Optical force spectroscopy

光力谱

基本信息

批准号：
22K18978
负责人：
笹木敬司
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18978/
关键词：
光圧単一ナノ粒子超高感度吸収分光運動量

项目摘要

ナノキャピラリー光導波路を用いた光圧共鳴吸収スペクトロスコピーシステムを構築している。ナノキャピラリーは、ガラスキャピラリーに熱をかけて延伸することにより、長さが数mm、外径が光波長程度、内径が数100 nmまで細くしたものである。これはpL～fLの試料溶液を入れるセルであるとともに、回折限界まで集光した高強度な光を長距離均一にシングルモード伝搬させる光導波路の機能を持つ。このナノキャピラリーにナノ粒子を分散した溶液を注入し、端面からレーザー光を入射して単一ナノ粒子の吸収による光圧（共鳴吸収力）を発生させ、粒子の並進運動から吸収断面積を定量解析する手法である。本手法により種々のナノ粒子について単一分子レベルの吸収断面積の定量解析やナノ粒子をの分離選別輸送が実現できる。１）ナノキャピラリーの伝搬モードと共鳴吸収力の理論解析：ナノキャピラリー光導波路にレーザー光を導入したときの伝搬モードや偏光特性、運動量解析、共鳴吸収力を詳細に解析し、最適なナノキャピラリーの設計および光圧粒子運動の流体力学・熱運動解析による計測感度・吸収解析精度を精査した。また、角運動量変換を伴う共鳴吸収過程におけるスピン・軌道角運動量の転写・保存・変換特性について理論解析した。２）光圧共鳴吸収スペクトロスコピーシステムの構築と性能評価：設計したナノキャピラリーを高精度に作製し、加減圧装置により微量試料溶液を精密に注入するとともに、半導体レーザーの角運動量を制御して入射させ、超高感度CCDカメラを搭載した光学顕微鏡を用いてナノ粒子の散乱から並進・回転運動をnm精度で解析するシステムを構築した。また、ナノファイバーを用いたナノ粒子光圧選別輸送の実験に成功している。さらぶ、共鳴吸収スペクトルや過渡吸収ダイナミクスの測定に挑戦している。

正在构建使用纳米毛细血管光学波导的光质共振吸收光谱系统。纳米毛细血管是一种玻璃毛细管，通过将热量施加到几毫米的长度，大约光波长的外径和几百nm的内径，可以拉伸。这是一个将PL的样品溶液与FL的样品溶液的单元格，并且还可以作为光学波导，可将高强度的光收集到衍射极限至单个模式传播的衍射极限。该方法涉及将纳米颗粒的溶液注入该纳米毛细血管中，并从边缘表面进入激光光，从而产生光：由于吸收单个纳米粒子而产生光：吸收功率（谐振吸收能力），并定量分析了从颗粒转换运动的吸收横截面区域。该方法可以对各种纳米颗粒的单个分子水平的吸收横截面面积以及纳米颗粒的分离和分类进行定量分析。 1）纳米毛细血管的传播模式和共振吸收能力的理论分析：我们详细分析了传播模式，极化特性，动量分析和共振吸收能力，当激光光被引入激光光线时，使用纳米辅助率的纳米辅助性波动和最佳的纳米含量测量态度，并进行了纳米含量的量度和疗程，并进行了纳米含量的量度。光电颗粒运动的运动。此外，对共振吸收过程中自旋和轨道角动量的转移，保护和转化特性进行了理论分析，并伴有角动量转换。 2）光通态谐振吸收光谱系统的构建和性能评估：设计的纳米毛细血管的精度高准确性，并使用压力调节和减压装置精确地注射了小样品溶液，并将其与系统的散射和转与转换为动态的散射和旋转，并旋转了散射，并旋转了一个动态使用配备了超高灵敏度CCD摄像头的光学显微镜。此外，我们已经成功地进行了有关使用纳米纤维的纳米颗粒进行光压分选和运输纳米颗粒的实验。测量谐振吸收光谱和瞬时吸收动力学是一项挑战。