光阱力测量方法

1. 李银妹的论文目录

1. 光阱阱位的观察与调节, 中国激光 (1998)
2. Laser-Inced Tobacco Protoplast Fusion, SCIENCE IN CHINA （1999）
3. 像散椭球高斯光束的理论分析与实验模拟, 光学学报 (1999)
4. 细胞激光微操作系统 细胞生物学杂志, （1999）
5. 光阱PN量级阱力的流体力学法测量系统, 中国科学技术大学学报 (2000)
6. High precision measurements in an Optical Tweezers for Studying Single Biomolecule Motion, 生物医学中的光子学与成像技术国际学术
讨论会（2001） Proceedings of SPIE (2002)
7. 环形光对有效捕获力的提高, 中国激光 28，89（2001）
8. 光镊技术测量抗体/抗原大分子结合力新方法的建立,生物化学与生物物理学进展 28(6)(2001)
9. 激光光镊中纳米位移QD法和CCD法测量装置, 第十五届全国激光学术会议论文集 （2001）
10 实现环形光阱的多种方法及对结果比较, 会议论文集 （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. 纳米光镊技术---新兴的纳米生物技术, 激光与光电子学进展, 2003 Vol.40.No.1p1-5,2003 17. 光的力学效应及光阱力的测量, 物理实验, 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. 光镊的光镊应用

光镊的发明使光的力学效应走向实际应用，使人们在许多研究中从被动的观察转而成为主动的操控,同时光镊对于捕获微小粒子、测量微小作用力及生产微小器件等许多方面都有非常重要的意义，现主要从以下几个方面介绍光镊的研究及应用 。 对细胞操控的研究
光镊操控细胞，可以高选择性的分选细胞或细胞器 。目前，研究者已经建立了一套分选单条染色体的实验方法，为基因测序提供了更有效、更准确的方法。同时光镊还可用来测量细胞表面的电荷，因为细胞表与荷细胞的生长和细胞的凋亡有着非常密切的关系。
对细胞应变能力的研究
细胞内部的应变能力在通常情况下是很难用显微镜观察到的, 单一的生理学或者形态学参数很难定义细胞的生存能力。光镊是对活体细胞进行非侵入微观操纵的有利工具, 能够诱导细胞产生应变。其发出的近红外连续激光能够诱导线虫类C.elegans发生应变。根据C.elegans 特殊的应变能力,发现在不同的激发波长、激发功率和照射时间内,C.elegans的应变也各不相同。这种方法可在其他动植物细胞中进一步推广应用。
对细胞横向光阱力的研究
对红细胞横向光阱力方面的研究，在该研究中以射线光学计算模型为基础，同时运用类似于求解轴向力的方法，得出了横向力计算公式，对几何尺寸远大于光波长的米氏球状粒子所受激光微束横向光阱力进行了计算，计算结果表明，粒子只有在小于粒子半径的区域内才能被捕获，而不是在整个粒子半径区域，实验中还可以测量作用在粒子上力的大小和粒子的运动速度。微粒大小、相对折射率等对光阱力也产生一定的影响，适当选取各实验参数可增强微粒的捕获稳定性。细胞横向力的研究对光镊的理论有进一步的指导意义。 光镊由于其可对多个微小粒子进行复杂操控的特点以及飞速的发展，在其本身的技术研究受到越来越多关注的同时，也在不断开拓与其他领域技术结合 的应用。
光镊与高空间分辨率技术的结合
光镊与具有高空间分辨率本领的技术结合，使之具备了更精细的结构分辨能力和动态操控能力，目前，国际上Coirault. C等人已成功地将原子力显微镜和光镊技术相结合，为研究生物分子提供了更准确、更可靠的方法。
光镊与光刀的结合
光镊与光刀的配合装置，可以进行高选择性的细胞融合。光镊用来挑选待融合的特定细胞，并把它们拖到一起相互接触，再用光刀作用于二者的接触面，诱发细胞融合，这种方法的融合产物具有高的纯度。Seeger 等人利用光镊和光刀偶联实现了染色体的精细切割和高效收集及植物原生质的融合。同时还可实现细胞的切割，是生物微粒进行微操控和微加工的理想手段。此外，激光操纵细胞技术是当前最先进的转基因技术，利用光镊和光刀将 DNA 导入细胞而实现基因转移，可大量节约资源，缩短转基因时间，提高成功率。光镊与光刀的结合在免疫学、分子遗传学中的研究发挥着巨大的作用。
光镊与测量技术的结合
光镊可以作为一种操控技术与其他测量技术如微弱荧光探测技术、拉曼光谱测量技术结合。赖钧灼等人利用光镊拉曼光谱系统单个细胞的成分和生化过程进行了有效的分析。

3. 光悬浮的介绍

n一种光悬浮测量系统，用于观测光悬浮状态下微粒位置及运动状态。包括置于显微镜样品台上，底板下带有与音频信号发生器相连的压电陶瓷环，内置有微球的微球室。激光器输出激光束经分束器分成两束光，一束光沿光路I依次经过斩波器、透镜、反射棱镜至微球室，另一束光沿光路Ⅱ依次经过衰减器、反射镜、斩波器、透镜至微球室。在微球室外xyz三维方向上均置有显微镜。本发明的测量系统适用范围广，不仅适用于空气媒质，还适用于液体、真空等媒质中光阱力学性质的测量和微球流体力学特性的测量。石墨烯在光作用下的运动现象，这一发现可作为新的太空动力来源,碳世纪发现了这项重大应用发现，并成功研制了该项装置，充分展示了石墨烯材料的“光悬浮”现象。

4. 可以用什么方法测无机高分子的分子量

1.粘度法测相对分子量（粘均分子量Mη） 
  用乌式粘度计，测高分子稀释溶液的特性粘数[η]，根据Mark-Houwink公式[η]＝kMα，从文献或有关手册查出k、α值，计算出高分子的分子量。其中，k、α值因所用溶剂的不同及实验温度的不同而具有不同数值。  
2.小角激光光散射法测重均分子量（Mw） 
  当入射光电磁波通过介质时，使介质中的小粒子（如高分子）中的电子产生强迫振动，从而产生二次波源向各方向发射与振荡电场（入射光电磁波）同样频率的 散射光波。这种散射波的强弱和小粒子（高分子）中的偶极子数量相关，即和该高分子的质量或摩尔质量有关。根据上述原理，使用激光光散射仪对高分子稀溶液测 定和入射光呈小角度（2℃－7℃）时的散射光强度，从而计算出稀溶液中高分子的绝对重均分子量（MW） 值。采用动态光散射的测定可以测定粒子（高分子）的流体力学半径的分布，进而计算得到高分子分子量的分布曲线。  
3.体积排除色谱法（SES）（也称凝胶渗透色谱法（GPC）） 
  当高分子溶液通过填充有特种多孔性填料的柱子时，溶液中高分子因其分子量的不同，而呈现不同大小的流体力学体积。柱子的填充料表面和内部存在着各种大 小不同的孔洞和通道，当被检测的高分子溶液随着淋洗液引入柱子后，高分子溶质即向填料内部孔洞渗透，渗透的程度和高分子体积的大小有关。大于填料孔洞直径 的高分子只能穿行于填料的颗粒之间，因此将首先被淋洗液带出柱子，而其他分子体积小于填料孔洞的高分子，则可以在填料孔洞内滞留，分子体积越小，则在填料 内可滞留的孔洞越多，因此被淋洗出来的时间越长。按此原理，用相关凝胶渗透色谱仪，可以得到聚合物中分子量分布曲线。配合不同组分高分子的质谱分析，可得 到不同组分高分子的绝对分子量。用已知分子量的高分子对上述分子量分布曲线进行分子量标定，可得到各组分的相对分子量。由于不同高分子在溶剂中的溶解温度 不同，有时需在较高温度下才能制成高分子溶液，这时GPC柱子需在较高温度下工作。  
4.质谱法 
  质谱法是精确测定物质分子量的一种方法，质谱测定的分子量给出的是分子质量m对电荷数Z之比，即质荷比（m/Z）过去的质谱难于测定高分子的分子量， 但近20余年由于我的离子化技术的发展，使得质谱可用于测定分子量高达百万的高分子化合物。这些新的离子化1.粘度法测相对分子量（粘均分子量Mη） 
  用乌式粘度计，测高分子稀释溶液的特性粘数[η]，根据Mark-Houwink公式[η]＝kMα，从文献或有关手册查出k、α值，计算出高分子的分子量。其中，k、α值因所用溶剂的不同及实验温度的不同而具有不同数值。  
2.小角激光光散射法测重均分子量（Mw） 
  当入射光电磁波通过介质时，使介质中的小粒子（如高分子）中的电子产生强迫振动，从而产生二次波源向各方向发射与振荡电场（入射光电磁波）同样频率的 散射光波。这种散射波的强弱和小粒子（高分子）中的偶极子数量相关，即和该高分子的质量或摩尔质量有关。根据上述原理，使用激光光散射仪对高分子稀溶液测 定和入射光呈小角度（2℃－7℃）时的散射光强度，从而计算出稀溶液中高分子的绝对重均分子量（MW） 值。采用动态光散射的测定可以测定粒子（高分子）的流体力学半径的分布，进而计算得到高分子分子量的分布曲线。  
3.体积排除色谱法（SES）（也称凝胶渗透色谱法（GPC）） 
  当高分子溶液通过填充有特种多孔性填料的柱子时，溶液中高分子因其分子量的不同，而呈现不同大小的流体力学体积。柱子的填充料表面和内部存在着各种大 小不同的孔洞和通道，当被检测的高分子溶液随着淋洗液引入柱子后，高分子溶质即向填料内部孔洞渗透，渗透的程度和高分子体积的大小有关。大于填料孔洞直径 的高分子只能穿行于填料的颗粒之间，因此将首先被淋洗液带出柱子，而其他分子体积小于填料孔洞的高分子，则可以在填料孔洞内滞留，分子体积越小，则在填料 内可滞留的孔洞越多，因此被淋洗出来的时间越长。按此原理，用相关凝胶渗透色谱仪，可以得到聚合物中分子量分布曲线。配合不同组分高分子的质谱分析，可得 到不同组分高分子的绝对分子量。用已知分子量的高分子对上述分子量分布曲线进行分子量标定，可得到各组分的相对分子量。由于不同高分子在溶剂中的溶解温度 不同，有时需在较高温度下才能制成高分子溶液，这时GPC柱子需在较高温度下工作。  
4.质谱法 
  质谱法是精确测定物质分子量的一种方法，质谱测定的分子量给出的是分子质量m对电荷数Z之比，即质荷比（m/Z）过去的质谱难于测定高分子的分子量， 但近20余年由于我的离子化技术的发展，使得质谱可用于测定分子量高达百万的高分子化合物。这些新的离子化技术包括场解吸技术（FD），快离子或原子轰击 技术（FIB或FAB）,基质辅助激光解吸技术（MALDI-TOF MS）和电喷雾离子化技术（ESI-MS）。由激光解吸电离技术和离子化飞行时间质谱相结合而构成的仪器称为“基质辅助激光解吸－离子化飞行时间质谱” （MALDI-TOF MS 激光质谱）可测量分子量分布比较窄的高分子的重均分子量（Mw）。由电喷雾电离技术和离子阱质谱相结合而构成的仪器称为“电喷雾离子阱质谱”（ESI- ITMS 电喷雾质谱）。可测量高分子的重均分子量（Mw）。  
5.其他方法 
  测定高分子分子量的其他方法还有：端基测定法，沸点升高法，冰点降低法，膜渗透压法，蒸汽压渗透法，小角X－光散射法，小角中子散射法，超速离心沉降法等。

5. 磁光阱的概述

磁光阱是一种囚禁中性原子的有效手段。它由三对两两相互垂直、具有特定偏振组态井且负失谐的对射激光束形成的三维空间驻波场和反亥姆赫兹线圈产生的梯度磁场构成。磁场的零点与光场的中心重合，负失谐的激光对原子产生阻尼力，梯度磁场与激光的偏振相结合产生了对原子的束缚力，这样就在空间对中性原子构成了一个带阻尼作用的简谐势阱。
1996年我们在国内首次实现了锆原子的盛光阱，以l0 /cm 的密度囚禁了约lD 个始原子。由于受当时的条件所限，实验所用的半导体澈光系统比较简陋，其输出功率(约15 mW)和光束质量(非高斯光柬，截面光强分布不均匀J撮不理想，它们成为限制磁光阱性能的主要田索。为此，我们对上述激光系统进褪大的改进f1)采用两缎注入镬定技术的半导体激光器组来增加系统的输出功事。用光栅外腔激光器作为主激光(频率稳定于CsD2域6 ， -+6 的饱和吸收谱中F=4_+F 1 3，5的交叉线上，其颠率比囚禁所用跃迁低226 MfIg)。
注入镇定一台50 mW 的从激光器sL1，其输出光通过一十声光晶体的两次通过系统(主要是为了保证在改变声光晶体的调制鞭率时，光束方向不变)，其频率可以蓝移16Q~240 MⅡz，该系统的精出光柬再击注入镇定两十二级激光器fSDL5420，150 row)；(2)用棱镜将半导体激光的光斑从椭圆转换为圆形，通过调整准直透镜的距离并用光闸遮挡高阶横模，可以获得很好的高斯光柬。再经过望远铙扩散后，获得了直径在1,5 cm的光柬。经过上述改进，在经过后续的光学变换后，在水平方向每柬光的功率可以超过10 mW，在垂直方向上功率超过20mW 。用另外一束镁定于CsD2线6Sl/2，F1 3_+6危力 =4的激光照射六束光的交叉区域，开启梯度磁场，可以观察到被囚禁的铯原子云，通过调节声光晶体的调制频率，使原子云最亮此时囚禁的原子欹日可以达到10E+9量级，密度10E+11/cm 量级，比我们最初的结果提高了两十数量级。
高数率的原子磁光阱为进一步实现光学粘团和原子打下了良好的基础，它也可以应用到非线性光学或原子光谱的研究中。

6. 化学分析方法中较常用的检测方法

鉴定金属由哪些元素所组成的试验方法称定性分析，测定各组分间量的关系(通常以百分比表示)的试验方法称定量分析。若基本上采用化学方法达到分析目的，称为化学分析。若主要采用化学和物理方法(特别是最后的测定阶段常应用物理方法)，一般采用仪器来获得分析结果，称为仪器分析。化学分析根据各种元素及其化合物的独特化学性质，利用化学反应，对金属材料进行定性或定t分析。定量化学分析按最后的测定方法可分为重量分析法、滴定分析法和气体容积法等三种。重量分析法是使被测元素转化为一定的化合物或单质与试样中的其他组分分离，最后用天平称重方法测定该元素的含量。滴定分析法是将已知准确浓度的标准溶液与被测元素进行完全化学反应，根据所耗用标准溶液的体积(用滴定管测量)和浓度计算被测元素的含量。气体容积法是用量气管测量待测气体(或将待测元素转化成气体形式)被吸收(或发生)的容积，来计算待测元素的含量。由于化学分析具有适用范围广和易于推广的特点，所以至今仍为很多标准分析方法所采用。仪器分析根据被测金属成分中的元素或其化合物的某些物理性质或物理与化学性质之间的相互关系，应用仪器对金属材料进行定性或定量分析。有些仪器分析仍不可避免地需要通过一定的化学预处理和必要的化学反应来完成。金属化学分析常用的仪器分析法有光学分析法和电化学分析法两种。光学分析法是根据物质与电磁波(包括从丫射线至无线电波的整个波谱范围)的相互关系，或者利用物质的光学性质来进行分析的方法。最常用的有吸光光度法(红外、可见和紫外吸收光谱)、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、发射光谱法(看谱分析)、浊度法、火焰光度法、x射线衍射法、x射线荧光分析法以及放射化学分析法等。电化学分析法是根据被测金属中元素或其化合物的浓度与电位、电流、电导、电容或电量的关系来进行分析的方法。主要包括电位法、电解法、电流法、极谱法、库仑(电量)法、电导法以及离子选择电极法等。仪器分析的特点是分析速度快、灵敏度高，易于实现计算机控制和自动化操作，可节省人力，减轻劳动强度和减少环境污染。但试验装工通常较庞大复杂，价格昂贵，有些大型、复杂、精密的仪器只适用于大批量和成分较复杂的试样分析工作。

7. 磁光阱的工作原理

有多普勒制冷可知会在平均辐射压力的作用下会形成光学黏团， 将原子汇聚在一定的区域内，但光学黏团不稳定，原子会发散或逃逸。故加一势阱，使原子收到内向力的作用而束缚在一定的区域内而不发生逃逸。

8. 测定某种物质的相对分子质量

1.粘度法测相对分子量（粘均分子量Mη）
用乌式粘度计，测高分子稀释溶液的特性粘数[η]，根据Mark-Houwink公式[η]＝kMα，从文献或有关手册查出k、α值，计算出高分子的分子量。其中，k、α值因所用溶剂的不同及实验温度的不同而具有不同数值。

2.小角激光光散射法测重均分子量（Mw）
当入射光电磁波通过介质时，使介质中的小粒子（如高分子）中的电子产生强迫振动，从而产生二次波源向各方向发射与振荡电场（入射光电磁波）同样频率的散射光波。这种散射波的强弱和小粒子（高分子）中的偶极子数量相关，即和该高分子的质量或摩尔质量有关。根据上述原理，使用激光光散射仪对高分子稀溶液测定和入射光呈小角度（2℃－7℃）时的散射光强度，从而计算出稀溶液中高分子的绝对重均分子量（MW） 值。采用动态光散射的测定可以测定粒子（高分子）的流体力学半径的分布，进而计算得到高分子分子量的分布曲线。

3.体积排除色谱法（SES）（也称凝胶渗透色谱法（GPC））
当高分子溶液通过填充有特种多孔性填料的柱子时，溶液中高分子因其分子量的不同，而呈现不同大小的流体力学体积。柱子的填充料表面和内部存在着各种大小不同的孔洞和通道，当被检测的高分子溶液随着淋洗液引入柱子后，高分子溶质即向填料内部孔洞渗透，渗透的程度和高分子体积的大小有关。大于填料孔洞直径的高分子只能穿行于填料的颗粒之间，因此将首先被淋洗液带出柱子，而其他分子体积小于填料孔洞的高分子，则可以在填料孔洞内滞留，分子体积越小，则在填料内可滞留的孔洞越多，因此被淋洗出来的时间越长。按此原理，用相关凝胶渗透色谱仪，可以得到聚合物中分子量分布曲线。配合不同组分高分子的质谱分析，可得到不同组分高分子的绝对分子量。用已知分子量的高分子对上述分子量分布曲线进行分子量标定，可得到各组分的相对分子量。由于不同高分子在溶剂中的溶解温度不同，有时需在较高温度下才能制成高分子溶液，这时GPC柱子需在较高温度下工作。

4.质谱法
质谱法是精确测定物质分子量的一种方法，质谱测定的分子量给出的是分子质量m对电荷数Z之比，即质荷比（m/Z）过去的质谱难于测定高分子的分子量，但近20余年由于我的离子化技术的发展，使得质谱可用于测定分子量高达百万的高分子化合物。这些新的离子化技术包括场解吸技术（FD），快离子或原子轰击技术（FIB或FAB）,基质辅助激光解吸技术（MALDI-TOF MS）和电喷雾离子化技术（ESI-MS）。由激光解吸电离技术和离子化飞行时间质谱相结合而构成的仪器称为“基质辅助激光解吸－离子化飞行时间质谱”（MALDI-TOF MS 激光质谱）可测量分子量分布比较窄的高分子的重均分子量（Mw）。由电喷雾电离技术和离子阱质谱相结合而构成的仪器称为“电喷雾离子阱质谱”（ESI-ITMS 电喷雾质谱）。可测量高分子的重均分子量（Mw）。

5.其他方法
测定高分子分子量的其他方法还有：端基测定法，沸点升高法，冰点降低法，膜渗透压法，蒸汽压渗透法，小角X－光散射法，小角中子散射法，超速离心沉降法等。

9. 光学问题：

错别字啊，是 光 镊。optical tweezers。
这方面综述多的是，首先要了解光子是有动量的。
光镊简单讲就是利用光波压力的梯度差来加持、移动、搬运、旋转微小粒子的技术。

对光镊技术最兴奋的是搞生物的，生命科学许多前沿问题都需要在单分子层面上进行操作、解决，特别是分散体系中的粒子动力学。目前广泛利用的技术有 电泳、声学阱、AFM、磁镊，光镊等。
与其它技术相比，光镊的操纵、测量精度都高于前几种，而且发展强劲，新的技术不断突破问世。
它特色就是非接触、无机械损伤，力的精度可以达到飞牛量级，10的负15次方牛，可直接操控微米级微粒，可以同时俘获多个粒子进行移动，还能进行旋转等操作，这样就可以进行微纳结构的组装和提供动力。

诊断我就不清楚了，据说可以提高肿瘤诊断的准确性，不过是结合光谱学来的。
你去万方、知网上查一下。 生物物理学报，2012年第三期，《光镊和拉曼光镊在生物医学研究中的应用》

10. 激光的光镊效应中的梯度力做功吗

做功。光镊的力一般可以细分为梯度力和散射力。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，微粒尺寸远比光波波长大，此时，一般认为梯度力为光线方向，散射力为垂直光线方向。

图示：（单根光线产生光阱力的几何光学计算模型）