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部分相干圆刃型位错光束在生物组织中的动态演化
被引量：
2
1
作者
段美玲
杜娇
+3 位作者
赵志国
黄小东
高燕琴
丁超亮
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期324-337,共14页
以广义惠更斯-菲涅耳原理为基础,利用推导的部分相干圆刃型位错光束在小鼠真皮组织传输中的交叉谱密度函数解析表达式,研究了光束初始参量(光束波长λ和圆刃型位错数目n)和传输距离z对光束归一化光强分布、相位演化和传输轨迹的影响。...
以广义惠更斯-菲涅耳原理为基础,利用推导的部分相干圆刃型位错光束在小鼠真皮组织传输中的交叉谱密度函数解析表达式,研究了光束初始参量(光束波长λ和圆刃型位错数目n)和传输距离z对光束归一化光强分布、相位演化和传输轨迹的影响。结果表明,位错数为n的部分相干圆刃型位错光束,源平面内中心光强最大,两侧对称分布着2n个次峰。随传输距离增加,光强分布由多峰状逐渐演化为单峰状,波长越长,n值越小,光强分布演化越快。位错数目越多,光束稳定性越好。源平面内n个圆刃型位错最内侧的环半径随位错数目增加而减小。受到生物组织湍流诱导和衍射效应的综合作用,自传输开始,圆刃型位错分裂为n对拓扑荷分别为“+1”和“-1”的相干涡旋。随传输距离增加,又新生n对拓扑荷为“+1”和“-1”的相干涡旋。波长越长,n值越大,光束相位演化越快,相干涡旋的位置分布由分散趋于集中,最终全部湮灭。相干涡旋对间距越小,湮灭越早。波长越长,位错数目越多,起始相干涡旋对越早开始湮灭,全部湮灭的传输距离越长;波长越短,位错数目越多,新生相干涡旋对越早开始湮灭,全部湮灭经历的传输距离越长。
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关键词
相位演化
生物组织
光强分布
传输轨迹
圆刃型位错光束
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职称材料
涡旋光束对酵母菌细胞光操纵特性研究
被引量：
3
2
作者
李懋
高文禹
+5 位作者
马鑫
郭亚帅
刘悦
朱爽
陈德禄
李新忠
《激光杂志》
北大核心
2019年第12期35-38,共4页
为了探究涡旋光束对酵母菌细胞的操纵技术,基于计算全息技术,在实验中实现了涡旋光束的生成。发现涡旋光束光环半径随拓扑荷值线性增大。力场分析表明涡旋光束的梯度力确保粒子被捕获在光环上,轨道角动量实现粒子的旋转。最后,进一步实...
为了探究涡旋光束对酵母菌细胞的操纵技术,基于计算全息技术,在实验中实现了涡旋光束的生成。发现涡旋光束光环半径随拓扑荷值线性增大。力场分析表明涡旋光束的梯度力确保粒子被捕获在光环上,轨道角动量实现粒子的旋转。最后,进一步实现了涡旋光束对酵母菌细胞的微操纵实验,发现酵母菌细胞捕获规律符合上述理论分析,且随着拓扑荷值增大,酵母菌细胞平均速度增加。该结果为涡旋光束光操纵在生物光子学中的应用提供了实验支撑。
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关键词
光镊
涡旋光束
计算全息
光扳手
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职称材料
激光聚焦位置对半球腔约束等离子体光谱增强特性的影响
3
作者
陈旭东
王静鸽
+3 位作者
冯笛
魏嘉威
汪利萍
王红
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期3577-3582,共6页
光谱信号增强是提高激光诱导击穿光谱技术分析性能的重要手段之一,对等离子体进行空间约束由于装置简单且约束效果好而常被采用,等离子体的特性会直接影响空间约束的效果,而等离子体的特性与实验系统中激光的聚焦情况密切相关,为研究激...
光谱信号增强是提高激光诱导击穿光谱技术分析性能的重要手段之一,对等离子体进行空间约束由于装置简单且约束效果好而常被采用,等离子体的特性会直接影响空间约束的效果,而等离子体的特性与实验系统中激光的聚焦情况密切相关,为研究激发光源的聚焦情况对半球形空腔约束等离子体光谱增强特性的影响,通过控制透镜到样品之间的距离(LTSD)来改变激光的聚焦位置,分别在无约束和有半球形空腔约束两种实验条件下,烧蚀合金钢产生等离子体,采集15个不同LTSD位置时等离子体的时间演变光谱,得到谱线强度和增强倍数随着LTSD和采集延时的二维空间分布图。研究结果发现:无约束情况下,谱线强度分别在LTSD为94和102 mm时出现峰值,在采集延时小于8μs时,谱线强度的最大值在LTSD为94 mm的位置,采集延时大于8μs后,谱线强度的最大值出现在LTSD为102 mm的位置;当用半球空腔约束等离子体,谱线强度先后在采集延时范围为4~10和12~15μs出现第一次增强和第二次增强。谱线强度出现第二次增强的主要原因是被半球腔内壁反射的冲击波与等离子体相互作用后会继续向前传播,遇到另一侧的腔壁再次被反射,进而对等离子体产生二次压缩。分析增强倍数随LTSD和采集延时的二维变化关系发现,第一次增强的最大增强倍数随LTSD的变化没有明显规律,增强倍数在2~6之间波动;谱线第二次增强时的增强倍数相对较高,最大增强倍数随着LTSD变化呈现出先增大再减小,然后再小幅增加后降低的变化规律,在LTSD为96 mm时达到最大值,两条谱线的最大增强倍数约为6倍。分析出现最大增强倍数对应的延迟时间发现,第一次增强出现的最优延迟时间在6~9μs之间变化,当LTSD在85~93 mm范围时,最优延迟时间保持不变,当LTSD在94~105 mm时,出现先降低再增大的变化规律;第二次增强出现的延迟时间主要在14~15μs,随着LTSD的变化没有明显的变化规律。
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关键词
激光诱导等离子体
半球腔约束
光谱增强
聚焦位置
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职称材料
题名
部分相干圆刃型位错光束在生物组织中的动态演化
被引量：
2
1
作者
段美玲
杜娇
赵志国
黄小东
高燕琴
丁超亮
机构
中北大学理
学院
洛阳师范学院河南省电磁变换与探测重点实验室
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期324-337,共14页
基金
国家自然科学基金(No.11904329)
山西省应用基础研究项目(No.201701D121011)
河南省电磁变换与探测重点实验室开放课题(No.KLETD2003)。
文摘
以广义惠更斯-菲涅耳原理为基础,利用推导的部分相干圆刃型位错光束在小鼠真皮组织传输中的交叉谱密度函数解析表达式,研究了光束初始参量(光束波长λ和圆刃型位错数目n)和传输距离z对光束归一化光强分布、相位演化和传输轨迹的影响。结果表明,位错数为n的部分相干圆刃型位错光束,源平面内中心光强最大,两侧对称分布着2n个次峰。随传输距离增加,光强分布由多峰状逐渐演化为单峰状,波长越长,n值越小,光强分布演化越快。位错数目越多,光束稳定性越好。源平面内n个圆刃型位错最内侧的环半径随位错数目增加而减小。受到生物组织湍流诱导和衍射效应的综合作用,自传输开始,圆刃型位错分裂为n对拓扑荷分别为“+1”和“-1”的相干涡旋。随传输距离增加,又新生n对拓扑荷为“+1”和“-1”的相干涡旋。波长越长,n值越大,光束相位演化越快,相干涡旋的位置分布由分散趋于集中,最终全部湮灭。相干涡旋对间距越小,湮灭越早。波长越长,位错数目越多,起始相干涡旋对越早开始湮灭,全部湮灭的传输距离越长;波长越短,位错数目越多,新生相干涡旋对越早开始湮灭,全部湮灭经历的传输距离越长。
关键词
相位演化
生物组织
光强分布
传输轨迹
圆刃型位错光束
Keywords
Phase evolution
Biological tissue
Intensity distribution
Propagation trajectory
Circle edge distortion beam
分类号
O436 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
涡旋光束对酵母菌细胞光操纵特性研究
被引量：
3
2
作者
李懋
高文禹
马鑫
郭亚帅
刘悦
朱爽
陈德禄
李新忠
机构
河南
科技大学物理工程
学院
洛阳师范学院
出处
《激光杂志》
北大核心
2019年第12期35-38,共4页
基金
国家自然科学基金(No.61775052)
河南科技大学实验技术开发基金项目(No.SY1819014)
河南科技大学大学生研究训练计划(SRTP)基金项目(No.201810464035)
文摘
为了探究涡旋光束对酵母菌细胞的操纵技术,基于计算全息技术,在实验中实现了涡旋光束的生成。发现涡旋光束光环半径随拓扑荷值线性增大。力场分析表明涡旋光束的梯度力确保粒子被捕获在光环上,轨道角动量实现粒子的旋转。最后,进一步实现了涡旋光束对酵母菌细胞的微操纵实验,发现酵母菌细胞捕获规律符合上述理论分析,且随着拓扑荷值增大,酵母菌细胞平均速度增加。该结果为涡旋光束光操纵在生物光子学中的应用提供了实验支撑。
关键词
光镊
涡旋光束
计算全息
光扳手
Keywords
optical tweezers
vortex beam
computational holography
optical wrench
分类号
O43 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
激光聚焦位置对半球腔约束等离子体光谱增强特性的影响
3
作者
陈旭东
王静鸽
冯笛
魏嘉威
汪利萍
王红
机构
河南
科技大学物理工程
学院
洛阳师范学院
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期3577-3582,共6页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(11504091)
河南科技大学大学生科研训练计划项目(2020186)资助。
文摘
光谱信号增强是提高激光诱导击穿光谱技术分析性能的重要手段之一,对等离子体进行空间约束由于装置简单且约束效果好而常被采用,等离子体的特性会直接影响空间约束的效果,而等离子体的特性与实验系统中激光的聚焦情况密切相关,为研究激发光源的聚焦情况对半球形空腔约束等离子体光谱增强特性的影响,通过控制透镜到样品之间的距离(LTSD)来改变激光的聚焦位置,分别在无约束和有半球形空腔约束两种实验条件下,烧蚀合金钢产生等离子体,采集15个不同LTSD位置时等离子体的时间演变光谱,得到谱线强度和增强倍数随着LTSD和采集延时的二维空间分布图。研究结果发现:无约束情况下,谱线强度分别在LTSD为94和102 mm时出现峰值,在采集延时小于8μs时,谱线强度的最大值在LTSD为94 mm的位置,采集延时大于8μs后,谱线强度的最大值出现在LTSD为102 mm的位置;当用半球空腔约束等离子体,谱线强度先后在采集延时范围为4~10和12~15μs出现第一次增强和第二次增强。谱线强度出现第二次增强的主要原因是被半球腔内壁反射的冲击波与等离子体相互作用后会继续向前传播,遇到另一侧的腔壁再次被反射,进而对等离子体产生二次压缩。分析增强倍数随LTSD和采集延时的二维变化关系发现,第一次增强的最大增强倍数随LTSD的变化没有明显规律,增强倍数在2~6之间波动;谱线第二次增强时的增强倍数相对较高,最大增强倍数随着LTSD变化呈现出先增大再减小,然后再小幅增加后降低的变化规律,在LTSD为96 mm时达到最大值,两条谱线的最大增强倍数约为6倍。分析出现最大增强倍数对应的延迟时间发现,第一次增强出现的最优延迟时间在6~9μs之间变化,当LTSD在85~93 mm范围时,最优延迟时间保持不变,当LTSD在94~105 mm时,出现先降低再增大的变化规律;第二次增强出现的延迟时间主要在14~15μs,随着LTSD的变化没有明显的变化规律。
关键词
激光诱导等离子体
半球腔约束
光谱增强
聚焦位置
Keywords
Laser-induced plasma
Hemispherical cavity confinement
Spectral enhancement
Focusing position
分类号
O433.4 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
部分相干圆刃型位错光束在生物组织中的动态演化
段美玲
杜娇
赵志国
黄小东
高燕琴
丁超亮
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
涡旋光束对酵母菌细胞光操纵特性研究
李懋
高文禹
马鑫
郭亚帅
刘悦
朱爽
陈德禄
李新忠
《激光杂志》
北大核心
2019
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
激光聚焦位置对半球腔约束等离子体光谱增强特性的影响
陈旭东
王静鸽
冯笛
魏嘉威
汪利萍
王红
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
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职称材料
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