新型调制光阱的理论、实验与单分子应用
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-13页 |
| 第1章 新型调制光阱的研究背景 | 第13-33页 |
| ·光镊技术发展现状 | 第17-23页 |
| ·单光束光镊的原理和实现方法 | 第18-19页 |
| ·光镊的理论模型 | 第19-21页 |
| ·光镊技术在软物质中的应用 | 第21-22页 |
| ·光镊技术在蛋白质工程中的应用 | 第22-23页 |
| ·光镊在胶体聚集速率测量方面的应用 | 第23页 |
| ·光镊技术中的新形势 | 第23-27页 |
| ·单个光镊的主动操控 | 第24页 |
| ·多个粒子的同时捕获和操控 | 第24-25页 |
| ·纳米尺度粒子的捕获、操纵与观察 | 第25页 |
| ·低数值孔径光镊与几十微米的捕获对象 | 第25-26页 |
| ·光阱下粒子探针的连接与修饰 | 第26-27页 |
| ·光镊技术中的新技术 | 第27-29页 |
| ·声光衍射器件与时间调制技术 | 第27页 |
| ·空间光调制器与空间调制技术 | 第27页 |
| ·光纤与光纤光镊 | 第27-28页 |
| ·仪器的反馈控制技术 | 第28页 |
| ·实验数据的快速采集 | 第28-29页 |
| ·光镊技术中的新问题 | 第29-31页 |
| ·各种新型光阱的实现及算法优化 | 第29页 |
| ·GPU以及并行计算技术提高计算速度 | 第29-30页 |
| ·FPGA控制 | 第30页 |
| ·实验数据的采集和分析中的新问题 | 第30页 |
| ·单分子生物物理实验对光镊的新要求 | 第30-31页 |
| ·新型调制光阱研究的意义 | 第31-32页 |
| ·光镊技术本身 | 第31页 |
| ·单分子生物物理 | 第31-32页 |
| ·膜形变调控蛋白聚合 | 第32页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第32-33页 |
| 第2章 全息光镊的理论基础 | 第33-51页 |
| ·全息光镊技术简介 | 第34-35页 |
| ·数字全息技术 | 第34-35页 |
| ·空间光调制器 | 第35页 |
| ·液晶空间光调制器的工作原理 | 第35-41页 |
| ·平行相列型液晶空间光调制器的调制原理 | 第37-38页 |
| ·扭曲相列型液晶空间光调制器的调制原理 | 第38-40页 |
| ·全息光镊装置中所采用的液晶空间光调制器的特性 | 第40-41页 |
| ·全息光镊的实现算法 | 第41-50页 |
| ·全息光镊理论 | 第42-43页 |
| ·算法简介 | 第43-47页 |
| ·算法结果 | 第47页 |
| ·结果分析与讨论 | 第47-50页 |
| ·实验结果 | 第50页 |
| ·本章小结 | 第50-51页 |
| 第3章 全息光镊实验实现 | 第51-75页 |
| ·全息光镊技术应用背景 | 第51-53页 |
| ·软物质物理 | 第52页 |
| ·微区流变学 | 第52-53页 |
| ·单分子生物物理 | 第53页 |
| ·全息光镊实验装置主要硬件介绍 | 第53-58页 |
| ·激光器 | 第53-54页 |
| ·空间光调制器 | 第54-55页 |
| ·显微镜 | 第55页 |
| ·光路设计与分析 | 第55-58页 |
| ·全息光镊的软件简介 | 第58-59页 |
| ·空间光调制器的控制 | 第58-59页 |
| ·界面与算法软件 | 第59页 |
| ·全息光镊的实验结果 | 第59-62页 |
| ·全息阵列光镊捕获多个微小粒子 | 第60页 |
| ·全息涡旋光阱旋转粒子 | 第60-62页 |
| ·全息光镊稳定性分析 | 第62-66页 |
| ·全息阵列光镊刚度分析的特点 | 第62-63页 |
| ·数字图像处理 | 第63-64页 |
| ·功率谱分析 | 第64-65页 |
| ·能量均分原理 | 第65-66页 |
| ·全息光镊的应用 | 第66-74页 |
| ·采用高性能计算机对阵列光镊的刚度进行并行标定 | 第66-69页 |
| ·酵母细胞在涡旋光阱中的旋转速率和扭力矩 | 第69-71页 |
| ·纳米碟的并行操控 | 第71-73页 |
| ·基于杂化光镊的软物质综合测量系统 | 第73-74页 |
| ·本章小结 | 第74-75页 |
| 第4章 时间调制光阱中粒子的动力学理论研究 | 第75-95页 |
| ·时分复用光阱中粒子的动力学描述 | 第76-79页 |
| ·时分复用光阱简介 | 第77-78页 |
| ·时分复用光阱中粒子的运动规律 | 第78-79页 |
| ·时分复用光阱有效刚度的数值模拟 | 第79-83页 |
| ·实现算法 | 第80-81页 |
| ·模拟结果 | 第81-82页 |
| ·飞秒激光分析 | 第82-83页 |
| ·时分复用双光阱稳定性的实验研究 | 第83-89页 |
| ·旋转玻片时分复用双光镊实验装置 | 第83-86页 |
| ·时分复用双光镊有效刚度实验结果 | 第86-87页 |
| ·旋转玻片法时分复用光阱稳定性分析 | 第87-88页 |
| ·宽频段有效刚度随切换频率的变化关系 | 第88-89页 |
| ·振荡光镊中胶体粒子的动力学模拟 | 第89-94页 |
| ·振荡光镊 | 第89-90页 |
| ·模拟过程 | 第90-91页 |
| ·结果 | 第91-92页 |
| ·讨论与小结 | 第92-94页 |
| ·本章小结 | 第94-95页 |
| 第5章 高精度激光双光镊与单分子生物物理应用 | 第95-109页 |
| ·新型高精度激光双光镊的研究背景 | 第96-97页 |
| ·恒力实验 | 第96页 |
| ·单分子荧光成像和共聚焦荧光相关谱 | 第96-97页 |
| ·单分子荧光 | 第97页 |
| ·高精度激光光镊系统介绍 | 第97-101页 |
| ·光路原理 | 第97-98页 |
| ·位置探测和图像标定 | 第98页 |
| ·样品池和微流道设计 | 第98-99页 |
| ·精度标定 | 第99-100页 |
| ·恒力区的标定 | 第100-101页 |
| ·抑制剂对DNA发卡折叠动力学的影响 | 第101-106页 |
| ·DNA发卡实验原理 | 第101-102页 |
| ·DNA发卡变力模式实验结果 | 第102-103页 |
| ·恒力模式DNA发卡的实验结果 | 第103-104页 |
| ·抑制剂对DNA发卡折叠动力学的影响 | 第104-106页 |
| ·小结 | 第106页 |
| ·荧光探测模块 | 第106-108页 |
| ·宽场荧光成像 | 第107页 |
| ·单分子荧光探测 | 第107-108页 |
| ·讨论与小结 | 第108页 |
| ·本章小结 | 第108-109页 |
| 第6章 离子束刻蚀相位片实现拉盖尔高斯光束 | 第109-121页 |
| ·相位片制作的常见工艺 | 第109-112页 |
| ·激光直写技术 | 第110页 |
| ·离子束刻蚀技术 | 第110-111页 |
| ·紫外光刻 | 第111页 |
| ·电子束刻蚀 | 第111页 |
| ·同步辐射刻蚀 | 第111-112页 |
| ·相位片的制作流程 | 第112-115页 |
| ·相位片的设计 | 第112-113页 |
| ·激光直写技术制作光刻掩膜板 | 第113-114页 |
| ·离子束刻蚀加工相位片 | 第114-115页 |
| ·相位片实现叠加拉盖尔高斯光束的实验研究 | 第115-117页 |
| ·相位片的测试 | 第115页 |
| ·实验装置 | 第115-117页 |
| ·光阑大小对衍射结果的影响 | 第117页 |
| ·结果分析 | 第117-120页 |
| ·讨论 | 第117-119页 |
| ·光学捕获分析 | 第119-120页 |
| ·本章小结 | 第120-121页 |
| 第7章 数字微镜实现涡旋光束的实验研究 | 第121-137页 |
| ·数字微镜器件简介 | 第121-127页 |
| ·DMD的工作原理 | 第122-123页 |
| ·DMD应用领域 | 第123页 |
| ·DMD通过脉宽调制实现光强调制 | 第123-124页 |
| ·DMD的固有相位调制 | 第124-127页 |
| ·DMD实现拉盖尔高斯光束的实验研究 | 第127-133页 |
| ·DMD的控制与使用方法 | 第127-128页 |
| ·实验装置 | 第128-129页 |
| ·DMD工作曲线的校正 | 第129-130页 |
| ·涡旋光束的实验结果 | 第130-133页 |
| ·DMD实现涡旋光束偏振态研究 | 第133-136页 |
| ·实验结果 | 第133-134页 |
| ·理论分析 | 第134-136页 |
| ·偏振度较低的可能解释 | 第136页 |
| ·本章小结 | 第136-137页 |
| 第8章 总结与展望 | 第137-139页 |
| 参考文献 | 第139-153页 |
| 缩写词索引 | 第153-154页 |
| 常用物理量及单位换算 | 第154-155页 |
| 致谢 | 第155-157页 |
| 攻读博士学位期间发表论文 | 第157-158页 |
