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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，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、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，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，該系統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，利用此縮束系統將激光直徑稍大于顯微物鏡入瞳直徑。 經過縮束系統的激光經過 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 規格 序號 配置 規格 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

簡介：本發明提供一種超晶格結構的納米晶Cr2N/非晶WC超硬膜及其制備方法,屬于材料表面技術領域。本發明該超硬膜是由電弧離子鍍的納米晶體相Cr2N和磁控濺射鍍的非晶體相WC層交替沉積而成,并且,超晶格的調制周期為10～20nm,Cr2N單層和WC單層的厚度分別為8～14nm和2～6nm。本發明的優點在于:Cr2N層與WC層交替分布實現了Cr-N基膜成分多元化和結構多層化,解決了抗氧化性較強的Cr-N基膜獲得超高硬度的難題,同時非晶WC層進一步提高了Cr-N基膜的抗氧化和耐腐蝕性能,滿足不能熱處理的

菊花晶和金銀花晶具有清熱去火的功效，目前市售的菊花晶和金銀花晶主要 以粉末狀的形態存在，外觀形狀較差，且溶解時所需的時間較長。本項目開發的 菊花晶和金銀花晶顆粒較大，溶解性較好。 溶解時間：熱水中 3 s 以內全部溶解，不使用食品添加劑。 效益分析：菊花和金銀花中的有效成分具有清熱去火等諸多功效，將其從菊花和金銀花 中提取出來制備成菊花晶和金銀花晶可以提高食用的方便。此外，將菊花晶和金 銀花晶與奶粉同時食用，可以有效降低嬰兒食用奶粉時引起的上火等問題。因此， 開發具有良好外觀形態和溶解性的菊花晶和金銀花晶具有較強的市場競爭力。

本項目開發了一種全新概念的納米陶瓷制備新工藝新技術。它采用天然礦物和工業廢渣來取代高溫燒結法中昂貴的納米陶瓷粉末，使制備成本大幅降低。用高溫溶膠－凝膠工藝從根本上解決了材料組成的不均勻性和殘留氣孔等問題，同時具有生產周期短、效率高、能耗低、制品的均勻性和可靠性好等優點。開發的原位受控晶化技術不僅使材料的晶粒尺寸控制在納米級，而且還可對晶相數量和結晶形狀進行有效控制，可獲得具有球狀或針狀晶體的納米微晶陶瓷。

電路是以晶圓為載體，采用一定的工藝，把電路中的元器件和布線制作在晶圓片上，封裝為 一個整體，使晶圓上每個晶粒成為具有所需電路功能的微型結構。晶圓切割的過程是將集成有 電路的整片晶圓通過劃切分割成單個的晶粒，切割過程又是一種無法恢復的過程，因此，材料 和制造成本的積累以及工藝的不可重復性決定了切割工藝成為整個集成電路制造過程中最關鍵 和難度最大的工藝環節。 精密機械：可加工的晶圓最小直徑可達50mm，在晶圓里面印刷有晶格，每個晶格的寬度 為200μm，晶格間距約為20μm，所以設備的切割精度要求控制在2μm以內，每小時切割15片。 運動平臺采用高精度的直線電機平臺，定位精度為2μm，重復定位精度為1μm；旋轉平臺的定 位精度為30″，重復定位精度為4″。 計算機自動控制：劃片機系統將根據客戶要求以及配合視覺檢測系統傳輸的晶圓數據，自 動生成切割路徑，在規定的工作時間內完成晶圓的切割。

本項目開發了一種全新概念的納米陶瓷制備新工藝新技術。它采用天然礦物和工業廢渣來取代高溫燒結法中昂貴的納米陶瓷粉末，使制備成本大幅降低。用高溫溶膠－凝膠工藝從根本上解決了材料組成的不均勻性和殘留氣孔等問題，同時具有生產周期短、效率高、能耗低、制品的均勻性和可靠性好等優點。開發的原位受控晶化技術不僅使材料的晶粒尺寸控制在納米級，而且還可對晶相數量和結晶形狀進行有效控制，可獲得具有球狀或針狀晶體的納米微晶陶瓷。