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公开(公告)号：CN117647470B
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410114953.4
申请日：2024-01-29
Applicant: 之江实验室
IPC: G01N15/02 , G01N15/0227 , G01N15/0205
Abstract: 本发明公开了一种基于悬浮光镊和互易定理测量散射场远场的装置及其应用。由颗粒投送装置和悬浮光镊部分分别投送单个纳米颗粒至捕获腔并悬浮捕获；由背景场输入调制部分将具有平面波性质的光束入射至被捕获颗粒以产生散射；通过远场成像部分和固定角度光电信号探测器分别接收和测量固定角度的散射场远场；通过散射场远场分布计算部分获得散射场远场分布。本发明使用悬浮光镊技术，能够避免颗粒受到采样衬底的影响；基于互易定理，调制背景场的入射方向并固定角度测量散射场远场，来代替传统方法改变散射场远场接收角度的过程。本发明使散射场远场的测量更便捷，方向角测量范围为[0,2π]，仰角测量范围为[0,π/2)，适用于识别被捕获的单个纳米颗粒形状。
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公开(公告)号：CN118936706A
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411051946.0
申请日：2024-08-01
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本申请提供一种测量方法和测量系统。该测量方法包括：控制捕获激光光束以将微纳颗粒悬浮在目标状态；目标状态为转动状态和扭动状态在设定时间内多次切换的状态；获得待测力矩作用于微纳颗粒时，微纳颗粒的运动状态；根据微纳颗粒的运动状态确定待测力矩；其中，微纳颗粒的结构为非球形，和/或，微纳颗粒的材料折射率具有各向异性。待测力矩施加于微纳颗粒时，目标状态被打破，新的运动状态与施加的待测力矩强相关。对运动状态进行监测，可确定施加的待测力矩对微纳颗粒运动状态的影响，进而实现对待测力矩的测量。这样，大大降低了机械噪声对力矩测量过程的干扰，且能够实现对量级较小的力矩的测量，提升了力矩测量过程的准确性。
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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
Applicant: 之江实验室
IPC: G01N15/06
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117629899B
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410110006.8
申请日：2024-01-26
Applicant: 之江实验室
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN117647470A
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202410114953.4
申请日：2024-01-29
Applicant: 之江实验室
IPC: G01N15/02 , G01N15/0227 , G01N15/0205
Abstract: 本发明公开了一种基于悬浮光镊和互易定理测量散射场远场的装置及其应用。由颗粒投送装置和悬浮光镊部分分别投送单个纳米颗粒至捕获腔并悬浮捕获；由背景场输入调制部分将具有平面波性质的光束入射至被捕获颗粒以产生散射；通过远场成像部分和固定角度光电信号探测器分别接收和测量固定角度的散射场远场；通过散射场远场分布计算部分获得散射场远场分布。本发明使用悬浮光镊技术，能够避免颗粒受到采样衬底的影响；基于互易定理，调制背景场的入射方向并固定角度测量散射场远场，来代替传统方法改变散射场远场接收角度的过程。本发明使散射场远场的测量更便捷，方向角测量范围为[0,2π]，仰角测量范围为[0,π/2)，适用于识别被捕获的单个纳米颗粒形状。
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公开(公告)号：CN117629899A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202410110006.8
申请日：2024-01-26
Applicant: 之江实验室
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN115980470B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310265573.6
申请日：2023-03-20
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种基于真空光镊的纳米微粒净电量快速标定方法。本发明方法利用交流电场驱动，测量悬浮纳米微粒位移功率谱密度，结合微粒质量等参数实现悬浮纳米微粒净电量快速标定和跟踪探测的方法。本发明解决了常见紫外照射、高压放电等净电量标定方法中改变纳米微粒现有净电量、随机性强的缺陷，通过测量光镊悬浮纳米微粒对驱动电场力的响应功率谱密度，并结合微粒标称尺寸准确快速标定其净电量，提高标定效率，并可维持现有净电量有助于实验连续性，实现纳米微粒净电量动态标定。
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公开(公告)号：CN115980470A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202310265573.6
申请日：2023-03-20
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种基于真空光镊的纳米微粒净电量快速标定方法。本发明方法利用交流电场驱动，测量悬浮纳米微粒位移功率谱密度，结合微粒质量等参数实现悬浮纳米微粒净电量快速标定和跟踪探测的方法。本发明解决了常见紫外照射、高压放电等净电量标定方法中改变纳米微粒现有净电量、随机性强的缺陷，通过测量光镊悬浮纳米微粒对驱动电场力的响应功率谱密度，并结合微粒标称尺寸准确快速标定其净电量，提高标定效率，并可维持现有净电量有助于实验连续性，实现纳米微粒净电量动态标定。
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