光镊技术研究微粒碰撞聚集过程和分散体系的稳定性

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  本文的工作就是将光镊应用于分散体系中,对分散体系的稳定性、分散体系中粒子受平面限制情况下的扩散特性等进行了深入的研究和详细的讨论。对这些  研究过程中所出现的相关问题也进行了理论分析和模拟计算。     通过对这一实验方法的实验结果进行分析,我们建立了光镊中两个粒子碰撞聚集过程的物理模型。这一物理模型给出了光镊中两个粒子的状态及其变化过  程,以及两个粒子在不同状态下的碰撞行为,利用这一模型我们建立了光镊中两个粒子的碰撞聚集过程的唯象理论。在此基础上,我们利用分散体系的稳定率这一宏观参数与两粒子体系中粒子的结合几率之间的联系,首次建立了从微小粒子层次来测量体系的稳定率的方法。   我们利用了光镊能捕获两个粒子这一特性,计算的结果为光镊捕获两个粒子这一特性的进一步应用提供了基础。空心高斯光束和拉盖尔-高斯光束作为两种在光镊中常用的环形光束,相对于高斯光束,它们都能够有效地提高对粒子的轴向捕获力。本文利用几何光学模型对这两种环形光束的横向捕获力进行了理论计算,它们的横向捕获力相对于高斯光束来说都有所降低。这一结果使得人们对环形光镊的作用力的认识更加完善,对这两种环形光束的应用具有一定的指导意义。
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