光阱力測量方法

1. 李銀妹的論文目錄

1. 光阱阱位的觀察與調節, 中國激光 (1998)
2. Laser-Inced Tobacco Protoplast Fusion, SCIENCE IN CHINA （1999）
3. 像散橢球高斯光束的理論分析與實驗模擬, 光學學報 (1999)
4. 細胞激光微操作系統 細胞生物學雜志, （1999）
5. 光阱PN量級阱力的流體力學法測量系統, 中國科學技術大學學報 (2000)
6. High precision measurements in an Optical Tweezers for Studying Single Biomolecule Motion, 生物醫學中的光子學與成像技術國際學術
討論會（2001） Proceedings of SPIE (2002)
7. 環形光對有效捕獲力的提高, 中國激光 28，89（2001）
8. 光鑷技術測量抗體/抗原大分子結合力新方法的建立,生物化學與生物物理學進展 28(6)(2001)
9. 激光光鑷中納米位移QD法和CCD法測量裝置, 第十五屆全國激光學術會議論文集 （2001）
10 實現環形光阱的多種方法及對結果比較, 會議論文集 （2001）
11. Single molecules dection system of optical tweezers, Proceedings of SPIE, 4923(2002)98
12. The comparison of trap stiffness between a solid mode optical trap and a do-nut mode optical trap, Proceedings of SPIE 4927(2002)333
13. Steady patterns of microparticles formed by optical tweezers,
Jpn. J. Appl. Phys. 41(2002)166
14. A direct test on the possibility of ，dispersion's aggregate being disrupted by shear flow,
J. Colloid and Interface Scie nce 242,158（2001）
15. Steady Patterns of Microparticles Formed by Optical Tweezers, Jpn.J.Appl.Phys., Vol.41,No.1,p166-168, 2002
16. 納米光鑷技術---新興的納米生物技術, 激光與光電子學進展, 2003 Vol.40.No.1p1-5,2003 17. 光的力學效應及光阱力的測量, 物理實驗, vol.40 No.1(2003)p13-17, 2003
17. S.H.Xu, Y.M.Li, L.R.Lou, H.T.Chen
Steady Patterns of Microparticles Formed by Optical Tweezers Japanese Journal of Applied Physics 41(2002)166
18. Z.W.Sun, S.H.Xu, G.L.Dai, Y.M.Li, L.R.Lou, Q.S.Liu, and R.Z.Zhu, 「A microscopic approach to studying colloidal stability,」 J.Chem.Phys. 119, 2399-2405 (2003).
19. Z.W.Sun, S.H.Xu, J.Liu, Y.M.Li, L.R.Lou, and J.C.Xie, 「Improved procere on the microscopic approach to determine colloidal stability,」 Accepted to be published on J.Chem.Phys.2005
20. Shenghua Xu, Yinmei Li, and Liren Lou
Axial optical trapping forces on two particles trapped simultaneously by optical tweezers APPLIED OPTICS， 44(13)(2005.5)2667 -2672
21. Shenghua Xu, Liren Lou, Yinmei Li, Zhiwei Sun
On the aggregation kinetics of two particles trapped in an optical tweezers Colloids and Surfaces, A: Physiochem. and Eng. Asp., 255(1-3)(2005)159-163
22. J H Bao, Y M Li, L R Lou, Z Wang
Measurement of the axial displacement with information entropy, Journal of Optics A: Pure and Applied Optics，7(2005)76-81
23. S.H.Xu, L.R.Lou, Y.M.Li, and Z.W.Sun, 「On the aggregation kinetics of two particles trapped in an optical tweezers,」
Colloids Surf. A 225, 159-163 (2005)

2. 光鑷的光鑷應用

光鑷的發明使光的力學效應走向實際應用，使人們在許多研究中從被動的觀察轉而成為主動的操控,同時光鑷對於捕獲微小粒子、測量微小作用力及生產微小器件等許多方面都有非常重要的意義，現主要從以下幾個方面介紹光鑷的研究及應用 。 對細胞操控的研究
光鑷操控細胞，可以高選擇性的分選細胞或細胞器 。目前，研究者已經建立了一套分選單條染色體的實驗方法，為基因測序提供了更有效、更准確的方法。同時光鑷還可用來測量細胞表面的電荷，因為細胞表與荷細胞的生長和細胞的凋亡有著非常密切的關系。
對細胞應變能力的研究
細胞內部的應變能力在通常情況下是很難用顯微鏡觀察到的, 單一的生理學或者形態學參數很難定義細胞的生存能力。光鑷是對活體細胞進行非侵入微觀操縱的有利工具, 能夠誘導細胞產生應變。其發出的近紅外連續激光能夠誘導線蟲類C.elegans發生應變。根據C.elegans 特殊的應變能力,發現在不同的激發波長、激發功率和照射時間內,C.elegans的應變也各不相同。這種方法可在其他動植物細胞中進一步推廣應用。
對細胞橫向光阱力的研究
對紅細胞橫向光阱力方面的研究，在該研究中以射線光學計算模型為基礎，同時運用類似於求解軸向力的方法，得出了橫向力計算公式，對幾何尺寸遠大於光波長的米氏球狀粒子所受激光微束橫向光阱力進行了計算，計算結果表明，粒子只有在小於粒子半徑的區域內才能被捕獲，而不是在整個粒子半徑區域，實驗中還可以測量作用在粒子上力的大小和粒子的運動速度。微粒大小、相對折射率等對光阱力也產生一定的影響，適當選取各實驗參數可增強微粒的捕獲穩定性。細胞橫向力的研究對光鑷的理論有進一步的指導意義。 光鑷由於其可對多個微小粒子進行復雜操控的特點以及飛速的發展，在其本身的技術研究受到越來越多關注的同時，也在不斷開拓與其他領域技術結合 的應用。
光鑷與高空間解析度技術的結合
光鑷與具有高空間解析度本領的技術結合，使之具備了更精細的結構分辨能力和動態操控能力，目前，國際上Coirault. C等人已成功地將原子力顯微鏡和光鑷技術相結合，為研究生物分子提供了更准確、更可靠的方法。
光鑷與光刀的結合
光鑷與光刀的配合裝置，可以進行高選擇性的細胞融合。光鑷用來挑選待融合的特定細胞，並把它們拖到一起相互接觸，再用光刀作用於二者的接觸面，誘發細胞融合，這種方法的融合產物具有高的純度。Seeger 等人利用光鑷和光刀偶聯實現了染色體的精細切割和高效收集及植物原生質的融合。同時還可實現細胞的切割，是生物微粒進行微操控和微加工的理想手段。此外，激光操縱細胞技術是當前最先進的轉基因技術，利用光鑷和光刀將 DNA 導入細胞而實現基因轉移，可大量節約資源，縮短轉基因時間，提高成功率。光鑷與光刀的結合在免疫學、分子遺傳學中的研究發揮著巨大的作用。
光鑷與測量技術的結合
光鑷可以作為一種操控技術與其他測量技術如微弱熒光探測技術、拉曼光譜測量技術結合。賴鈞灼等人利用光鑷拉曼光譜系統單個細胞的成分和生化過程進行了有效的分析。

3. 光懸浮的介紹

n一種光懸浮測量系統，用於觀測光懸浮狀態下微粒位置及運動狀態。包括置於顯微鏡樣品台上，底板下帶有與音頻信號發生器相連的壓電陶瓷環，內置有微球的微球室。激光器輸出激光束經分束器分成兩束光，一束光沿光路I依次經過斬波器、透鏡、反射棱鏡至微球室，另一束光沿光路Ⅱ依次經過衰減器、反射鏡、斬波器、透鏡至微球室。在微球室外xyz三維方向上均置有顯微鏡。本發明的測量系統適用范圍廣，不僅適用於空氣媒質，還適用於液體、真空等媒質中光阱力學性質的測量和微球流體力學特性的測量。石墨烯在光作用下的運動現象，這一發現可作為新的太空動力來源,碳世紀發現了這項重大應用發現，並成功研製了該項裝置，充分展示了石墨烯材料的「光懸浮」現象。

4. 可以用什麼方法測無機高分子的分子量

1.粘度法測相對分子量（粘均分子量Mη） 
  用烏式粘度計，測高分子稀釋溶液的特性粘數[η]，根據Mark-Houwink公式[η]＝kMα，從文獻或有關手冊查出k、α值，計算出高分子的分子量。其中，k、α值因所用溶劑的不同及實驗溫度的不同而具有不同數值。  
2.小角激光光散射法測重均分子量（Mw） 
  當入射光電磁波通過介質時，使介質中的小粒子（如高分子）中的電子產生強迫振動，從而產生二次波源向各方向發射與振盪電場（入射光電磁波）同樣頻率的 散射光波。這種散射波的強弱和小粒子（高分子）中的偶極子數量相關，即和該高分子的質量或摩爾質量有關。根據上述原理，使用激光光散射儀對高分子稀溶液測 定和入射光呈小角度（2℃－7℃）時的散射光強度，從而計算出稀溶液中高分子的絕對重均分子量（MW） 值。採用動態光散射的測定可以測定粒子（高分子）的流體力學半徑的分布，進而計算得到高分子分子量的分布曲線。  
3.體積排除色譜法（SES）（也稱凝膠滲透色譜法（GPC）） 
  當高分子溶液通過填充有特種多孔性填料的柱子時，溶液中高分子因其分子量的不同，而呈現不同大小的流體力學體積。柱子的填充料表面和內部存在著各種大 小不同的孔洞和通道，當被檢測的高分子溶液隨著淋洗液引入柱子後，高分子溶質即向填料內部孔洞滲透，滲透的程度和高分子體積的大小有關。大於填料孔洞直徑 的高分子只能穿行於填料的顆粒之間，因此將首先被淋洗液帶出柱子，而其他分子體積小於填料孔洞的高分子，則可以在填料孔洞內滯留，分子體積越小，則在填料 內可滯留的孔洞越多，因此被淋洗出來的時間越長。按此原理，用相關凝膠滲透色譜儀，可以得到聚合物中分子量分布曲線。配合不同組分高分子的質譜分析，可得 到不同組分高分子的絕對分子量。用已知分子量的高分子對上述分子量分布曲線進行分子量標定，可得到各組分的相對分子量。由於不同高分子在溶劑中的溶解溫度 不同，有時需在較高溫度下才能製成高分子溶液，這時GPC柱子需在較高溫度下工作。  
4.質譜法 
  質譜法是精確測定物質分子量的一種方法，質譜測定的分子量給出的是分子質量m對電荷數Z之比，即質荷比（m/Z）過去的質譜難於測定高分子的分子量， 但近20餘年由於我的離子化技術的發展，使得質譜可用於測定分子量高達百萬的高分子化合物。這些新的離子化1.粘度法測相對分子量（粘均分子量Mη） 
  用烏式粘度計，測高分子稀釋溶液的特性粘數[η]，根據Mark-Houwink公式[η]＝kMα，從文獻或有關手冊查出k、α值，計算出高分子的分子量。其中，k、α值因所用溶劑的不同及實驗溫度的不同而具有不同數值。  
2.小角激光光散射法測重均分子量（Mw） 
  當入射光電磁波通過介質時，使介質中的小粒子（如高分子）中的電子產生強迫振動，從而產生二次波源向各方向發射與振盪電場（入射光電磁波）同樣頻率的 散射光波。這種散射波的強弱和小粒子（高分子）中的偶極子數量相關，即和該高分子的質量或摩爾質量有關。根據上述原理，使用激光光散射儀對高分子稀溶液測 定和入射光呈小角度（2℃－7℃）時的散射光強度，從而計算出稀溶液中高分子的絕對重均分子量（MW） 值。採用動態光散射的測定可以測定粒子（高分子）的流體力學半徑的分布，進而計算得到高分子分子量的分布曲線。  
3.體積排除色譜法（SES）（也稱凝膠滲透色譜法（GPC）） 
  當高分子溶液通過填充有特種多孔性填料的柱子時，溶液中高分子因其分子量的不同，而呈現不同大小的流體力學體積。柱子的填充料表面和內部存在著各種大 小不同的孔洞和通道，當被檢測的高分子溶液隨著淋洗液引入柱子後，高分子溶質即向填料內部孔洞滲透，滲透的程度和高分子體積的大小有關。大於填料孔洞直徑 的高分子只能穿行於填料的顆粒之間，因此將首先被淋洗液帶出柱子，而其他分子體積小於填料孔洞的高分子，則可以在填料孔洞內滯留，分子體積越小，則在填料 內可滯留的孔洞越多，因此被淋洗出來的時間越長。按此原理，用相關凝膠滲透色譜儀，可以得到聚合物中分子量分布曲線。配合不同組分高分子的質譜分析，可得 到不同組分高分子的絕對分子量。用已知分子量的高分子對上述分子量分布曲線進行分子量標定，可得到各組分的相對分子量。由於不同高分子在溶劑中的溶解溫度 不同，有時需在較高溫度下才能製成高分子溶液，這時GPC柱子需在較高溫度下工作。  
4.質譜法 
  質譜法是精確測定物質分子量的一種方法，質譜測定的分子量給出的是分子質量m對電荷數Z之比，即質荷比（m/Z）過去的質譜難於測定高分子的分子量， 但近20餘年由於我的離子化技術的發展，使得質譜可用於測定分子量高達百萬的高分子化合物。這些新的離子化技術包括場解吸技術（FD），快離子或原子轟擊 技術（FIB或FAB）,基質輔助激光解吸技術（MALDI-TOF MS）和電噴霧離子化技術（ESI-MS）。由激光解吸電離技術和離子化飛行時間質譜相結合而構成的儀器稱為「基質輔助激光解吸－離子化飛行時間質譜」 （MALDI-TOF MS 激光質譜）可測量分子量分布比較窄的高分子的重均分子量（Mw）。由電噴霧電離技術和離子阱質譜相結合而構成的儀器稱為「電噴霧離子阱質譜」（ESI- ITMS 電噴霧質譜）。可測量高分子的重均分子量（Mw）。  
5.其他方法 
  測定高分子分子量的其他方法還有：端基測定法，沸點升高法，冰點降低法，膜滲透壓法，蒸汽壓滲透法，小角X－光散射法，小角中子散射法，超速離心沉降法等。

5. 磁光阱的概述

磁光阱是一種囚禁中性原子的有效手段。它由三對兩兩相互垂直、具有特定偏振組態井且負失諧的對射激光束形成的三維空間駐波場和反亥姆赫茲線圈產生的梯度磁場構成。磁場的零點與光場的中心重合，負失諧的激光對原子產生阻尼力，梯度磁場與激光的偏振相結合產生了對原子的束縛力，這樣就在空間對中性原子構成了一個帶阻尼作用的簡諧勢阱。
1996年我們在國內首次實現了鋯原子的盛光阱，以l0 /cm 的密度囚禁了約lD 個始原子。由於受當時的條件所限，實驗所用的半導體澈光系統比較簡陋，其輸出功率(約15 mW)和光束質量(非高斯光柬，截面光強分布不均勻J撮不理想，它們成為限制磁光阱性能的主要田索。為此，我們對上述激光系統進褪大的改進f1)採用兩緞注入鑊定技術的半導體激光器組來增加系統的輸出功事。用光柵外腔激光器作為主激光(頻率穩定於CsD2域6 ， -+6 的飽和吸收譜中F=4_+F 1 3，5的交叉線上，其顛率比囚禁所用躍遷低226 MfIg)。
注入鎮定一台50 mW 的從激光器sL1，其輸出光通過一十聲光晶體的兩次通過系統(主要是為了保證在改變聲光晶體的調制鞭率時，光束方向不變)，其頻率可以藍移16Q~240 MⅡz，該系統的精出光柬再擊注入鎮定兩十二級激光器fSDL5420，150 row)；(2)用棱鏡將半導體激光的光斑從橢圓轉換為圓形，通過調整準直透鏡的距離並用光閘遮擋高階橫模，可以獲得很好的高斯光柬。再經過望遠鐃擴散後，獲得了直徑在1,5 cm的光柬。經過上述改進，在經過後續的光學變換後，在水平方向每柬光的功率可以超過10 mW，在垂直方向上功率超過20mW 。用另外一束鎂定於CsD2線6Sl/2，F1 3_+6危力 =4的激光照射六束光的交叉區域，開啟梯度磁場，可以觀察到被囚禁的銫原子雲，通過調節聲光晶體的調制頻率，使原子雲最亮此時囚禁的原子欹日可以達到10E+9量級，密度10E+11/cm 量級，比我們最初的結果提高了兩十數量級。
高數率的原子磁光阱為進一步實現光學粘團和原子打下了良好的基礎，它也可以應用到非線性光學或原子光譜的研究中。

6. 化學分析方法中較常用的檢測方法

鑒定金屬由哪些元素所組成的試驗方法稱定性分析，測定各組分間量的關系(通常以百分比表示)的試驗方法稱定量分析。若基本上採用化學方法達到分析目的，稱為化學分析。若主要採用化學和物理方法(特別是最後的測定階段常應用物理方法)，一般採用儀器來獲得分析結果，稱為儀器分析。化學分析根據各種元素及其化合物的獨特化學性質，利用化學反應，對金屬材料進行定性或定t分析。定量化學分析按最後的測定方法可分為重量分析法、滴定分析法和氣體容積法等三種。重量分析法是使被測元素轉化為一定的化合物或單質與試樣中的其他組分分離，最後用天平稱重方法測定該元素的含量。滴定分析法是將已知准確濃度的標准溶液與被測元素進行完全化學反應，根據所耗用標准溶液的體積(用滴定管測量)和濃度計算被測元素的含量。氣體容積法是用量氣管測量待測氣體(或將待測元素轉化成氣體形式)被吸收(或發生)的容積，來計算待測元素的含量。由於化學分析具有適用范圍廣和易於推廣的特點，所以至今仍為很多標准分析方法所採用。儀器分析根據被測金屬成分中的元素或其化合物的某些物理性質或物理與化學性質之間的相互關系，應用儀器對金屬材料進行定性或定量分析。有些儀器分析仍不可避免地需要通過一定的化學預處理和必要的化學反應來完成。金屬化學分析常用的儀器分析法有光學分析法和電化學分析法兩種。光學分析法是根據物質與電磁波(包括從丫射線至無線電波的整個波譜范圍)的相互關系，或者利用物質的光學性質來進行分析的方法。最常用的有吸光光度法(紅外、可見和紫外吸收光譜)、原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、發射光譜法(看譜分析)、濁度法、火焰光度法、x射線衍射法、x射線熒光分析法以及放射化學分析法等。電化學分析法是根據被測金屬中元素或其化合物的濃度與電位、電流、電導、電容或電量的關系來進行分析的方法。主要包括電位法、電解法、電流法、極譜法、庫侖(電量)法、電導法以及離子選擇電極法等。儀器分析的特點是分析速度快、靈敏度高，易於實現計算機控制和自動化操作，可節省人力，減輕勞動強度和減少環境污染。但試驗裝工通常較龐大復雜，價格昂貴，有些大型、復雜、精密的儀器只適用於大批量和成分較復雜的試樣分析工作。

7. 磁光阱的工作原理

有多普勒製冷可知會在平均輻射壓力的作用下會形成光學黏團， 將原子匯聚在一定的區域內，但光學黏團不穩定，原子會發散或逃逸。故加一勢阱，使原子收到內向力的作用而束縛在一定的區域內而不發生逃逸。

8. 測定某種物質的相對分子質量

1.粘度法測相對分子量（粘均分子量Mη）
用烏式粘度計，測高分子稀釋溶液的特性粘數[η]，根據Mark-Houwink公式[η]＝kMα，從文獻或有關手冊查出k、α值，計算出高分子的分子量。其中，k、α值因所用溶劑的不同及實驗溫度的不同而具有不同數值。

2.小角激光光散射法測重均分子量（Mw）
當入射光電磁波通過介質時，使介質中的小粒子（如高分子）中的電子產生強迫振動，從而產生二次波源向各方向發射與振盪電場（入射光電磁波）同樣頻率的散射光波。這種散射波的強弱和小粒子（高分子）中的偶極子數量相關，即和該高分子的質量或摩爾質量有關。根據上述原理，使用激光光散射儀對高分子稀溶液測定和入射光呈小角度（2℃－7℃）時的散射光強度，從而計算出稀溶液中高分子的絕對重均分子量（MW） 值。採用動態光散射的測定可以測定粒子（高分子）的流體力學半徑的分布，進而計算得到高分子分子量的分布曲線。

3.體積排除色譜法（SES）（也稱凝膠滲透色譜法（GPC））
當高分子溶液通過填充有特種多孔性填料的柱子時，溶液中高分子因其分子量的不同，而呈現不同大小的流體力學體積。柱子的填充料表面和內部存在著各種大小不同的孔洞和通道，當被檢測的高分子溶液隨著淋洗液引入柱子後，高分子溶質即向填料內部孔洞滲透，滲透的程度和高分子體積的大小有關。大於填料孔洞直徑的高分子只能穿行於填料的顆粒之間，因此將首先被淋洗液帶出柱子，而其他分子體積小於填料孔洞的高分子，則可以在填料孔洞內滯留，分子體積越小，則在填料內可滯留的孔洞越多，因此被淋洗出來的時間越長。按此原理，用相關凝膠滲透色譜儀，可以得到聚合物中分子量分布曲線。配合不同組分高分子的質譜分析，可得到不同組分高分子的絕對分子量。用已知分子量的高分子對上述分子量分布曲線進行分子量標定，可得到各組分的相對分子量。由於不同高分子在溶劑中的溶解溫度不同，有時需在較高溫度下才能製成高分子溶液，這時GPC柱子需在較高溫度下工作。

4.質譜法
質譜法是精確測定物質分子量的一種方法，質譜測定的分子量給出的是分子質量m對電荷數Z之比，即質荷比（m/Z）過去的質譜難於測定高分子的分子量，但近20餘年由於我的離子化技術的發展，使得質譜可用於測定分子量高達百萬的高分子化合物。這些新的離子化技術包括場解吸技術（FD），快離子或原子轟擊技術（FIB或FAB）,基質輔助激光解吸技術（MALDI-TOF MS）和電噴霧離子化技術（ESI-MS）。由激光解吸電離技術和離子化飛行時間質譜相結合而構成的儀器稱為「基質輔助激光解吸－離子化飛行時間質譜」（MALDI-TOF MS 激光質譜）可測量分子量分布比較窄的高分子的重均分子量（Mw）。由電噴霧電離技術和離子阱質譜相結合而構成的儀器稱為「電噴霧離子阱質譜」（ESI-ITMS 電噴霧質譜）。可測量高分子的重均分子量（Mw）。

5.其他方法
測定高分子分子量的其他方法還有：端基測定法，沸點升高法，冰點降低法，膜滲透壓法，蒸汽壓滲透法，小角X－光散射法，小角中子散射法，超速離心沉降法等。

9. 光學問題：

錯別字啊，是 光 鑷。optical tweezers。
這方面綜述多的是，首先要了解光子是有動量的。
光鑷簡單講就是利用光波壓力的梯度差來加持、移動、搬運、旋轉微小粒子的技術。

對光鑷技術最興奮的是搞生物的，生命科學許多前沿問題都需要在單分子層面上進行操作、解決，特別是分散體系中的粒子動力學。目前廣泛利用的技術有 電泳、聲學阱、AFM、磁鑷，光鑷等。
與其它技術相比，光鑷的操縱、測量精度都高於前幾種，而且發展強勁，新的技術不斷突破問世。
它特色就是非接觸、無機械損傷，力的精度可以達到飛牛量級，10的負15次方牛，可直接操控微米級微粒，可以同時俘獲多個粒子進行移動，還能進行旋轉等操作，這樣就可以進行微納結構的組裝和提供動力。

診斷我就不清楚了，據說可以提高腫瘤診斷的准確性，不過是結合光譜學來的。
你去萬方、知網上查一下。 生物物理學報，2012年第三期，《光鑷和拉曼光鑷在生物醫學研究中的應用》

10. 激光的光鑷效應中的梯度力做功嗎

做功。光鑷的力一般可以細分為梯度力和散射力。在不同模型中，梯度力和散射力所指方向略有不同。在米散射模型中，微粒尺寸遠比光波波長大，此時，一般認為梯度力為光線方向，散射力為垂直光線方向。

圖示：（單根光線產生光阱力的幾何光學計算模型）