[发明专利]一种基于光阱刚度标定的液体粘滞度测量装置及其方法

权利要求书

1.一种基于光阱刚度标定的液体粘滞度测量装置及其方法。其特征是：所述系统由激光光操控功能模块和光束定位功能模块两部分组成。所述系统主要由激光光源1和7，扫描振镜2，双色镜3、8和10，显微物镜4、9和11，培养皿5，微珠6，四象限探测器12，PC电脑端13，扫描振镜控制器14，光源15和CCD相机16组成。

2.根据权利要求1所述的一种基于光阱刚度标定的液体粘滞度测量装置及其方法。激光光操控功能模块主要由激光光源1；扫描振镜2；双色镜3；显微物镜4；培养皿5；微珠6；PC电脑端13和扫描振镜控制器14组成。激光光源1输出的激光光束作为操控光经扫描振镜2和双色镜3反射进入显微物镜4产生聚焦光阱，捕获悬浮于培养皿5内已知溶液中的微珠6。培养皿中的已知溶液更换成待测溶液，由PC电脑端13向扫描振镜控制器14发送控制信号控制扫描振镜2沿箭头方向偏转，实现显微物镜焦平面上光阱的往复运动，使微珠6受迫振动。

3.根据权利要求1所述的一种基于光阱刚度标定的液体粘滞度测量装置及其方法。光束定位功能模块主要由激光光源7，双色镜8和10，显微物镜9和11，四象限探测器12和PC电脑端13组成。激光光源7输出的激光光束作为探测光经双色镜8反射进入显微物镜9照射微珠6，由显微物镜4收集前向探测信号，再通过双色镜3由双色镜10反射进入显微物镜11投射在四象限探测器12上，光斑大小占其探测区域总面积的一半左右。由四象限探测器12测得四相模拟电压信号通过PC电脑端13计算获得微珠6的动态位置信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于光阱刚度标定的液体粘滞度测量装置及其方法。本发明涉及的光阱刚度标定是通过四象限探测器12记录已知溶液中微珠6在光镊捕获力的作用下布朗运动的时域信号谱，通过PC电脑端13傅里叶变换得到频域功率谱密度并计算得到功率谱密度拐角频率，根据光阱刚度与阻力系数的关系得到光阱刚度值。由PC电脑端13向扫描振镜控制器14发送控制信号控制扫描振镜2使操控光垂直于光轴做简谐振动，使待测溶液中的微珠6做同频率的受迫振动，四象限探测器12测量微珠6的周期运动信号，PC电脑端分析微珠运动信号相对于操控光的相位滞后，计算得到液体的粘滞系数。