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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

大面積多功能高效減反射膜技術近年來受到廣泛關注。針對目前采用溶膠-凝膠法、層層自組裝法、化學蒸鍍法等方法存在制備過程繁瑣、生產效率低、所得減反膜呈開孔結構、存在環境穩定性差、力學性能劣等問題。本項目采用半連續乳液聚合的方法一步合成出可控聚合物/硅復合結構納米粒子，并利用提拉鍍膜的方法將其涂敷在玻璃基材上，通過一定溫度的熱處理制備出閉孔型減反膜涂層。研究體系pH值、單體比例、硅烷偶聯劑的類型及用量等條件對所形成復合納米粒子涂敷出的減反膜折射率、減反效果以及耐候性、耐刮傷性、力學性能的影響。力爭制備出多功能抗反射涂層。旨在從本質上提升減反膜的光學性能、耐候性和機械特性。通過理論計算與實驗驗證并舉，探索減反膜實現的新途徑。改變目前減反膜的生產工藝問題。本項目與現有的減反膜工藝相比，具有工藝簡單，解決了環保問題（一般減反膜都需采用醇做溶劑，而本工藝全程采用水來在溶劑）。而且減反效果優異，目前在可見光波段較寬的范圍能夠達到99.5%以上的透過率。而且增透波段可以通過需求進行調整。 這個項目起源于與賽肯森公司的合作項目。這家公司的主要產品之一是減反膜。據該公司介紹，大規模制備減反率可以達到99.5%的減反膜是他們公司的核心競爭力。其產品一直出口。從此可見，前景比較樂觀。后面我們可以考慮與該企業繼續進行合作或者找一家更為合適的合作企業。

根據傳統的制膜方式，設計出一套自動溶膠凝膠制膜設備，該裝置采用旋涂法，由基板、將裝有制備好的膠體溶液的滴液針管、勻膠機構、將勻膠臺移動至針管下的水平移動機構、控制針管滴液的滴液系統、以及干燥系統組成。使用該裝置可以將已制備好了的膠體溶液旋涂于清洗好的基片表面從而形成納米氣敏薄膜。一次可在四塊基片上制膜。這對減少制模過程不確定性，降低勞動強度，易于大規模生產等具有很大的現實意義。

將反應與分離兩個相互獨立的單元過程耦合為一個單元操作，生產過程中，反應物料連續不斷地進入反應器，反應一定時間后，物料通過泵的作用進入膜組件，催化劑被膜截留并回到反應器繼續參與反應，產品連續透過膜，通過進料流量與出料流量的控制，實現生產過程的連續平穩運行。  連續膜反應器技術中除了反應器，成套膜裝備也是其核心構件。膜分離屬于單元操作，通過膜組件的串并聯，可實現處理量的增加，因此僅需通過膜數量的增加，即可增加生產規模。目前最大的膜反應器裝備為20萬噸/年己內酰胺生產用膜反應器，其膜面積為600平方米。膜反應器裝備的投資依賴于膜面積的大小，其基本投資為1~1.5萬/平方米。同傳統生產工藝相比，連續膜反應器技術可顯著增加生產規模，完全實現催化劑的循環使用，降低能耗20%以上。

【項目來源】南京中醫藥大學科技創新風險基金項目。 【類    別】名中醫臨床經驗方。 【劑    型】涂膜劑。 【功能主治】清熱瀉火，消腫解毒，涼血止痛，斂瘡生肌。 【處方來源】南京中醫藥大學資深中醫專家根據傳統中醫藥理論為指導，結合本人40多年臨床經驗自主研創中藥新制劑。本處方設計合理，配伍嚴謹，經長期的臨床驗證，療效確切。 【主要技術指標】 1、藥學研究：已完成了藥物提取、分離、成型工藝研究，質量標準研究，加速穩定性試驗，長期穩定性考察和藥物透膜吸收試驗。 2、藥效學和毒理學研究：靜炎康涂膜劑可以對抗炎癥早期毛細血管通透性亢進、可明顯抑制二甲苯所致的小鼠耳腫脹度；對熱板法引起的小鼠舔后足反應有明顯的抑制作用；靜炎康涂膜劑高中劑量組能使輸出枝、輸入枝管徑明顯擴張，并使血液流速明顯增快，有顯著性作用。Buehler試驗結果表明，靜炎康組（為人等效量的72倍）未發現致敏性。靜炎康對動物正常皮膚或破損皮膚均未發現明顯急性毒性作用。 【推廣應用前景】本課題研究，不僅能填補臨床中藥外用靜脈炎制劑的空白，還能積極有效地防治靜脈炎的發生與發展，這對于提高廣大病人的生存與生活質量、保護廣大病人的健康，進而提高勞動生產力，具有重要意義和較高的實用價值，由于本病發病率高，預計一經市場推廣應用，必將產生良好的社會效益和經濟效益。 【進展情況】已完成臨床前主要研究工作；申請國家發明專利1項。

近期，大氣污染呈現新特點，重金屬離子、細菌的含量呈上升趨勢。針對目前日益嚴重的環境問題，設計了一種多功能空氣凈化膜。該空氣凈化膜可通過復雜的物理、化學多重相互作用，實現對細菌和 PM2.5 粒子的捕獲；并且在光照條件下，聚合物可以將氧氣分子激發出活性氧，用于殺傷細菌。該空氣凈化膜對 PM2.5 的去除率為 83% 以上；對細菌的殺傷率超過 95% 。與市面上大多空氣凈化產品相比，該空氣凈化膜具有高效吸附有害物質、高效的抗菌效果、高效消除封閉空間 PM2.5 、不會產生二次污染等多方面優勢。

隨著工業生產的加快以及人類生活品質的提高，對多相分離中的分離效率和膜材料的使用壽命都有了更高的要求。本項目旨在研究制備仿生液體復合膜材料。通過仿生多孔膜材料與功能液體的協同物理化學設計，制備的仿生液體復合膜材料突破傳統固/液界面設計的限制，應用全新的動態固/液/液界面設計制備液體復合膜材料，可用于污水處理和工業生產中的油/氣/水分離，較傳統商業膜在抗污節能，力學性能，耐用性和使用壽命等方面有顯著提高。

本項目采用具有自主知識產權的專利技術，制備具有微濾和超濾特性的陶瓷中空纖維膜。本項目采用特殊工藝先通過擠出制備中空纖維原生膜，然后將涂膜液浸涂在中空纖維原生膜表面，經過特殊燒結工藝，得到陶瓷中空纖維超濾膜，本方法也可應用于蜂窩狀陶瓷超濾膜。本項目的特點是：工藝簡單，所用原料價格低廉，沒有昂貴的設備；中空纖維或管式原生膜外表面浸涂勃母石溶膠一步燒結制備出不對稱結構的陶瓷中空纖維和管式超濾膜，大大降低了燒結成本，進而降低陶瓷膜制備成本。