为了对光纤光镊进行进一步的研究,使用时域有限差分方法对一种空腔中带有填充物的光纤尖端进行了光场的模拟,并对光场中直径为3μm的二氧化硅粒子的受力进行了计算和分析。通过计算发现可以通过改变填充物的材料和填充长度来改变光场的分布和微粒受力的大小。在实际运用中,根据实际需要或者实际的实验条件,可以灵活地选择填充物及其填充的量,以产生合适的光场分布,实现对微粒的捕获和操控。(本文来源于《激光杂志》期刊2018年09期)

张玉灵,周哲海,祝连庆[2](2016)在《光瞳函数对光镊捕获力影响的理论分析》一文中研究指出光束的光瞳函数是影响粒子捕获性能的重要因素,也是光镊系统设计及结构优化的关键。简要介绍了几何光线理论模型,并基于该模型研究了五种偏振光束在叁种典型光瞳函数情况下的捕获力空间分布规律,获得了不同参数光瞳函数情况下捕获效率的空间分布。结果表明,在调制因子较小的情况下,光瞳函数对不同偏振态光束的捕获效率影响较小,光束的偏振态是决定光束捕获性能的主要因素,但当光束调控因子较大时,光瞳函数的形式对于光束的捕获效率将产生很重要的影响,包括产生多个捕获平衡位置,而偏振态分布不再是主要的决定因素。研究成果为光学捕获的研究及应用提供了更为丰富的技术支持。(本文来源于《激光杂志》期刊2016年06期)

郭晓飞[3](2016)在《柱对称矢量光束光镊的光捕获力计算研究》一文中研究指出在生物医学和物理科学等领域中,光镊技术作为一种强有力的工具,用于实现微小颗粒和生物分子的捕获与绑定。尤其是对于颗粒的非接触、无损伤的捕获特性,使得光镊技术得到了越来越广泛的应用,同时也极大地吸引了人们的研究兴趣。柱对称矢量光束以其独特的偏振状态和光场特性,在基于单光束的光镊捕获领域中备受关注。研究这类光束的光捕获计算和相关参量的评价,有助于我们更好地理解和应用光镊技术,以提高现有光镊的性能。本文在前人研究成果的基础上,对径向偏振光束和角向偏振光束的理论合成方法、光场分布以及光捕获效率做了讨论和分析,并分析了相关参数对捕获效率的影响。本文主要工作和结论如下:(1)采用几何光学模型的数值模拟计算了不同偏振模式光束的捕获效率,同时与采用MATLAB光镊工具包的电磁散射模型的计算结果进行对比,验证了改进的光镊工具包对计算柱对称矢量光束光捕获的可行性,分析了两种模型计算光捕获的优劣。结论表明改进的光镊工具包能够计算柱对称矢量光束的光捕获,与几何光学模型的数值比较发现,基于光镊工具包的电磁散射模型得出的结果与实际分析更加吻合。(2)在改进的光镊工具包的基础上,实现了两束线偏振TEM01模光束迭加合成柱对称矢量光束的光捕获计算,也实现了两束圆偏振LG01光束迭加合成柱对称矢量光束的光捕获计算。对两种方法的结果进行比较,发现它们合成的柱矢量光束对计算捕获效率的数值结果相一致。(3)讨论了柱对称矢量光束特殊的光捕获性质。得出径向偏振光束更适合折射率相对较大的颗粒的光捕获,其轴向捕获比其他光束更稳定。角向偏振光束则较适合折射率相对较小的颗粒的光捕获,其横向上具有多个平衡捕获位置,能实现多个小尺寸颗粒的同时捕获;对于折射率低于周围介质环境的小尺寸颗粒的光捕获,角向光束因其特殊的光场特性能够实现这类颗粒的横向捕获。(本文来源于《兰州大学》期刊2016-04-01)

王娟[4](2015)在《基于T矩阵法的光镊捕获力研究》一文中研究指出光镊是基于光的力学效应而产生的一种新型的物理工具,由于其能无损伤的对微观粒子进行捕获和操纵,因而被广泛地应用于物理、医学、生物、化学、材料等学科。针对不同的光镊模型,众多学者得出了多种不同的计算方法。LGpl光束是一种新型光镊光场,具有轨道角动量,在光与物质相互作用过程中能将其角动量传递给微粒,使被捕获微粒在光场中运动。光镊电磁学模型研究范围广并且复杂,基于电磁学模型,研究拉盖尔-高斯光束(LGpl光束)的捕获力情况,对光镊的应用具有实质性的意义。本文选取LGpl光束作为捕获光束,运用T矩阵法,通过改变LGpl光束的阶数、显微镜数值孔径、微粒自身特性(半径、折射率等)等参数的大小,对光镊捕获性能进行了较深入的理论模拟研究,并分析了这些参数对光镊捕获力的影响和物理机制,为光镊对微观粒子的操控和微力测量提供理论支持。主要工作内容如下:(1)根据光镊入射光束波长与微粒大小的关系,阐述了光镊的基本理论模型,并分析比较了几何光学法、瑞利散射理论、时域有限差分法、有限元法、广义洛伦兹-米理论、T矩阵法等数值计算方法,总结得出了T矩阵法是光镊电磁学模型较好的数值计算方法。(2)运用T矩阵法研究了LGpl光束的阶数、微粒的折射率和尺寸大小对光镊捕获力的影响,并对LGpl光束光镊和高斯光束光镊的轴向及横向捕获效率做了比较。研究结果表明:阶数不超过4的LGpl光束的捕获效率较高,当微粒半径和折射率增加时,LGpl光束的捕获效率与捕获域均优于高斯光束的捕获效率和捕获域。(3)基于T矩阵法,通过改变数值孔径、被捕微粒包层折射率、角向节线数及径向节线数等参量的大小,模拟计算了LGpl光束捕获双层球的捕获力。结果表明:在一定范围内,随着数值孔径增大,捕获效率最大值和捕获域均增加,但数值孔径太小或太大捕获效率会降低;当包层折射率逐渐接近球核折射率时,捕获效率不断增大,包层与球核折射率相差较大微粒就不容易被捕;LGpl光束的角向节线数及径向节线数值的变化也引起捕获效率大小的变化。(本文来源于《华侨大学》期刊2015-10-09)

王娟,任洪亮[5](2015)在《拉盖尔-高斯光束捕获双层球的捕获力计算》一文中研究指出基于T矩阵法,计算拉盖尔-高斯光束(LGpl光束)光镊捕获双层球的捕获力。结果表明:随着数值孔径增大,光镊轴向和横向捕获效率最大值和捕获域均增加,数值孔径太小或太大时,光镊轴向和横向捕获效率会减小;球核折射率大于包层折射率时,随包层折射率增加,光镊轴向和横向捕获效率不断增大,球核折射率小于包层折射率时,光镊轴向和横向捕获效率会随包层折射率增加而减小;随LGpl光束的角向节线数(l)增大光镊轴向捕获效率最大值先增加后减小,而随LGpl光束的径向节线数(p)增加轴向捕获效率最大值渐渐减小,曲线逐渐平行于横坐标轴。(本文来源于《中国激光》期刊2015年06期)

周业鹏[6](2014)在《光镊计算模型及轴向捕获力分析》一文中研究指出光镊技术的研究涉及物理、生物、化学、医学、材料等学科,其复杂性单凭个人的力量很难将其面面俱到,唯独从某个方面着手,深入钻研,才能为整个光镊技术的研究贡献自己的一份力量。光镊作为一项技术手段,必须以实际应用为目标,然而其理论研究也同样重要,有了丰富的理论基础,才能在研究过程中少走弯路。光镊中最重要的功能就是微米级尺度上的微操控和对微小作用力的测量,微操控和微力测量功能都要求人们需要对光镊作用力有一个定量的认知。前人总结了许多光镊定量研究方法,其中包括几何光学模型,本文以几何光学模型为基础,对光镊的捕获性能进行分析。光镊是一套复杂的系统,研究时需要考虑可能对光镊性能产生影响的所有因素,如光源的性质、显微镜系统的参数、实验步骤的设计、实验对象的选择等问题。首先探讨球差问题,利用几何光学模型计算光镊的捕获力,并分析球差对光镊捕获性能的影响。结果表明,球差的存在,削弱了光镊产生的反向拉力,数值孔径和探测深度这两个光镊重要参量的变化也会影响球差效应对光镊捕获性能削弱的程度。其次,考虑光镊系统中捕获光源在其捕获过程中的作用,分别将高斯光束和拉盖尔-高斯光束作为捕获光源来分析其捕获效果的差异。结果表明,拉盖尔-高斯光束可以获得更好的捕获效果,同时当球差存在时,拉盖尔-高斯光束的捕获性能在数值孔径增大到一定程度之后出现减弱的现象。另外,研究光镊对双层结构介质球的捕获性能,通过分析计算结果,得到了双层介质球的捕获力与双层介质球内外层半径比、内外层介质各自的折射率、聚焦透镜的数值孔径以及光阱探测深度等参数之间的关系。最后,介绍声镊和磁镊技术的原理和特点,并与光镊技术相比较,为今后光镊技术的发展方向提供思路。(本文来源于《华侨大学》期刊2014-03-28)

周业鹏,任洪亮,王娟,陈羚[7](2013)在《拉盖尔-高斯光束与高斯光束捕获力比较》一文中研究指出根据高斯光束和拉盖尔-高斯光束两种光源的截面光强表达式,模拟出各自的光强分布.利用几何光学模型分别计算了高斯光束和拉盖尔-高斯光束在不同捕获目标尺寸和折射率、显微镜物镜的数值孔径以及样品池界面处到捕获目标的距离时的捕获效率,对高斯光束和以拉盖尔-高斯光束为代表的空心光束的捕获能力进行了比较.结果表明,拉盖尔-高斯光束相对于高斯光束其捕获能力具有很大的优势,拉盖尔-高斯光束的最大反向捕获效率高于高斯光束的最大反向捕获效率,在光镊稳定平衡点附近的刚度大于高斯光束的刚度.拉盖尔-高斯光束由于其特殊的光强分布,当物镜的数值孔径足够大时球差对其影响较大.(本文来源于《光子学报》期刊2013年11期)

宋娟迪[8](2008)在《光镊中粒子辐射捕获力的实验研究与理论分析》一文中研究指出本文介绍了光镊技术的原理及其应用,分析了高斯光束作用于小粒子的理论研究方案。研究了单光束光镊系统的搭建方法,完成了实验系统的设计、系统参数的设定,仪器选择等一系列工作,成功搭建成一套简单有效的实验室光镊系统,对聚焦激光束作用于小粒子的情况进行了分析,完成了对聚苯乙烯小球的实验捕获。在理论方面,结合广义米理论,通过数值模拟,研究了不同捕获条件下,单层和多层球形粒子受到的捕获力情况。结合实验,分析了改变激光功率、波长对捕获产成的影响,分析了光镊系统在横向和径向的捕获力分布情况,以及球形捕获对象在不同折射率分布,不同吸收特性分布的条件下的,其捕获情况的变化。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2008-01-01)

杜云刚[9](2006)在《光镊中粒子的辐射捕获力的研究》一文中研究指出本文研究了光镊系统中粒子的辐射捕获力。介绍了光镊技术及其应用,分析了高斯光束的性质及其通过透镜的聚焦。根据电磁场动量守恒定律,采用广义米理论,给出了光镊中单层和多层球形微粒的辐射捕获力的表达式,分析了单层粒子的半径、折射率,以及入射波束的束腰半径、功率等参数对横向和轴向辐射捕获力的影响,数值模拟了粒子尺寸大小与波长接近时,单层球形粒子的辐射捕获力;研究了双层吸收粒子的吸收系数、内外层相对厚度和相对折射率对辐射捕获力的影响。与国外文献中射线光学模型和瑞利模型的计算结果对比说明,本文的理论分析和数值计算的粒子尺寸范围可以扩展到射线光学模型和瑞利模型的范围。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2006-01-01)

贾宁,刘瑾红,邢玉斌,索继江,陈世平[10](2004)在《3种细菌采样方法捕获力的对比研究》一文中研究指出目的 对常用的细菌采样方法的采样效率进行对比。方法 分别用棉拭子采样倾注培养法、棉拭子采样直接涂抹接种于营养琼脂法以及 RODAC印压法 3种常用的细菌采样方法 ,对不同菌液浓度制备的实验菌板和保洁后医院环境进行采样、培养、计数 ,比较采样效果。结果 当制备菌板的菌浓度为 10 8~ 10 5CFU/ m l时 ,用倾注法采样 ,菌落数可通过稀释较准确的获得 ,而 RODAC和涂抹法采样则菌落连成片 ,无法计数 ;当制备菌板的菌浓度为 10 4 ~ 10 2 CFU / m l时和保洁后医院环境采样 ,RODAC法对细菌的捕获力优于倾注法和涂抹法 (P <0 .0 5 )。结论 倾注法适用于物体表面细菌量多时采样 ;而细菌量少时 ,RODAC方法优于倾注法和直接涂抹法。(本文来源于《中华医院感染学杂志》期刊2004年01期)

捕获力论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

光束的光瞳函数是影响粒子捕获性能的重要因素,也是光镊系统设计及结构优化的关键。简要介绍了几何光线理论模型,并基于该模型研究了五种偏振光束在叁种典型光瞳函数情况下的捕获力空间分布规律,获得了不同参数光瞳函数情况下捕获效率的空间分布。结果表明,在调制因子较小的情况下,光瞳函数对不同偏振态光束的捕获效率影响较小,光束的偏振态是决定光束捕获性能的主要因素,但当光束调控因子较大时,光瞳函数的形式对于光束的捕获效率将产生很重要的影响,包括产生多个捕获平衡位置,而偏振态分布不再是主要的决定因素。研究成果为光学捕获的研究及应用提供了更为丰富的技术支持。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

捕获力论文参考文献

[1].黄燕,倪小琦,郭冬梅,夏巍,郝辉.新型微结构光纤光镊捕获力的计算[J].激光杂志.2018

[2].张玉灵,周哲海,祝连庆.光瞳函数对光镊捕获力影响的理论分析[J].激光杂志.2016

[3].郭晓飞.柱对称矢量光束光镊的光捕获力计算研究[D].兰州大学.2016

[4].王娟.基于T矩阵法的光镊捕获力研究[D].华侨大学.2015

[5].王娟,任洪亮.拉盖尔-高斯光束捕获双层球的捕获力计算[J].中国激光.2015

[6].周业鹏.光镊计算模型及轴向捕获力分析[D].华侨大学.2014

[7].周业鹏,任洪亮,王娟,陈羚.拉盖尔-高斯光束与高斯光束捕获力比较[J].光子学报.2013

[8].宋娟迪.光镊中粒子辐射捕获力的实验研究与理论分析[D].西安电子科技大学.2008

[9].杜云刚.光镊中粒子的辐射捕获力的研究[D].西安电子科技大学.2006

[10].贾宁,刘瑾红,邢玉斌,索继江,陈世平.3种细菌采样方法捕获力的对比研究[J].中华医院感染学杂志.2004

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