【摘 要】
：
Optical trap,a circularly polarized laser beam can levitate and control the rotation of microspheres in liquid medium with high stiffness.Trapping force performs as confinement while the trapped particle can be analog to a liquid floated gyroscope with th
【机 构】
：
State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation,College of Optical Science and Engineering,Zh
论文部分内容阅读
Optical trap,a circularly polarized laser beam can levitate and control the rotation of microspheres in liquid medium with high stiffness.Trapping force performs as confinement while the trapped particle can be analog to a liquid floated gyroscope with three degree-of-freedom.In this work,we analyzed the feasibility of applying optically levitated rotor in the system.We presented the dynamic analysis and simulation of an ellipsoid micron particle.The precession motion and nutation motion of a rotating ellipsoid probe particle in optical tweezers were performed.We also analyzed the attitude changes of an optically levitated ellipsoid when there was variation of the external torque caused by deviation of the incident light that was provided.Furthermore,the trail path of the rotational axis vertex and the stabilization process of a particle of different ellipticities were simulated.We compared the movement tendencies of particles of different shapes and analyzed the selection criteria of ellipsoid rotor.These analytical formulae and simulation results are applicable to the analysis of the rotational motion of particles in optical tweezers,especially to the future research of the gyroscope effect.
其他文献
支座是连接桥梁上下部结构的关键构件,其刚度及承载能力决定了传至下部结构地震力的大小.地震作用下普通板式橡胶支座承受较大的压剪作用,导致支座会发生较大剪切变形、卷曲、滑移、脱空等震害.为明确支座在压剪作用下的内力分布及其变化趋势,以指导中小跨径梁桥支座选型,改善桥梁结构抗震性能,采用有限元方法,分析影响压剪作用下支座受力变形的因素,进一步对板式橡胶支座作为“保险丝式”单元设计的有利条件进行探讨.
室内定位复杂环境中存在LOS和NLOS场景相互切换问题,对定位算法的连续性和精度提出了更高的要求.针对上述问题,提出一种基于粒子滤波和最大似然的TDOA定位算法:首先不区分LOS和NLOS场景的采用近似最大似然TDOA算法,获取一个初步的定位结果;然后对初步获取的结果用粒子滤波进行纠正,以减少LOS和NLOS场景切换下的引起的定位误差增大和定位结果不一致的问题.仿真结果表明,同样场景下,采用粒子滤波+TDOA定位算法,优于无迹卡尔曼滤波+TDOA算法的定位结果,在LOS和NLOS场景下都能获取较高的定位精
我国隧道的定期检测数据量大,随着像素增加与图片高质量要求,数据的保存与快速传输成了重要问题.尤其是对于大多数检测结果而言,每次保存数据量大,占用较多存储空间.将傅立叶变换用于隧道检测图像压缩中,既不需要估计协方差矩阵,又能用快速算法实现;实验结果表明,此方法能在不失真的情况下压缩图像,极大地节约了存储空间.
考虑润滑脂非牛顿特性和粗糙表面微凸体接触几何,基于润滑脂Herschel-Bulkey流变模型和微凸体K-E弹塑性接触模型,确定了润滑介质弹流作用和微凸体接触作用的并行处理方案,并提出了一种流体动压区和微凸体接触区的压力边界条件假设,建立了脂润滑点接触副混合润滑的确定性模型.结合处理边界条件的虚压力替代法,构建了混合润滑模型的直接迭代法,研究了不同润滑脂和粗糙表面形貌特征下的点接触副混合润滑特征.结果 表明,受表面粗糙形貌影响,二次压力峰和颈缩特征不再明显,脂膜压力分布出现多个压力峰值,且峰值随速度的减小
液体火箭发动机高速涡轮泵的起动是在高压、低温等极端工况下的典型瞬态起动,极易导致其支承轴承的失效.本文构建了低温滚动轴承全液膜润滑和起动摩擦力矩的求解模型,获得了在特定工况下不同滚动体位置的液膜压力分布和最小液膜厚度等;计算得到了起动过程不同载荷和转速下特定低温轴承的起动摩擦力矩,并以此提出了确保轴承瞬态安全起动的最小径向预载方法.开展了液氮工况下的两组快速起动低温滚动轴承的试验测试,获得了高速起动下轴承的动态响应特征,其结果定性地验证了最小径向预载定义方法的合理性;动态响应的快速特征提取也表明了轴承在起
事件检测是非侵入式负荷监测中的关键部分,然而事件检测方法对于一些小电流电器存在漏检问题.为此,提出一种基于小电流电器的滑动窗双边CUSUM事件检测改进算法,即在均值计算窗和暂态检测窗的基础上,引入方差计算窗区分运行时电流波动小的电器,通过权重参数δ提高检测过程中投入、切出事件的累计和,解决了滑动窗双边CUSUM事件检测算法的小电流电器漏检问题.采用方差阈值判断电器是否进入稳态,提高了电器进入稳态时检测的准确性,有效记录事件投入点和事件切出点.实测验证表明,所提算法不仅能够准确检测到传统算法易忽略的小电流电
高速工况下轴承内部流动阻力增大、接触区供油效率降低导致轴承处于乏油润滑状态,严重影响轴承的服役性能.为提升高速下轴承内部润滑介质流动能力,改善轴承的润滑状态,本文提出一种面向滚动轴承喷射润滑的增效方法.通过在轴承内圈表面设计轴向沟槽结构,提升润滑介质的轴向流动能力,进而提高高速工况下轴承滚道及接触区域的润滑油量.通过建立沟槽化内圈表面润滑油流动模型,探索了沟槽结构流动引流及减阻机理,揭示了用于流动减阻的沟槽内底层润滑油带的形成规律并进行了沟槽结构优化设计.H7006C角接触球轴承润滑性能试验表明,在不同转
高速公路枢纽范围是增设擎天柱类广告牌的黄金地带,高速公路枢纽车流转换量大,枢纽内信息载体单一,广告牌经济效益好,但公路枢纽增设广告牌的安全性问题尚未引起足够重视.以山西省陵侯高速公路常乐枢纽设置单柱四面式擎天柱广告牌工程为例,提出了目前高速公路枢纽设置广告设施应遵循的原则及具体要求,对单柱四面式擎天柱广告牌钢结构的力学特性进行受力分析,提出了类似工程的安全性分析方法,并为日后类似工程的设计、施工及后期管养提供参考依据.
A novel nitrogen-doped carbon quantum dots (N-CDs) were prepared by the microwave irradiation method.The fluorescence quenching effect of Co(Ⅱ) on the N-CDs was studied in the sodium dodecyl sulfate (SDS) medium and the fluorescence quenching was sensitiz
为加强山西省高速公路安全应急管理工作,实现高速公路风险管控、隐患治理和突发事件处置的信息化、自动化和智能化,从高速公路安全应急管理系统建设的需求分析、技术架构、功能设计三方面进行分析与研究,实现关键场所信息化管理、监测预警、隐患治理、应急值守、指挥调度、应急资源管理、信息发布、应急评估、统计分析、应急演练等功能,可为山西省高速公路安全应急管理工作提供强有力的技术支撑.