申请/专利权人：之江实验室;浙江大学

申请日：2020-12-23

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN112730334B

主分类号：G01N21/47

分类号：G01N21/47

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2021.05.21#实质审查的生效;2021.04.30#公开

摘要：本发明公开一种基于电偶极旋转散射光探测的纳米微粒识别装置和方法，依据纳米微粒的散射模型，通过微粒悬浮操控和散射光探测分离的方法，实现光阱中的微粒形态的原位探测。具体为利用两束线偏振激光，第一束激光悬浮纳米微粒，并通过偏振方向调节旋转纳米微粒；第二束线偏振光偏振方向不变，激发特定偶极方向散射光；通过监测固定位置处第二束激光激发的散射光光强的变化推知纳米微粒极化率的变化，进而实现粒子形态识别。本发明的方法可以为真空光镊领域纳米微粒的原位结构如单球、双球等判定提供高效解决方案；同时对于生物化学以及材料应用领域中的纳米微粒标定提供辅助方法。

主权项：1.一种基于电偶极旋转的散射光探测识别纳米微粒的方法，其特征在于，该方法由基于电偶极旋转的散射光探测识别纳米微粒的装置来实现；所述基于电偶极旋转的散射光探测识别纳米微粒的装置包括第一激光器（1）、第二激光器（2）、偏振调节器（3）、平面镜（4）、合束器（5）、真空腔（6）、物镜（7）、光电探测器（9）、透镜组（10）、滤波片（11）；所述第一激光器（1）出射捕获激光，经过所述偏振调节器（3）后进入合束器（5）；所述第二激光器（2）出射探测激光，经过所述平面镜（4）反射后也进入所述合束器（5），捕获激光和探测激光经过所述合束器（5）合束后进入位于所述真空腔（6）内部的物镜（7），由所述物镜（7）汇聚形成光阱捕获纳米微粒（8）；所述纳米微粒（8）光照后的散射光经滤波片（11）滤除激光器第一激光器（1）引发的散射光，仅收集第二激光器（2）激发的散射光，经过透镜组（10）汇聚后被光电探测器（9）探测；该方法具体包括如下步骤：（1）捕获激光和探测激光汇聚后照射进入真空腔内，形成光阱，悬浮待测目标纳米微粒；（2）调节所述捕获激光的偏振方向，使纳米微粒在光阱中旋转，所述纳米微粒光照后的散射光经过滤除捕获激光后，在固定位置处收集所述探测激光激发的散射光光强变化；（3）根据纳米微粒散射模型和系统的光学传输效率，若改变偏振方向，微粒的散射光强度变化率的误差不超过10%，则认定微粒为单球形，通过瑞利散射模型计算微粒的有效直径；若改变偏振方向，微粒散射光具有涨落超过10%的散射光强度变化，则微粒为非球形，根据散射光涨落变化的周期特性反演微粒的形貌和尺寸；所述捕获激光与探测激光的光强之比不小于10。

全文数据：

权利要求：

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