[發(fā)明專利]基于電偶極旋轉(zhuǎn)散射光探測的納米微粒識(shí)別裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011542755.6
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112730334A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李翠紅;蔣靜;傅振海;馬園園;高曉文;胡慧珠
• 申請（專利權(quán)）人: 之江實(shí)驗(yàn)室;浙江大學(xué)
• 主分類號: G01N21/47
• 分類號: G01N21/47
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 賈玉霞

1.一種基于電偶極旋轉(zhuǎn)的散射光探測識(shí)別納米微粒的裝置，其特征在于，該裝置包括第一激光器(1)、第二激光器(2)、偏振調(diào)節(jié)器(3)、平面鏡(4)、合束器(5)、真空腔(6)、物鏡(7)、光電探測器(9)、物鏡(10)、濾波片(11)；

所述第一激光器(1)出射捕獲激光，經(jīng)過所述偏振調(diào)節(jié)器(3)后進(jìn)入合束器(5)；所述第二激光器(2)出射探測激光，經(jīng)過所述平面鏡(4)反射后也進(jìn)入所述合束器(5)，捕獲激光和探測激光經(jīng)過所述合束器(5)合束后進(jìn)入位于所述真空腔(6)內(nèi)部的物鏡(7)，由所述物鏡(7)匯聚形成光阱捕獲納米微粒(8)；所述納米微粒(8)光照后的散射光經(jīng)濾波片(11)濾除激光器第一激光器(1)引發(fā)的散射光，僅收集第二激光器(2)激發(fā)的散射光，經(jīng)過透鏡組(10)匯聚后被光電探測器(9)探測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電偶極旋轉(zhuǎn)的散射光探測識(shí)別納米微粒的裝置，其特征在于，所述第一激光器(1)的功率與第二激光器(2)的功率的比值大于10。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電偶極旋轉(zhuǎn)的散射光探測識(shí)別納米微粒的裝置，其特征在于，所述偏振調(diào)節(jié)器(3)優(yōu)選二分之一玻片，且通過調(diào)節(jié)二分之一玻片調(diào)節(jié)所述捕獲激光的偏振方向。

4.一種基于電偶極旋轉(zhuǎn)的散射光探測識(shí)別納米微粒的方法，其特征在于，該方法具體包括如下步驟：

(1)捕獲激光和探測激光匯聚后照射進(jìn)入真空腔內(nèi)，形成光阱，懸浮待測目標(biāo)納米微粒；

(2)調(diào)節(jié)所述捕獲激光的偏振方向，使納米微粒在光阱中旋轉(zhuǎn)，所述納米微粒光照后的散射光經(jīng)過濾除捕獲激光后，在固定位置處收集所述探測激光激發(fā)的散射光光強(qiáng)變化；

(3)根據(jù)納米微粒散射模型和系統(tǒng)的光學(xué)傳輸效率，若改變偏振方向，微粒的散射光強(qiáng)度變化率的誤差不超過10％，則認(rèn)定微粒為單球形，通過瑞利散射模型計(jì)算微粒的有效直徑；若改變偏振方向，微粒散射光具有漲落超過10％的散射光強(qiáng)度變化，則微粒為非球形，根據(jù)散射光漲落變化的周期特性反演微粒的形貌和尺寸。

所述捕獲激光與探測激光的光強(qiáng)之比不小于10。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于電偶極旋轉(zhuǎn)的散射光探測識(shí)別納米微粒的方法，其特征在于，當(dāng)被測納米微粒為二氧化硅微粒時(shí)，第一激光器波長為1064nm，第二激光器波長為532nm。