ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Все работы выполнены при поддержке Национального института стандартов и технологий. Определенное коммерческое оборудование, приборы или материалы идентифицируются для облегчения понимания этого протокола. Такая идентификация не подразумевает рекомендации или одобрения со стороны Национального института стандартов и технологий, а также не подразумевает, что идентифицированные материалы или оборудование обязательно являются наилучшими доступными для данной цели.

<ol><li>Ashkin, A. <a target="_blank" href="http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.24.156">Acceleration and Trapping of Particles by Radiation Pressure.</a> Phys. Rev. Lett. 24 (4), 156-159 (1970).</li>
<li>Gieseler, J., Novotny, L., Quidant, R. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nphys/journal/v9/n12/full/nphys2798.html">Thermal nonlinearities in a nanomechanical oscillator.</a> Nat. Phys. 9 (12), 806-810 (2013).</li>
<li>Gieseler, J., Deutsch, B., Quidant, R., Novotny, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subkelvin+Parametric+Feedback+Cooling+of+a+Laser-Trapped+Nanoparticle%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Subkelvin Parametric Feedback Cooling of a Laser-Trapped Nanoparticle.</a> Phys. Rev. Lett. 109 (10), 103603(2012).</li>
<li>Chang, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cavity+opto-mechanics+using+an+optically+levitated+nanosphere%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci%22%5BJournal%5D)">Cavity opto-mechanics using an optically levitated nanosphere.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. 107 (3), 1005-1010 (2010).</li>
<li>Arita, Y., Mazilu, M., Dholakia, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser-induced+rotation+and+cooling+of+a+trapped+microgyroscope+in+vacuum%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Commun%22%5BJournal%5D)">Laser-induced rotation and cooling of a trapped microgyroscope in vacuum.</a> Nat. Commun. 4, 2374(2013).</li>
<li>Ashkin, A., Dziedzic, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+trapping+and+manipulation+of+viruses+and+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Optical trapping and manipulation of viruses and bacteria.</a> Science. 235 (4795), 1517-1520 (1987).</li>
<li>Svoboda, K., Block, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biological+Applications+of+Optical+Forces%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Biophys.+Biomol.+Struct%22%5BJournal%5D)">Biological Applications of Optical Forces.</a> Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 23 (1), 247-285 (1994).</li>
<li>Mehta, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-Molecule+Biomechanics+with+Optical+Methods%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Single-Molecule Biomechanics with Optical Methods.</a> Science. 283 (5408), 1689-1695 (1999).</li>
<li>Arvanitaki, A., Geraci, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detecting+High-Frequency+Gravitational+Waves+with+Optically+Levitated+Sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Detecting High-Frequency Gravitational Waves with Optically Levitated Sensors.</a> Phys. Rev. Lett. 110 (7), 071105(2013).</li>
<li>Moore, D. C., Rider, A. D., Gratta, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Search+for+Millicharged+Particles+Using+Optically+Levitated+Microspheres%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Search for Millicharged Particles Using Optically Levitated Microspheres.</a> Phys. Rev. Lett. 113 (25), 251801(2014).</li>
<li>Li, T., Kheifets, S., Medellin, D., Raizen, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+the+instantaneous+velocity+of+a+Brownian+particle%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Measurement of the instantaneous velocity of a Brownian particle.</a> Science. 328 (5986), 1673-1675 (2010).</li>
<li>Park, H., LeBrun, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Parametric+Force+Analysis+for+Measurement+of+Arbitrary+Optical+Forces+on+Particles+Trapped+in+Air+or+Vacuum%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Photonics%22%5BJournal%5D)">Parametric Force Analysis for Measurement of Arbitrary Optical Forces on Particles Trapped in Air or Vacuum.</a> ACS Photonics. 2 (10), 1451-1459 (2015).</li>
<li>Summers, M. D., Burnham, D. R., McGloin, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trapping+solid+aerosols+with+optical+tweezers%3A+A+comparison+between+gas+and+liquid+phase+optical+traps%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Trapping solid aerosols with optical tweezers: A comparison between gas and liquid phase optical traps.</a> Opt. Express. 16 (11), 7739-7747 (2008).</li>
<li>Anand, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aerosol+droplet+optical+trap+loading+using+surface+acoustic+wave+nebulization%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Aerosol droplet optical trap loading using surface acoustic wave nebulization.</a> Opt. Express. 21 (25), 30148-30155 (2013).</li>
<li>Lee, W. M., Reece, P. J., Marchington, R. F., Metzger, N. K., Dholakia, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Construction+and+calibration+of+an+optical+trap+on+a+fluorescence+optical+microscope%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protoc%22%5BJournal%5D)">Construction and calibration of an optical trap on a fluorescence optical microscope.</a> Nat. Protoc. 2 (12), 3226-3238 (2007).</li>
<li>Pesce, G., et al. <a target="_blank" href="https://www.osapublishing.org/josab/abstract.cfm?uri=josab-32-5-B84">Step-by-step guide to the realization of advanced optical tweezers.</a> J. Opt. Soc. Am. B. 32 (5), B84(2015).</li>
<li>Thornton, S. T., Marion, J. B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aThornton%2C+ST+%22Classical+Dynamics+of+Particles+and+Systems%22">Classical Dynamics of Particles and Systems</a>. , Brooks/Cole. (2003).</li>
<li>Ashkin, A. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1655064">Stability of optical levitation by radiation pressure.</a> Appl. Phys. Lett. 24 (12), 586-588 (1974).</li>
<li>Chandrasekhar, S. <a target="_blank" href="http://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.15.1">Stochastic Problems in Physics and Astronomy.</a> Rev. Mod. Phys. 15 (1), 1-89 (1943).</li>
<li>Li, T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLi%2C+T+%22Fundamental+Tests+of+Physics+with+Optically+Trapped+Microspheres%22">Fundamental Tests of Physics with Optically Trapped Microspheres</a>. , New York. 9-21 (2013).</li>
<li>Chai, Z., Liu, Y., Lu, X., He, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reducing+Adhesion+Force+by+Means+of+Atomic+Layer+Deposition+of+ZnO+Films+with+Nanoscale+Surface+Roughness%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl.+Mater.+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Reducing Adhesion Force by Means of Atomic Layer Deposition of ZnO Films with Nanoscale Surface Roughness.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 6 (5), 3325-3330 (2014).</li>
<li>Park, H., LeBrun, T. W. <a target="_blank" href="http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=2501139">Measurement and accumulation of electric charge on a single dielectric particle trapped in air.</a> SPIE OPTO. 9764, (2016).</li>
</ol>

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих финансовых интересов.

Пьезоэлектрический пусковая предназначена для оптимизации динамических характеристик выбранного ЦТС. Правильный выбор материалов ЦТС и управления ультразвуковых колебаний являются ключевыми шагами, чтобы получить успешный эксперимент. PZTs имеют различные характеристики в зависимости от типа преобразователя (насыпью или сложенных) и компонент материалов (твердый или мягкий). Объемный типа ЦТС изготовлена ​​из твердого пьезоэлектрического материала выбран по следующим причинам. Во-первых, жесткие пьезоэлектрические матер...

Эшкина сообщает ускорение и улавливанию микрочастиц давления излучения в 1970 году 1 Его новым достижением способствовали развитию оптических методов отлова в качестве основного инструмента для фундаментальных исследований физики и биофизики. 2, 3, 4, 5 На сегодняшний день применение оптического захвата была сосредоточена главным образом на жидких средах, и был использован для изучения очень широкий спектр систем, от поведения коллоидов от механических свойств единичных биомолекул. 6, 7, 8 Применение оптического захвата в газообразных средах, однако, требует решения ряда новых технических проблем. В последнее время оптический захват в воздухе / вакууме все чаще применяется в фундаментальных исследованиях. Поскольку оптические Левияставление потенциально обеспечивает почти полную изоляцию-системы от окружающей среды, оптически левитации частиц становится идеальной лабораторией для изучения квантовых основных состояний в малых объектов, 4 измерения высокочастотных гравитационных волн, 9 и поиска дробного заряда. 10 Кроме того, низкая вязкость воздуха / вакуума позволяет использовать инерцию для измерения мгновенной скорости броуновской частицы 11 и создать баллистическую движение в широком диапазоне движения за рамки линейного пружинному режима. 12 Таким образом, подробная техническая информация и практика для оптических ловушек в газовых средах становятся все более ценным для более широкого научного сообщества. Новые экспериментальные методы, необходимые для загрузки нано / микрочастиц в оптические ловушки в газовых средах. Пьезоэлектрический преобразователь (ЦТС), устройство, преобразующее Электрэнергия IC в механо-акустической энергии, используется для доставки мелких частиц в оптические ловушки в воздухе / вакууме 5, 12 с момента первой демонстрации оптической левитации. 1 С тех пор, несколько методов погрузки были предложены для загрузки более мелких частиц , используя летучие аэрозоли , генерируемые коммерческим распылителе 13 или генератор акустических волн. 14 Плавающие аэрозоли с твердыми включениями (частиц) случайным образом проходят вблизи фокуса и улавливаются случайно. После того как аэрозоль в ловушке, растворитель испаряется, и частица остается в оптической ловушке. Тем не менее, эти методы не очень хорошо подходят для идентификации желаемых частиц внутри образца, загрузите выбранную частицу и отслеживать его изменения в случае освобождения из ловушки. Этот протокол предназначен для обеспечения деталей для новых практикующих на селективной оптической ловушки нагрузки в воздухе, в том числе экспериментаАль установка, изготовление держателя ЦТС и образец корпуса, ловушки загрузки и сбора данных, связанных с анализом движения частиц в частотной и временной областях. Протоколы для улавливания в жидких средах также были опубликованы. 15, 16 Общая экспериментальная установка разработана на коммерческой перевернутой оптического микроскопа. На рисунке 1 показана принципиальная схема установки , используемой для демонстрации этапы избирательной загрузки оптической ловушки: освободив отдыха микрочастицы, поднимая выбранную частицу с сфокусированного пучка, измеряя его движение, и размещение его на подложку снова. Во-первых, поступательные этапы (поперечные и вертикальные) используются, чтобы принести выбранный микрочастицы на подложке в фокусе отлова лазера (длина волны 1064 нм), сфокусированного объектива (ближней инфракрасной области исправлен расстояние Цель долгосрочной рабочей: NA 0,4, увеличение 20x, работая distance 20 мм) через прозрачную подложку. Затем пьезоэлектрический пусковой установки (механически предварительно нагруженный кольцевого типа ЦТС) генерирует ультразвуковые колебания, чтобы сломать адгезию между микрочастицами и подложкой. Таким образом, любая освободила частица может быть поднята с помощью однолучевой градиента лазерной ловушки сосредоточены на выбранной частицы. После того, как частица в ловушке, он переводится в центр корпуса образца, содержащего два параллельных токопроводящих пластин для электростатического возбуждения. Наконец, (DAQ) система сбора данных одновременно регистрирует движение частиц, захваченных с помощью квадранта-клеточного фотодетектор (QPD) и приложенного электрического поля. После окончания измерения, частица управляемо помещается на подложку таким образом, что он может быть введен снова в обратимым образом. Этот общий процесс может повторяться сотни раз без потери частиц для измерения изменений, таких как контакт электризации, возникающие в течение нескольких циклов, улавливающих. Пожалуйста, обратитесь к нашей недавней статье Fили детали. 12

<table><tbody><tr><td>ScotchBlue Малярная лента Оригинальная</td><td></td><td>3M 3M2090</td><td></td></tr><tr><td>Скотч 810 Волшебная лента</td><td>3M</td><td>3M810</td><td></td></tr><tr><td>Генератор функций/сигналов произвольной формы Agilent</td><td></td><td>HP33250A</td><td></td></tr><tr><td>Источник питания/Цифровое напряжение поставщик</td><td>Agilent</td><td>E3634A</td><td></td></tr><tr><td>Кольцевой пьезоэлектрический преобразователь</td><td>Американская компания Piezo item91</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Электрооптический модулятор</td><td>Con-Optics</td><td>350&minus; 80-LA</td><td></td></tr><tr><td>Усилитель для электрооптического модулятора</td><td>Con-Optics</td><td>302RM</td><td></td></tr><tr><td>Mitutoyo NIR бесконечность Скорректированный объектив</td><td>Edmund optics</td><td>46-404</td><td>Производитель Mitutoyo и дистрибуция Edmund optics</td></tr><tr><td>LOCTITE SUPER GLUE LONGNECK BOTTLE</td><td>Loctite</td><td>230992</td><td></td></tr><tr><td>3D-принтер</td><td>MakerBot</td><td>Replicator 2</td><td></td></tr><tr><td>Polylactic кислотная (PLA) нить</td><td>MakerBot</td><td>True Red PLA Малая катушка</td><td></td></tr><tr><td>Система сбора данных</td><td>National Instruments</td><td>780114-01</td><td></td></tr><tr><td>Фотодетектор с квадрантными клетками</td><td>Newport</td><td>2031</td><td></td></tr><tr><td>Трансляционный стол</td><td>Newport</td><td>562-XYZ</td><td></td></tr><tr><td>Инвертированный оптический микроскоп</td><td>Nikon Instruments</td><td>EclipsTE2000</td><td></td></tr><tr><td>Флуоресцентный фильтр (зеленый)</td><td>Nikon Instruments</td><td>G-2B</td><td></td></tr><tr><td>Flea3/CCD фотоаппарат</td><td>Point Grey</td><td>FL3-U3-13S2M-CS</td><td>Улавливающий лазер</td></tr><tr><td>Диодная накачка неодима иттрия ванадата (Nd:YVO4)</td><td>Spectra Physics</td><td>J20I-8S-12K/ BL-106C</td><td></td></tr><tr><td>Оксид индия олова (ITO) Покрытые покровные стекла</td><td>SPI поставляет</td><td>06463B-AB</td><td>Микрочастицы полистирола</td></tr><tr><td>Быстросохнущая серебряная краска</td><td>Tedpella</td><td>16040-30</td><td></td></tr><tr><td>Dri-Cal стандарты размеров</td><td>Thermo Scientific</td><td>DC-20</td><td></td></tr><tr><td>Оптическое волокно</td><td>Thorlabs</td><td>P1&minus; 1064PM-FC-5</td><td>нижняя пластина</td></tr><tr><td>Алюминиевая пластина&nbsp;</td><td>Thorlabs</td><td>CP4S</td><td></td></tr><tr><td>Высоковольтный усилитель мощности</td><td>TREK</td><td>PZD700A M/s</td><td></td></tr></tbody></table>

Оптическая ловушка Загрузка Диэлектрические микрочастицами in air

Optical Trap Loading of Dielectric Microparticles In Air

Мы демонстрируем метод захвата выбранной диэлектрической микрочастицы в воздухе с использованием давления излучения от однолучевой градиентной оптической ловушки. Случайно рассеянные диэлектрические микрочастицы, прилипшие к стеклянной подложке, мгновенно отделяются с помощью ультразвуковых колебаний, генерируемых пьезоэлектрическим преобразователем (PZT). Затем оптический луч, сфокусированный на выбранной частице, поднимает ее вверх к оптической ловушке, в то время как возбуждаемые вибрацией микрочастицы падают обратно на подложку. Частица может быть захвачена в номинальном фокусе улавливающего луча или в положении над фокусом (здесь называемом положением левитации), где сила тяжести обеспечивает восстанавливающую силу. После измерения захваченная частица может быть размещена в желаемом положении на подложке контролируемым образом. 
В этом протоколе описана экспериментальная процедура селективной загрузки оптической ловушки в воздух. Во-первых, кратко представлена экспериментальная установка. Во-вторых, подробно проиллюстрирована конструкция и изготовление держателя PZT и образца корпуса. Затем демонстрируется загрузка выбранной микрочастицы в оптическую ловушку с помощью пошаговых инструкций, включая подготовку образца, запуск в ловушку и использование электростатической силы для возбуждения движения частиц в ловушке и измерения заряда. Наконец, мы представляем записанные траектории частиц броуновского и баллистического движения захваченной микрочастицы в воздухе. Эти траектории можно использовать для измерения жесткости или для проверки оптической юстировки с помощью анализа во временной и частотной областях. Селективная загрузка ловушки позволяет оптическому пинцету отслеживать частицу и ее изменения при повторных нагрузках ловушки обратимым образом, тем самым позволяя изучать взаимодействие частицы с поверхностью.

ЦТС пусковая разработан с использованием пакета программного обеспечения САПР. Здесь мы используем простую структуру сэндвича для предварительной загрузки (а ЦТС натягом с двумя пластинами), как показано на рисунке 2. Держатель ЦТС и корпус образец может быть изготовлен из различных материалов и методов. Для быстрой демонстрации, мы выбираем 3D печать с термопластиком , как показано на рисунке 2d. На основании сфабрикованных компонентов, оптическая ловуш...

Представлен протокол запуска и стабильного захвата выбранных диэлектрических микрочастиц в воздухе.

Оптическая ловушка Загрузка Диэлектрические микрочастицами In Air

We demonstrate a method to trap a selected dielectric microparticle in air using radiation pressure from a single-beam gradient optical trap. Randomly ...

Цель этого видеопротокола — продемонстрировать, как пьезоэлектрическая пусковая установка конструируется и используется для преодоления адгезии частиц и облегчения высвобождения частиц из подложки для достижения левитации микрочастиц в воздухе. Преимущество запуска с поверхности заключается в том, что частица может быть выбрана на основе размера, формы, оптических свойств или ориентации. Последнее может быть полезно для улавливания асимметричных частиц.Повторяющиеся захваты и приземления частиц могут предоставить новый инструмент для изучения вопросов химии поверхности, таких как перенос заряда во время повторного взаимодействия частицы. Возвращение частицы на поверхность также позволяет проводить последующие измерения той же частицы другими методами, такими как сканирующая электронная микроскопия, а также позволяет проводить повторные циклы захвата и посадки. Сначала напечатаем на 3D-принтере прямоугольную рамку в держателе для пьезоэлектрического преобразователя.Установите узкие стороны рамы стеклом с покрытием из оксида индия и олова, а широкие стороны и верхнюю часть обычным стеклом, чтобы создать прозрачный корпус для образцов. Далее высыпьте небольшую порцию диэлектрических микрочастиц диаметром 20 микрометров на предметное стекло. Немедленно верните контейнер в эксикатор.С помощью стеклянной капиллярной трубки соберите часть микрочастиц со предметного стекла. Рассыпьте частицы на защитном листе, слегка постукивая по капиллярной трубке. С помощью микроскопа проверьте количество и распределение диспергированных микрочастиц на подложке.Далее начинается сборка пьезопусковой установки с нанесения изоляционной пленки на алюминиевую пластину. Центрируйте пьезоэлектрический преобразователь кольцевого типа на пластине, следя за тем, чтобы она была отделена от пластины изоляционной пленкой. Поместите защитное стекло с дисперсией микрочастиц на преобразователь и вставьте медное кольцо в держатель, напечатанный на 3D-принтере.Закрепите датчик на пластине с помощью напечатанного на 3D-принтере держателя и двух винтов M6. Слегка приклейте корпус с образцом к держателю с помощью мгновенного клея. Установите готовую пусковую установку на трансляционный столик XYZ инвертированного оптического микроскопа.Подсоедините пьезоэлектрические провода преобразователя к усилителю напряжения, а усилитель — к генератору функций, убедившись, что все соединения надежны и правильно заземлены. Подключите выходной порт усилителя к осциллографу для контроля сигнала напряжения, управляющего преобразователем. Настройте генератор функций на подачу непрерывной прямоугольной волны от нуля до одного вольта на усилитель.Установите коэффициент усиления усилителя на 200 вольт на вольт. Настройте микроскоп для получения изображений микрочастиц в режиме реального времени. Затем вручную сканируйте частоту модуляции управляющего сигнала от 0 до 150 килогерц, контролируя движение микрочастиц.Пьезоэлектрическая сборка предназначена для приложения механической предварительной нагрузки к преобразователю, для усиления амплитуды резонанса и снижения отказов. Частоты могут помочь определить резонансную частоту преобразователя, наблюдая за частицей на поверхности. Частота, с которой движение микрочастиц максимизируется без прилипших частиц, называется резонансной частотой пусковой установки.Повторите сканирование по мере необходимости при более низких напряжениях, чтобы точно определить резонансную частоту. Установите форму волны для генерации сигнала напряжения на резонансной частоте с амплитудой 600 вольт. Настройте генератор функций для прямоугольной волны с 10–20 циклами в пакетном режиме.Проверяйте, чтобы частицы высвобождались после каждого импульса. Если частицы не высвобождаются, увеличьте амплитуду или количество циклов. Снимите фильтр с лазерной футеровкой из микроскопа, чтобы определить фокус улавливающего луча на ПЗС-матрице.Оптимизируйте фокусировку, регулируя вертикальное положение моторизованного фокусировочного блока. Замените фильтр и переместите образец так, чтобы выбранная частица находилась в положении фокусировки улавливающего лазера. Сфокусируйтесь на частице, чтобы получить изображение центра частицы.Приведите в действие пьезоэлектрическую пусковую установку несколькими импульсами напряжения для запуска частицы, регулируя питание модулятора электрообъекта по мере необходимости. Когда частица слегка расплывается и начинает броуновское движение, происходит захват. Фокус улавливающей балки имеет решающее значение для успешной загрузки ловушки.Размещение фокуса контакта на несколько микрон ниже плоскости образца помогает повысить эффективность захвата. Если частица движется лишь незначительно и остается в фокусе на подложке, увеличьте улавливающую силу. Если частица улетает в новое место на поверхности, уменьшите мощность.После успешной загрузки частицы переместите линзу объектива вверх, чтобы переместить левитирующую частицу примерно на один миллиметр выше стекла, чтобы избежать поверхностного взаимодействия. Затем уменьшите оптическую мощность, чтобы переместить левитирующую частицу в более стабильное номинальное положение захвата. Переместите пусковую установку так, чтобы держатель преобразователя оказался по центру оптической оси.Переместите линзу объектива, чтобы вертикально переместить частицу выше в корпус для образца. Чтобы начать измерения, отрегулируйте конденсор и фокусирующую линзу до тех пор, пока графики плотности спектра мощности каналов X и Y не совпадут. Затем подключите высоковольтный источник к корпусу для образцов.Чтобы измерить свойства ловушки и заряд частицы, примените электростатическое поле для создания баллистического движения частицы. Записать сигнал ступенчатого возбуждения в траектории индуцированной частицы. При необходимости усредняйте данные за несколько периодов, чтобы уменьшить эффекты броуновского движения.После выполнения измерения переместите линзу объектива вниз, чтобы поместить частицу в центр стекла и отделить ее от других частиц. Пьезоэлектрическая пусковая установка состоит из прозрачного корпуса для защиты левитирующей частицы от воздушных потоков и пьезоэлектрического преобразователя, который вибрирует подложку для высвобождения частицы. Дно корпуса открыто, поэтому подложку можно разместить непосредственно на преобразователе.Микрочастицы могут быть захвачены либо в положении левитации над фокусом, либо в положении захвата вблизи фокуса, где оптические силы стабилизируют частицу во всех направлениях. В положении левитации гравитация противодействует восходящему давлению излучения, поэтому оптические силы стабилизируют частицу только в поперечном направлении. Для малых перемещений, таких как броуновское движение, оптическую силу можно рассматривать как линейную пружину.Резонансная частота может быть определена по графику спектральной плотности мощности. Жесткость ловушки и оптическая сила в линейном режиме могут быть рассчитаны на основе резонансной частоты, известной массы и измеренного перемещения. Силы в более широких диапазонах смещения могут быть определены по индуцированному баллистическому движению в приложенном электрическом поле.Анализ баллистического смещения методом переходных характеристик дает резонансную частоту, демпфирование и смещение в установившемся состоянии. Нелинейные силы могут быть определены параметрическим силовым методом. Этот подход с использованием левитирующих микрочастиц позволяет проводить прецизионные измерения с использованием частиц, выбранных по размеру, форме или свойствам материала, а также позволяет проводить последующие измерения на тех же частицах.Используя этот метод, запуск и посадка частицы может повторяться на протяжении сотен циклов. Это также позволит проводить чувствительные исследования поверхностного взаимодействия частиц, такие как контактная электризация с чувствительностью к одиночным электронам.

optical-trap-loading-of-dielectric-microparticles-in-air

Research

JoVE Journal

Engineering

Инженерия

В этой статье мы представляем микрожидкостных основе метода удержания частиц на основе гидродинамических потоков. Мы демонстрируем стабильный захват частиц в точке застоя жидкости с помощью механизма управления с обратной связью, что позволяет камере и микроманипуляция произвольных частиц в интегрированной микроустройство.

Микрожидкостных основе гидродинамической Ловушка для одиночных частиц

Плазмонных пинцет и фотонных кристаллов наноструктур показаны для производства полезных улучшений в эффективности и ориентации контроль оптически захвата микро-и нано-частиц.

Использование плазмонных наноструктур и фотонных кристаллов для работы с улучшенными микро-и наночастиц Манипуляция

Следующие настройки подход подробности малой мощности оптического захвата диэлектрических наночастиц с использованием двойного nanohole в металлической пленке.

Оптический захват наночастиц

Процесс изготовления микрочип, который включает в себя плазмонный пинцет здесь представлен. Микрочип позволяет визуализацию в запертой частицы для измерения максимальных отлова сил.

Плазмонная Ловушка и Высвобождение Наночастицы в мониторингу окружающей среды

Мы опишем процедуру для оптически ловушку микро частиц в nanoplasmonic оптической решетки.

Треппинг микро частиц в Nanoplasmonic оптической решетки

В этом протоколе используется оптический пинцет с двумя ловушками для измерения межкапельных сил в режиме реального времени во время ферментативного расщепления эмульсий. Он облегчает изучение стабильности эмульсии и динамики капель с применением в пищевой промышленности и фармацевтике.

Измерение силы между каплями эмульсии в режиме реального времени во время ферментативного пробоя

В этой статье описывается экспериментальный метод достижения длительного, стабильного захвата и точного позиционирования крупных металлических частиц в воздухе с помощью динамической фотофоретической ловушки лодочной формы. Эта система обеспечивает контролируемое вмешательство, подходящее для исследований плазмонного взаимодействия.

Оптическое улавливание крупных металлических частиц в воздухе с помощью «лодочной» ловушки с прямыми боковыми стенками

Протокол для построения и тестирования монеты клетки литий-ионных батарей описан. Конкретные процедуры принятия рабочего электрода, подготовке контр электрод, монтаж ячейки внутри перчаточного ящика и тестирования ячейки представлены.

Строительство и испытания монет клетки литий-ионных батарей

Протокол представлен для изучения многоэлектронных металл / Системы воздушные батареи с использованием предыдущих технологий, разработанных для цинка / воздушная камера. Электрохимический тестирования Затем выполняется по сфабрикованным батарей для оценки производительности.

Изготовление VB<sub&gt; 2</sub&gt; / Воздушные ячейки для электрохимической Тестирование

Горизонтальные и вертикальные электрогидродинамические жидкие мостики простые и мощные инструменты для того, чтобы исследовать взаимодействие высокой интенсивности электрических полей и полярных диэлектрических жидкостей. Строительство основного аппарата и оперативных примеров, в том числе термографического изображения, для трех жидкостей (например, вода, ДМСО, и глицерин) представлено.

Подготовка Электрогидродинамические Мосты от полярных диэлектрических жидкостей

Узнайте метод оптической ловушки диэлектрических микрочастиц в воздухе с помощью пьезоэлектрического лончера. Этот подход позволяет преодолевать адгезию частиц и проводить повторные измерения для исследований поверхностной химии.

Оптическая ловушка Загрузка Диэлектрические микрочастицами In Air

Больше видео