[发明专利]一种用空心光纤锥光镊分类和收集大气PM2.5粒子的装置

摘要

本发明公开了一种用空心光纤锥光镊分类和收集大气PM2.5粒子的装置，包括532nm半导体激光器1、半透半反镜2、空心光纤锥3、粒子分离池4、高倍生物显微镜5、计算机控制单元6、垫片7、分流垫片8、石英窗口片9、粒子悬浮液10、PM2.5粒子11。光入射到微米尺寸的空心光纤锥3后，可在其锥尖附近形成倏逝场光镊，利用该光镊产生的光学俘获力可实现对微小粒子的操控。本发明提出了一种利用该结构实现对大气PM2.5粒子分类和收集的方法。通过改变光学俘获力的大小和角度，可从复杂组分的大气PM2.5粒子中分离出不同质量的粒子，并移动到不同的收集容器内，进行相应的实验研究。

主权项

一种用空心光纤锥光镊分类和收集大气PM2.5粒子的装置，包括532nm半导体激光器（1）、半透半反镜（2）、空心光纤锥（3）、粒子分离池（4）、高倍生物显微镜（5）、计算机控制单元（6）、垫片（7）、分流垫片（8）、石英窗口片（9）、粒子悬浮液（10）、PM2.5粒子（11）、粒子通道（12）、粒子通道（13）、粒子通道（14）、收集容器（15）、收集容器（16）、收集容器（17），粉尘粒子（18），金属络合物粒子（19），生物病菌粒子（20），其特征在于：输出功率范围为1pW到30mW的532nm半导体激光器（1）发出的光经由反射率为90%、透射率为10%的半透半反镜（2）反射后，进入融石英构造、外径为5μm、内径为1μm、锥尖直径为300nm的空心光纤锥（3），并在其尖端产生倐逝场光镊，实现对粒子分离池（4）中的PM2.5粒子11进行俘获和转移，532nm半导体激光器（1）的部分反射光经由半透半反镜（2）透射进入放大倍率的范围为50到2600倍的高倍生物显微镜（5），计算机控制单元（6）负责对整个操作过程的观测、记录，并根据需要调节532nm半导体激光器（1）的输出功率。