[發(fā)明專利]結(jié)合磁阱和光阱實現(xiàn)高真空環(huán)境懸浮微球的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210449550.6
• 申請日: 2022-04-26
• 公開（公告）號: CN114910662B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李楠;項千漪;祝訓(xùn)敏;陳杏藩;劉承;胡慧珠
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G01P15/00
• 分類號: G01P15/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種結(jié)合磁阱和光阱實現(xiàn)高真空環(huán)境懸浮微球的方法，其特征在于：

方法采用一種結(jié)合磁阱和光阱實現(xiàn)高真空環(huán)境懸浮微球的裝置，包含真空腔(5)，用于在微球(6)周圍環(huán)境形成真空環(huán)境；包括磁阱組件，磁阱組件用于產(chǎn)生磁阱捕獲微球(6)；包括光阱組件，光阱組件用于產(chǎn)生光阱捕獲微球(6)；包括起支組件，用于初始固定并釋放微球(6)；

所述的磁阱組件包括三軸電控位移臺(8)和磁阱發(fā)生器(10)，所述的起支組件包括光纖(11)和壓電陶瓷(12)，所述的光阱組件包括沿同一光軸布置的兩個透鏡(2、3)、光功率調(diào)節(jié)模塊(4)、光源(9)；

方法包括以下步驟：

步驟1)：先將磁阱發(fā)生器(10)和光纖(11)置于真空腔(5)內(nèi)，初始情況下真空腔(5)內(nèi)充滿空氣，磁阱發(fā)生器(10)產(chǎn)生磁阱，光纖(11)末端粘附微球(6)后延伸至磁阱內(nèi)部，壓電陶瓷(12)振動使得微球(6)振動脫離光纖(11)至磁阱內(nèi)，完成真空腔(5)內(nèi)微球(6)起支；

步驟2)：微球(6)起支后在真空腔(5)內(nèi)由磁阱穩(wěn)定捕獲懸浮，對真空腔(5)抽真空；

步驟3)：待真空腔(5)內(nèi)實現(xiàn)真空環(huán)境后，光源(9)發(fā)出光阱捕獲光(1)，調(diào)整光阱捕獲光(1)方向和功率后使得雙光束完成平行對準，使微球(6)處于雙光束光阱和磁阱中心，實現(xiàn)穩(wěn)定懸浮；

步驟4)：待微球(6)穩(wěn)定懸浮后，操作三軸電控位移臺(8)，移動磁阱使得微球(6)離開磁阱。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合磁阱和光阱實現(xiàn)高真空環(huán)境懸浮微球的方法，其特征在于：所述的磁阱組件為可移動的磁阱組件，在磁阱捕獲微球(6)前不布置于真空中，在磁阱捕獲微球(6)后布置于真空中，在光阱捕獲微球(6)后移走。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種結(jié)合磁阱和光阱實現(xiàn)高真空環(huán)境懸浮微球的方法，其特征在于：所述三軸電控位移臺(8)和磁阱發(fā)生器(10)連接，由三軸電控位移臺(8)帶動磁阱發(fā)生器(10)在空間中三維移動。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合磁阱和光阱實現(xiàn)高真空環(huán)境懸浮微球的方法，其特征在于：所述的光纖(11)一端粘附微球(6)，且延伸至磁阱組件產(chǎn)生的磁阱內(nèi)部，另一端連接壓電陶瓷(12)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合磁阱和光阱實現(xiàn)高真空環(huán)境懸浮微球的方法，其特征在于：所述的光源(9)發(fā)出光阱捕獲光(1)，光阱捕獲光(1)經(jīng)光功率調(diào)節(jié)模塊(4)功率調(diào)節(jié)后分為兩束光，兩束光從真空腔(5)對稱的兩側(cè)入射到真空腔(5)內(nèi)，經(jīng)兩個透鏡(2、3)匯聚后形成雙光束光阱。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合磁阱和光阱實現(xiàn)高真空環(huán)境懸浮微球的方法，其特征在于：除光阱組件的透鏡(2、3)、微球(6)、磁阱組件和起支組件位于真空腔(5)內(nèi)，其余元件都位于真空腔(5)外。