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光現象資源箱 型號：QWG1208 ? 實驗清單： 光在空氣中直線傳播實驗 面鏡成像觀察實驗 ? ? ? ? 透鏡成像觀察實驗 影子觀察實驗

原理介紹： 光在與微粒的相互作用中，會將自身攜帶的動量傳遞給微粒，對微粒施加力的作用。在光鑷中，處在激光中的粒子所受的力有兩種：一部分是電磁場分布不均勻導致的梯度力，梯度力將微粒吸引向光阱的中心；一部分是光子與粒子相互作用導致的散射。針對不同大小的粒子，大致可以分為三類： 一、微粒的尺度遠大于激光波長，可以采用幾何光學近似模型，光線在微粒經過折射反射，將動量傳遞至微粒上； 二、微粒尺度跟激光波長相近，這種情況下可以通過電磁場麥克斯韋方程組求解； 三、微粒尺度遠小于激光波長，微粒在光場中被激發(fā)為偶極子，受到偶極子與強聚焦光場的相互作用力； 相關內容： 動手調節(jié)光路，利用光鑷捕捉并操控小球； 基于空間光調制器的光鑷系統(tǒng)，通過研究不同算法從而得到加載在空間光調制器上的全息圖、更加深入地研究特殊模式光束在光學微操縱中的應用、拓展光鑷與其他學科交叉的應用前景以及對光場偏振態(tài)、相位、振幅的聯合調制等等。 應用領域： 作為非侵入型的力學操控系統(tǒng)，光鑷可以應用于細胞生物學、氣溶膠科學、物理化學等交叉學科的基礎研究，包括細胞微環(huán)境的改變、形變拉伸、微粒力學參數的測量等等。將全息光鑷與圖像識別結合，可以做到自動捕獲粒子和分揀， 將全息光鑷與光學顯微鏡相結合，可以量化細胞、分子的動力學特性，在細胞生物學中有巨大的研究空間； 方案介紹： 光路圖：   上圖為本方案全息光鑷裝置的光路示意圖。首先激光經過擴束后，直徑與空間光調制器有效區(qū)域的短邊直徑相等，擴束后的激光依次通過線偏振片、半波片和非偏振分光棱鏡。用半波片旋轉線偏光角度，使之工作在相位模式下，空間光調制器的入射角控制在在 5°以內。 經過空間光調制器反射的光經過由兩個傅里葉透鏡組成的縮束系統(tǒng)，該系統(tǒng)能改變光斑尺寸確保光束直徑與顯微物鏡的入瞳直徑匹配。對于外圍光強較弱的高斯光束，利用此縮束系統(tǒng)將激光直徑稍大于顯微物鏡入瞳直徑。 經過縮束系統(tǒng)的激光經過 45°直角反射鏡，二向色鏡將激光透射進入顯微物鏡，同時讓照明光源透過，從而使 CMOS 相機采集到樣品像。空間光調制器位于第一個傅里葉透鏡的焦距處，全息圖與物鏡入瞳是共軛像面，所以全息圖經過顯微物鏡做傅里葉變換后在顯微物鏡焦平面即樣品面上再現期望的光場分布。   特點： 此方案采用的開普勒式縮束系統(tǒng)透鏡間的焦平面與樣品面是共軛的，在透鏡焦平面加入高通濾波器或在空間光調制器上疊加閃耀光柵后，后續(xù)光學元件按照一級像排列，從而移去零級光的影響。 加載全息圖后 X-Y 位置可實時調整，快速疊加不同焦距菲涅爾相位圖、閃耀光柵相位圖等； 空間光調制器可供多種語言調用（labview、C、Python 等）；可編程實現不同數目、不同排列的光阱陣列；   配置標準：   序號 配置 規(guī)格 序號 配置 規(guī)格 1 激光光源 637nm 激光最大功率1w 4 顯微物鏡 PLN100× 油浸   NA 1.25 2 空間光調制器 1920*1080   2π 5 照明光源 波長470nm 功率760mw 3 CMOS相機 1280*1024 60FPS 6 相機筒鏡 f=200mm 等系列其他配置

1. 項目概述隨著我國石油、化工、核能、電力等工業(yè)的飛速發(fā)展，設備和管道法蘭連接系統(tǒng)對靜密封元件如纏繞式墊片、柔性石墨復合墊片等需求量與日俱增。密封元件的質量好壞會直接影響生產裝置的安全運行和操作人員的安危，尤其在高溫、高壓、易燃、易爆和劇毒介質工況下密封元件的失效會導致嚴重事故。本研究室經過多年研究和不斷改進，開發(fā)出密封元件分級制造新技術以及工藝參數可控制的國內最先進的靜密封件生產裝備，包括新型纏繞機、金屬包復墊滾壓成型機、石墨復合墊剪圓及包邊機等。采用上述技術和裝備可生產出滿足不同工況條件的高質量靜密封產品。此外開發(fā)了高溫連接用防松弛技術及其相應的元件，提供成熟的產品設計和制造技術。2. 技術優(yōu)勢生產的各種靜密封件其性能指標，包括壓縮回彈率、泄漏率、應力松弛率、外觀質量均符合國標規(guī)定的要求。按照連接結構緊密性要求對防松弛元件進行設計。提供性能檢測與評價服務，提供相關標準。原化工部靜密封檢測中心掛靠單位、20多個國家標準和行業(yè)標準起草單位全國管路附件標準化技術委員會委員、化學工業(yè)專用密封標準技術委員會委員單位。

常見的光學窗口材料一般是絕緣體，其電磁屏蔽能力往往比較差。為了提高光學窗口的電磁屏蔽性能，本成果通過設計、制備特殊薄膜結構，在保證其高光學透過率的前提下，實現電磁屏蔽性能的巨大提升。該類型窗口元件透過率大于90%@可見及近紅外區(qū)，明視覺反射率分別為：8度0.24%，15度0.21%，30度0.27%；方塊電阻低于10ohm/sq，電磁屏蔽能力優(yōu)于24dB@100MHz-18GHz，經用戶確認，性能指標處于國內領先，達到國際先進水平。

本項目發(fā)明了一種基于全息衍射光學元件的消色差的波導顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括輸入耦合器、波導、輸出耦合器，當彩色光線通過準直透鏡后照射到作為輸入耦合器的透射式平面光柵時，平面光柵發(fā)揮色散特性，將光色三成不同顏色的光波按照不同的角度進入到波導中，然后光繼續(xù)在波導中傳播，當光傳播到作為輸出耦合器的反射式體積光柵時，光波又被體積光柵調制，使發(fā)生色散的光波以同一方向反射出波導，進入到人的眼睛，使得人眼可以看到彩色的圖像，從而達到消除色差的目的。 相較于傳統(tǒng)方案，本發(fā)明設計的基于三次曝光的三層反射式體積光柵的波導顯示系統(tǒng)，可以在不降低衍射效率的情況下消除色差，且用平面光柵代替棱鏡發(fā)揮色散作用，又利用反射式體積光柵進行波導，在不增加波導系統(tǒng)的體積和重量的同時達到消色差的目的，不會帶來衍射效率降低、系統(tǒng)的體積和重量增加等負面影響。可以廣泛應用到顯示系統(tǒng)領域。

中國發(fā)明專利ZL2023104389499：采用高內相乳液模板法制備20-100微米的聚丙烯酸酯實心或多孔微球，可應用于吸附劑、藥物香精載體或粉末涂料；制備簡便、綠色環(huán)保且產率較高，基本無排放。

壓電馬達是利用壓電材料的逆壓電效應進行機電能量轉換的電動機。壓電馬達由振動件和運動件兩部分組成，依靠超聲摩擦實現驅動，同時,由于采用功能陶瓷作為能量的轉換器件,沒有繞組、磁體及絕緣結構，使其在工作中自身不產生電磁輻射,也不受周圍電磁場的影響，所以具有低速下大力矩輸出、對電信號響應速度快和分辨率高的特點。在小尺寸時，功率密度比普通電動機高得多，但輸出功率受限制，宜制成輕、薄、短小的形式。有旋轉和直線兩種驅動模式。微馬達具有微型化、多樣化和集成化的特點，一個小的操縱手可以更準確、更輕柔地抓住并移動小目標。在掃描定位系統(tǒng)中，小的驅動器具有更短的響應時間，更細致的定位功能。微型機器可自由地在很細的管道中移動，如在人體的靜脈中移動和去除血垢，也可用來操作更加細微的電子元器件。

壓電馬達是利用壓電材料的逆壓電效應進行機電能量轉換的電動機。壓電馬達由振動件和運動件兩部分組成，依靠超聲摩擦實現驅動，同時,由于采用功能陶瓷作為能量的轉換器件,沒有繞組、磁體及絕緣結構，使其在工作中自身不產生電磁輻射,也不受周圍電磁場的影響，所以具有低速下大力矩輸出、對電信號響應速度快和分辨率高的特點。在小尺寸時，功率密度比普通電動機高得多，但輸出功率受限制，宜制成輕、薄、短小的形式。有旋轉和直線兩種驅動模式。微馬達具有微型化、多樣化和集成化的特點，一個小的操縱手可以更準確、更輕柔地抓住并移動小目標。在掃描定位系統(tǒng)中，小的驅動器具有更短的響應時間，更細致的定位功能。微型機器可自由地在很細的管道中移動，如在人體的靜脈中移動和去除血垢，也可用來操作更加細微的電子元器件。

壓電馬達是利用壓電材料的逆壓電效應進行機電能量轉換的電動機。壓電馬達由振動件和運動件兩部分組成，依靠超聲摩擦實現驅動，同時, 由于采用功能陶瓷作為能量的轉換器件 , 沒有繞組、磁體及絕緣結構，使其在工作中自身不產生電磁輻射 , 也不受周圍電磁場的影響，所以具有低速下大力矩輸出、對電信號響應速度快和分辨率高的特點。在小尺寸時，功率密度比普通電動機高得多，但輸出功率受限制，宜制成輕、薄、短小的形式。有旋轉和直線兩種驅動模式。微馬達具有微型化、多樣化和集成化的特點，一個小的操縱手可以更準確、更輕柔地抓住并移動小目標。在掃描定位系統(tǒng)中，小的驅動器具有更短的響應時間，更細致的定位功能。微型機器可自由地在很細的管道中移動，如在人體的靜脈中移動和去除血垢，也可用來操作更加細微的電子元器件。