Development of a method for evaluation of small particles and cells with a high accuracy based on use of a Laguerre-Gaussian beam

开发基于拉盖尔高斯光束的高精度小颗粒和细胞评估方法

• 批准号: 24655066
• 负责人: IMASAKA Totaro
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24655066/
• 关键词: 分析・計測; 微粒子; 粒径分離; ラゲール・ガウシアンビーム; 光ピンセット; 細胞分析; ﾗｹﾞｰﾙ・ｶﾞｳｼｱﾝﾋﾞｰﾑ; 光ﾋﾟﾝｾｯﾄ

This research project aimed at investigating a novel method of trapping, separating, and measuring the sizes of small particles by use of the radiation pressure induced by a laser beam. By use of a spatial-light modulator, laser beams with a variety of beam properties such as a Laguerre-Gaussian beam were generated for trapping particles. A Laguerre-Gaussian beam has an angular momentum which rotates trapped particles and results in precious particle trapping. We have combined two laser beams for demonstrating the separation of small particles. Here, a laser beam with a circular-ring shape was used to trap small particles, and other beam with a Gaussian shape was focused at the center of the ring-shaped beam. Particles with diameters of 2 um and 6 um were separated from each other by the irradiation of the Gaussian beam. This method is expected to provide a useful mean for the precious measurement of the diameters of small particles.

本研究计划旨在探讨一种利用激光束所产生的辐射压力来捕获、分离和测量微小颗粒尺寸的新方法。通过使用空间光调制器，产生具有各种光束特性的激光束，如拉盖尔-高斯光束，用于捕获颗粒。拉盖尔-高斯光束具有角动量，该角动量使被捕获的粒子旋转并导致珍贵的粒子捕获。我们把两束激光结合起来演示小颗粒的分离。在这里，具有圆环形状的激光束用于捕获小颗粒，并且具有高斯形状的其他光束聚焦在环形光束的中心。通过高斯光束的照射，直径为2 μ m和6 μ m的颗粒彼此分离。该方法可望为微小颗粒直径的精密测量提供一种有用的手段。

项目成果

ラゲールガウシアンビームとガウシアンビームの輻射圧を利用した微粒子の駆動と粒径による分離への応用

拉盖尔高斯光束辐射压和高斯光束驱动细颗粒及基于粒径分离的应用

• 发表时间: 2013
• 作者: 門司壮史;今坂藤太郎
• 通讯作者: 今坂藤太郎

ﾗｹﾞｰﾙｶﾞｳｼｱﾝﾋﾞｰﾑとｶﾞｳｼｱﾝﾋﾞｰﾑの輻射圧を利用した微粒子の駆動と粒径による分離への応用

使用辐射压力和基于颗粒尺寸的分离来驱动细颗粒的应用

• 作者: 門司 壮史・今坂 藤太郎

レーザーの輻射圧を用いた微粒子の粒径の精密測定

使用激光辐射压力精确测量粒径

• 发表时间: 2012
• 作者: 門司壮史;今坂藤太郎
• 通讯作者: 今坂藤太郎

Size Separation of Particles Using Optical Radiation Pressure Induced by a Pair of Laguerre-Gaussian and Gaussian Beams

利用一对拉盖尔高斯和高斯光束引起的光辐射压力进行颗粒尺寸分离

• 发表时间: 2013
• 作者: Takeshi Monji;Totaro Imasaka
• 通讯作者: Totaro Imasaka