Dynamics and light-scattering properties of Brownian particles in suspensions under laser radiation pressure

激光辐射压力下悬浮液中布朗粒子的动力学和光散射特性

基本信息

  • 批准号:
    09450024
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 6.08万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1997
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1997 至 1999
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Dynamics and light-scattering properties of Brownian particles in colloidal suspensions under the influence of the radiation pressure force of an illuminating laser beam are investigated theoretically and experimentally.Spatial and temporal properties of coherent light multiply scattered backward by the highly concentrated system of particles with aggregations have also been investigated theoretically and experimentally. The main results are summarized in the following:1. Dynamic behavior of the Brownian particles: Suppression of the Brownian motion of the particles in radial direction of the laser beam and induction of translational motions in the beam propagation direction are found to have dependencies on power and beam-waist radius of the laser and particle size. It is clarified from computer simulations using the Fokker-Planck equation and the generalized Lorenz-Mie theory that the changes in the dynamics of the particles in the radial and beam propagation directions are due to a … More gradient force and scattering force components of the radiation pressure of the laser beam, respectively. It is also found that, if the particle radius is larger than the beam-waist radius, velocity of the translational motion of the particle in the beam propagation direction has two maxima along the beam propagation direction and their positions are directly related to the particle size.2. Statistical properties of the scattered light: As a result of the changes of dynamic behavior of the particles, a temporal correlation function of intensity fluctuations of the scattered light deviates from theoretical one. Degree of the deviations in the temporal correlation function is strongly dependent on the the size of the particles and the power and beam-waist radius of the laser beam. It is demonstrated that a peak intensity distribution and a temporal correlation time of the light multiply scattered backward change suddenly due to aggregation of particles in suspensions. These changes in the peak intensity distribution and the correlation time are closely related to spatial properties of the particles in both microscopic and macroscopic scales. Less
在理论上和实验上研究了胶体悬浮液在胶体悬浮液中的动力学和光散射特性。相干光的固定光乘积和临时特性由高度浓缩系统与聚合的高度浓缩系统进行了研究。布朗颗粒的动态行为:抑制激光束的径向方向的颗粒的布朗运动,并在梁传播方向上诱导翻译运动,对激光和粒径的功率和梁腰半径具有依赖性。使用Fokker-Planck方程和广义的Lorenz-Mie理论从计算机模拟中阐明了它,即径向和束传播方向中颗粒动力学的变化是由于…更梯度的力量和激光束辐射压力的渐变力和散射力成分所致。还发现,如果粒子半径大于梁腰半径,则粒子在梁传播方向上的平移运动的速度沿梁传播方向具有两个最大值,并且它们的位置与粒度直接相关。2。散射光的统计特性:由于颗粒的动态行为的变化,散射光的强度波动的暂时相关函数与理论相关的临时相关函数。临时相关函数中的出发程度在很大程度上取决于颗粒的大小以及激光束的功率和束腰半径。事实证明,由于悬浮液中颗粒的聚集,峰强度分布突然突然散布向后变化。这些变化的峰强度分布和相关时间与微观和宏观尺度中颗粒的空间特性密切相关。较少的

项目成果

期刊论文数量(38)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
K.Ishii: "Optical free-path-length distribution of in a fractal aggregate and its effect on enhanced backscattering" Applied Optics. 37(21). 5014-5018 (1998)
K.Ishii:“分形聚合中的光学自由程长度分布及其对增强后向散射的影响”应用光学。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Yasuhiro Harada: "Sizing method for biological particles in suspensions using laser trapping techniques"Proceedings of OWLS VI. (submitted). (2000)
Yasuhiro Harada:“使用激光捕获技术对悬浮液中的生物颗粒进行分级方法”OWLS VI 论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T. Iwai: "Space-time statistics of the coherent light backscattered from fractal and nonfractal random media with absorption" Proceedings of SPIE. 2982. 104-105 (1997)
T. Iwai:“具有吸收作用的分形和非分形随机介质反向散射的相干光的时空统计”SPIE 论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Katsuhiro Ishii: "Monitoring of the cluster growth in the colloidal suspension using a diffusive wave spectroscopic technique"Proceedings of SPIE. 3599. 76-85 (1999)
Katsuhiro Ishii:“使用扩散波光谱技术监测胶体悬浮液中簇的生长”SPIE 论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Yasuhiro Harada: "Computer simulation of dynamics and light-scattering properties of Brownian particles under the laser radiation pressure"Proceedings of SPIE. 3252. 99-106 (1998)
原田泰弘:“激光辐射压力下布朗粒子动力学和光散射特性的计算机模拟”SPIE 论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

ASAKURA Toshimitsu其他文献

ASAKURA Toshimitsu的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('ASAKURA Toshimitsu', 18)}}的其他基金

Development of Dynamic Light Scattering Method using Radiation Pressure-Induced Motion of Particles in Suspension
利用辐射压力引起悬浮颗粒运动的动态光散射方法的发展
  • 批准号:
    06555009
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 6.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
Study on the Multiple Scattering Phenomena of Coherent Light by High Concentration Media
高浓度介质对相干光多重散射现象的研究
  • 批准号:
    06650044
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 6.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Statistical Properties of Dynamic Multiple Scattering Phenomena of Laser Light
激光动态多重散射现象的统计特性
  • 批准号:
    04452098
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 6.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
Development of the solid-state imaging system for the spatio-temporal motion analysis of small particles
用于小颗粒时空运动分析的固态成像系统的开发
  • 批准号:
    04555008
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 6.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
Optical Information Processing of Fractal Objects
分形物体的光学信息处理
  • 批准号:
    02452078
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 6.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
RESEARCH ON LANGUAGES OF MINORITIES IN SAKHALIN - AINU, UILTA, NIVKH -
萨哈林少数民族语言研究 - AINU、UILTA、NIVKH -
  • 批准号:
    02044002
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 6.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for international Scientific Research
Development of Measurement Instruments for Space-Time Density Distribution of Floating Small Particles
漂浮小颗粒时空密度分布测量仪器的研制
  • 批准号:
    63850010
  • 财政年份:
    1988
  • 资助金额:
    $ 6.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
Reproductions and Anaylses of the Old Phonograph and Pbotograph Materials on the Ethnic Groups in Japan, Formosa, and the Philippines
日本、福尔摩沙、菲律宾各族群旧留声机、摄影机资料的复制与分析
  • 批准号:
    61300002
  • 财政年份:
    1986
  • 资助金额:
    $ 6.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Co-operative Research (A)
Engineering Reproduction of Sound from Pilsudski's wax Phonograph cylinders
毕苏斯基蜡留声机圆筒声音的工程再现
  • 批准号:
    59890001
  • 财政年份:
    1984
  • 资助金额:
    $ 6.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research

相似国自然基金

基于M13噬菌体定向有序组装策略的真菌毒素超灵敏动态光散射免疫传感新方法的研究
  • 批准号:
    32302209
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于多光束稀疏共轭的动态散射介质中矢量光场实时调控方法研究
  • 批准号:
    62305072
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于多角度动态光散射技术的体相纳米气泡稳定性研究
  • 批准号:
    62205110
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于多角度动态光散射技术的体相纳米气泡稳定性研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于光散射纳米孔道电化学的蛋白质单分子动态构象解析
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

A high-throughput multi-well dynamic light scattering instrument
一种高通量多孔动态光散射仪
  • 批准号:
    520417342
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 6.08万
  • 项目类别:
    Major Research Instrumentation
Dynamic light scattering measurements of polymer inks for solar cells and their simulation
太阳能电池聚合物油墨的动态光散射测量及其模拟
  • 批准号:
    574418-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 6.08万
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Dynamic Light Scattering Instrumentation for Materials Development
用于材料开发的动态光散射仪器
  • 批准号:
    RTI-2023-00419
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 6.08万
  • 项目类别:
    Research Tools and Instruments
MRI: Acquisition of a Gel Permeation Chromatography System with Dynamic Light Scattering Capabilities to Advance Research and Instructional Activities at Murray State University
MRI:采购具有动态光散射功能的凝胶渗透色谱系统,以推进默里州立大学的研究和教学活动
  • 批准号:
    2215040
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 6.08万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Multi-angle light scattering and dynamic light scattering coupled to size exclusion chromatography
多角度光散射和动态光散射与尺寸排阻色谱联用
  • 批准号:
    494979009
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 6.08万
  • 项目类别:
    Major Research Instrumentation
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了