Name: 直接引き出された側面壁を持つ「ボート」トラップを用いて、空気中の大きな金属粒子を光学的に捕捉する方法 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-03-27T13:10:00.000+00:00
Duration: 10 min 36 s
Description: 学ぶ「ボート」型光学トラップを用いた大きな金属粒子の空中捕捉法。音響光学変調器でレーザービームを走査し、放物線状の側面壁を持つトラップを形成することで、固体金粒子や導電体被覆微粒子を安定して捕捉・操作できる。

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<ol><li>Lin, J., Li, Y. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+trapping+and+rotation+of+airborne+absorbing+particles+with+a+single+focused+laser+beam%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Phys+Lett%22%5BJournal%5D)">Optical trapping and rotation of airborne absorbing particles with a single focused laser beam.</a> Appl Phys Lett. 104 (10), 101909(2014).</li>
<li>Smalley, D. E., Bove, V. M., Barabas, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photophoretic-trap+volumetric+display%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Photophoretic-trap volumetric display.</a> Nature. 553 (7689), 486-490 (2018).</li>
<li>Shvedov, V. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+trapping+of+multiple+particles+by+volume+speckle+field%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Selective trapping of multiple particles by volume speckle field.</a> Opt Express. 18 (3), 3137-3142 (2010).</li>
<li>Sil, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual-mode+optical+fiber-based+tweezers+for+robust+trapping+and+manipulation+of+absorbing+particles+in+air%5BTitle%5D)+AND+%22J+Opt%22%5BJournal%5D)">Dual-mode optical fiber-based tweezers for robust trapping and manipulation of absorbing particles in air.</a> J Opt. 19 (12), 12LT02(2017).</li>
<li>Sil, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrastable+three-dimensional+photophoretic+trap+in+air+facilitated+by+a+single+multimode+fiber%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Photonics%22%5BJournal%5D)">Ultrastable three-dimensional photophoretic trap in air facilitated by a single multimode fiber.</a> ACS Photonics. 11 (1), 159-170 (2024).</li>
<li>Shvedov, V. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Giant+optical+manipulation%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+Lett%22%5BJournal%5D)">Giant optical manipulation.</a> Phys Rev Lett. 105 (11), 118103(2010).</li>
<li>Shvedov, V. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robust+trapping+and+manipulation+of+airborne+particles+with+a+bottle+beam%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Robust trapping and manipulation of airborne particles with a bottle beam.</a> Opt Express. 19 (18), 17350-17356 (2011).</li>
<li>Wang, C., Gong, Z., Pan, Y. -L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+configurations+for+photophoretic+trap+of+single+particles+in+air%5BTitle%5D)+AND+%22Rev+Sci+Instrum%22%5BJournal%5D)">Optical configurations for photophoretic trap of single particles in air.</a> Rev Sci Instrum. 87 (10), 103104(2016).</li>
<li>Svoboda, K., Block, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+trapping+of+metallic+Rayleigh+particles%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">Optical trapping of metallic Rayleigh particles.</a> Opt Lett. 19 (13), 930-932 (1994).</li>
<li>Hansen, P. M., Bhatia, V. K., Harrit, N., Oddershede, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expanding+the+optical+trapping+range+of+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Expanding the optical trapping range of gold nanoparticles.</a> Nano Lett. 5 (10), 1937-1942 (2005).</li>
<li>Sasaki, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+trapping+of+a+metal+particle+and+a+water+droplet+by+a+scanning+laser+beam%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Phys+Lett%22%5BJournal%5D)">Optical trapping of a metal particle and a water droplet by a scanning laser beam.</a> Appl Phys Lett. 60 (7), 807-809 (1992).</li>
<li>O’Neil, A. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intrinsic+and+extrinsic+nature+of+the+orbital+angular+momentum+of+a+light+beam%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+Lett%22%5BJournal%5D)">Intrinsic and extrinsic nature of the orbital angular momentum of a light beam.</a> Phys Rev Lett. 85 (5), 764-767 (2000).</li>
<li>Roosen, G., Imbert, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+levitation+by+means+of+two+horizontal+laser+beams%3A+a+theoretical+and+experimental+study%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Lett+A%22%5BJournal%5D)">Optical levitation by means of two horizontal laser beams: a theoretical and experimental study.</a> Phys Lett A. 66 (6), 448-450 (1978).</li>
<li>Mirzaei-Ghormish, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+trapping+of+large+metallic+particles+in+air%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+Appl%22%5BJournal%5D)">Optical trapping of large metallic particles in air.</a> Phys Rev Appl. 22 (6), 064042(2024).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>1x, 40 mm WD CompactTL Telecentric Lens</td><td>Edmund Optics</td><td>63-745</td><td>閉じ込められた粒子をイメージ化するために使用される。テレセントリックレンズ。図3で 'i'とラベル付け</td></tr><tr><td>50.8 mm (2 in) N-BK7 A Coated Plano Convex Lens</td><td>Thorlabs</td><td>LA1050-A</td><td>ビームコリメータと重ね合わせに使用される（アラインメントが議論されている）。リレー光学。図3で 'b'とラベル付け</td></tr><tr><td>5x Long Working Distance LM Plan Achromatic Metallurgical Microscope Objective Lens Working Distance 15.5mm MT05073231</td><td>BoliOptics</td><td>MT05073231</td><td>AOMの出力のフーリエ変換。目的。図3で 'g'とラベル付け</td></tr><tr><td>AmScope Powerful 6 Watt LED Dual Gooseneck Illuminator</td><td>Amscope</td><td>LED-6W</td><td>イメージのコントラストを向上させるために使用される。白色光源。図3で 'f'とラベル付け</td></tr><tr><td>AO deflector, part number 97-02799-01</td><td>Gooch &amp; Housego</td><td>4120-2</td><td>アコースト光モジュレータ（AOM）、y方向スキャン。Y-AOM。図3で 'a'とラベル付け</td></tr><tr><td>AO deflector, part number 97-02799-01</td><td>Gooch &amp; Housego</td><td>4120-2</td><td>x方向のビームスキャンに使用されるAOM。X-AOM。図3で 'c'とラベル付け</td></tr><tr><td>Basler ace acA640-750uc USB3, Color</td><td>Edmund Optics</td><td>33975</td><td>粒子を検出するために使用される。カメラ。図3で 'j'とラベル付け</td></tr><tr><td>Computer Running Windows 11</td><td>Dell</td><td>n/a</td><td>データ取得およびイメージングソフトウェアを搭載</td></tr><tr><td>CW laser (532 nm, up to 10 W)</td><td>Coherent</td><td>Verdi V10</td><td>イルミネーションレーザー。レーザー光源</td></tr><tr><td>Disposable Culture Tubes</td><td>Fisher</td><td>14-961-26</td><td>粒子用の回転チャンバー。粒子チャンバー。図3で 'h'とラベル付け</td></tr><tr><td>Glass Chamber 20 mm length 12 mm diameter Borosilicate glass culture tube cut</td><td>Fisherbrand</td><td>14-961-26</td><td>20L &times; 12D mm、空気流の安定化に使用</td></tr><tr><td>Glass Microspheres 40-60 &micro;m ave diameter, 3M K1 'bubbles'</td><td>Kremer</td><td>#59910</td><td>比較試験に使用</td></tr><tr><td>Gold Particles (1.16 &micro;m mean diameter)</td><td>ASI</td><td>162-0010</td><td>固体金粒子</td></tr><tr><td>model number TB-17</td><td>Minicircuits</td><td>15542</td><td>AOMへの信号増幅に使用。RF増幅器。図3で 'm'とラベル付け</td></tr><tr><td>Mounted Standard Iris, &Oslash;25.0 mm Max Aperture, TR3 Post</td><td>Thorlabs</td><td>ID25</td><td>回折秩序を空間的にフィルタリングするために使用。絞り。図3で 'd'とラベル付け</td></tr><tr><td>&Oslash;1" 50:50 UVFS Plate Beamsplitter, Coating: 350 - 1100 nm, t = 5.0 mm</td><td>Thorlabs</td><td>BSW26</td><td>粒子をバックライトするために光軸に沿って白色光を導入するために使用。ビームスプリッタ。図3で 'e'とラベル付け</td></tr><tr><td>Rigol DG4202, 2 Channel waveform generator with 200 MHz sine wave and 60 MHz square wave capabilities, 500 MSa/sec sample rate, 16 kPt arbitrary memory length, 7 inch display, and USB and ethernet (LXI) interfaces.</td><td>TestEquity</td><td>DG4202</td><td>AOM制御に使用されるRigol DG4202。任意波形発生器。図3で 'k'とラベル付け</td></tr><tr><td>ZOS-150+&nbsp;</td><td>Minicircuits</td><td>M110171</td><td>AOM周波数調整に使用。電圧制御発振器（VCO）。図3で 'l'とラベル付け</td></tr></tbody></table>

直接引き出された側面壁を持つ「ボート」トラップを用いて、空気中の大きな金属粒子を光学的に捕捉する方法

Optically Trapping Large Metallic Particles in Air Using a &#39;Boat&#39; Trap with Direct-Drawn Sidewalls

We present a method for achieving stable optical trapping of large metallic particles (&#62;1.16 &#181;m mean diameter solid gold particles, and &#62;100 ...

optically-trapping-large-metallic-particles-air-using-boat-trap-with

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この記事では、流体力学的流れに基づいて粒子の閉じ込めのためのマイクロ流体ベースの手法を提案する。我々はそれによって統合されたマイクロデバイスの任意の粒子の閉じ込めとマイクロマニピュレーションを可能にする、フィードバック制御のメカニズムを使用して流体よどみ点での安定した粒子のトラッピングを示しています。...

単一粒子のためのマイクロ流体ベースの流体力学的トラップ

プラズモニックピンセットとフォトニック結晶のナノ構造は、光学的にマイクロおよびナノ粒子を捕集の効率性と配向制御に有用な機能強化を作成することが示されている。...

強化されたマイクロおよびナノ操作のためのプラズモニックとフォトニック結晶ナノ構造の利用

誘電体の低電力光トラッピング次のセットアップアプローチの詳細は金属膜でダブルナノホールを用いたナノ粒子。...

ナノ粒子の光トラッピング

ここに記載されているシステムでは、複数のトラップを作成し、操作することのできる伝統的な光学トラップと同様に、独立したホログラフィック光トラッピングラインを採用。また、生物学的酵素活性の同時高速·高分解能な測定を可能にしつつ、屈折率粒子の複合幾何学的配置の作成を可能にする。...

従来のホログラフィック光トラッピング機能を備えた高分解能顕微鏡の構成

従来の光学操作技術のスケーラビリティと解像度は、回折によって制限されます。回折限界を回避し、間隔の狭いC字型プラズモニック共振器の経路でパターン化された金表面を使用して、チップ上をナノ粒子を光学的に輸送する方法を説明します。...

ナノ光学コンベヤーベルトの作製と運用

選択した誘電体微粒子を空中に発射し、安定して捕捉するためのプロトコルが提示されます。...

空気中の誘電体微粒子の光学トラップのロード

部屋の温度環境でイッテルビウム イオンをトラップの詳細な実験手順と同様に、表面のイオン...

微細加工を用いたイオンを捕集する実験方法表面イオン トラップ

Nanoplasmonic 光学格子中の微粒子のトラップ

この研究は、小型自動フォトフォレティックトラップリグの製造を説明し、特徴付けます。...

ミニチュア自動フォトフォレティックトラップリグの製造とテスト

ガラス基板上に多結晶シリコン薄膜太陽電池は、結晶化、欠陥のパッシベーションおよびメタライゼーションに続いてホウ素やリンをドープしたシリコン層の堆積によって製造されています。プラズモニック光トラッピングは〜45％の光電流の増強の結果、拡散反射板でキャップシリコン細胞表面上のAgナノ粒子を形成することによって導入されています。...

プラズモニック·強化されたライトトラップによる多結晶シリコン薄膜太陽電池

学ぶ「ボート」型光学トラップを用いた大きな金属粒子の空中捕捉法。音響光学変調器でレーザービームを走査し、放物線状の側面壁を持つトラップを形成することで、固体金粒子や導電体被覆微粒子を安定して捕捉・操作できる。

直接引き出された側面壁を持つ「ボート」トラップを用いて、空気中の大きな金属粒子を光学的に捕捉する方法

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