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光現象資源箱 型號：QWG1208 ? 實驗清單： 光在空氣中直線傳播實驗 面鏡成像觀察實驗 ? ? ? ? 透鏡成像觀察實驗 影子觀察實驗

含電路板、散裝元器件、制作說明書等

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原理介紹： 光在與微粒的相互作用中，會將自身攜帶的動量傳遞給微粒，對微粒施加力的作用。在光鑷中，處在激光中的粒子所受的力有兩種：一部分是電磁場分布不均勻導致的梯度力，梯度力將微粒吸引向光阱的中心；一部分是光子與粒子相互作用導致的散射。針對不同大小的粒子，大致可以分為三類： 一、微粒的尺度遠大于激光波長，可以采用幾何光學近似模型，光線在微粒經過折射反射，將動量傳遞至微粒上； 二、微粒尺度跟激光波長相近，這種情況下可以通過電磁場麥克斯韋方程組求解； 三、微粒尺度遠小于激光波長，微粒在光場中被激發為偶極子，受到偶極子與強聚焦光場的相互作用力； 相關內容： 動手調節光路，利用光鑷捕捉并操控小球； 基于空間光調制器的光鑷系統，通過研究不同算法從而得到加載在空間光調制器上的全息圖、更加深入地研究特殊模式光束在光學微操縱中的應用、拓展光鑷與其他學科交叉的應用前景以及對光場偏振態、相位、振幅的聯合調制等等。 應用領域： 作為非侵入型的力學操控系統，光鑷可以應用于細胞生物學、氣溶膠科學、物理化學等交叉學科的基礎研究，包括細胞微環境的改變、形變拉伸、微粒力學參數的測量等等。將全息光鑷與圖像識別結合，可以做到自動捕獲粒子和分揀， 將全息光鑷與光學顯微鏡相結合，可以量化細胞、分子的動力學特性，在細胞生物學中有巨大的研究空間； 方案介紹： 光路圖：   上圖為本方案全息光鑷裝置的光路示意圖。首先激光經過擴束后，直徑與空間光調制器有效區域的短邊直徑相等，擴束后的激光依次通過線偏振片、半波片和非偏振分光棱鏡。用半波片旋轉線偏光角度，使之工作在相位模式下，空間光調制器的入射角控制在在 5°以內。 經過空間光調制器反射的光經過由兩個傅里葉透鏡組成的縮束系統，該系統能改變光斑尺寸確保光束直徑與顯微物鏡的入瞳直徑匹配。對于外圍光強較弱的高斯光束，利用此縮束系統將激光直徑稍大于顯微物鏡入瞳直徑。 經過縮束系統的激光經過 45°直角反射鏡，二向色鏡將激光透射進入顯微物鏡，同時讓照明光源透過，從而使 CMOS 相機采集到樣品像。空間光調制器位于第一個傅里葉透鏡的焦距處，全息圖與物鏡入瞳是共軛像面，所以全息圖經過顯微物鏡做傅里葉變換后在顯微物鏡焦平面即樣品面上再現期望的光場分布。   特點： 此方案采用的開普勒式縮束系統透鏡間的焦平面與樣品面是共軛的，在透鏡焦平面加入高通濾波器或在空間光調制器上疊加閃耀光柵后，后續光學元件按照一級像排列，從而移去零級光的影響。 加載全息圖后 X-Y 位置可實時調整，快速疊加不同焦距菲涅爾相位圖、閃耀光柵相位圖等； 空間光調制器可供多種語言調用（labview、C、Python 等）；可編程實現不同數目、不同排列的光阱陣列；   配置標準：   序號 配置 規格 序號 配置 規格 1 激光光源 637nm 激光最大功率1w 4 顯微物鏡 PLN100× 油浸   NA 1.25 2 空間光調制器 1920*1080   2π 5 照明光源 波長470nm 功率760mw 3 CMOS相機 1280*1024 60FPS 6 相機筒鏡 f=200mm 等系列其他配置

為白色或灰白色結晶粉末，在常溫干燥下穩定，易溶于水，微溶于乙醇。在弱堿性水溶液中穩定，在中性，酸性溶液中極不穩定。具有強還原性，極易被氧化，自燃。該產品由于用途十分廣泛，在國內外市場上常年均屬于緊俏物資。 由于傳統的生產方法中要用到價格昂貴的鋅粉而使其產量受到極大的限制；為解決這一問題，專家們開始研究其它的生產工藝來制備保險粉，于是出現了原料來源方便，價格低廉的甲酸鈉法生產連二亞硫酸鈉（即保險粉）。目前該技術幾乎取代了傳統的鋅粉法。 連二亞硫酸鈉作為強還原劑，主要用于印染工業作為媒染劑，撥染劑，因能將染色缺陷撥色重染因而俗稱保險粉。還廣泛用于棉，麻，紙漿中，食品工業中飴糖制造，陶土的漂白；用于制造還原染料，醫藥，橡膠抗氧劑以及用于金銀的回收，銅板印刷和氧化分析等方面。由于用途廣，功能特殊，暫無可替代的產品，尤其在紡織印染行業中的重要作用，使其國內市場供應處于緊張狀態，同時還要向有關國家和地區出口，市場前景一直很好。

我國由于特殊的地質條件，大慶油田、勝利油田、大港油田等三次采油已經開始廣泛采用聚丙烯酰胺驅油技術。國內外的聚丙烯酰胺上料都是由人工來完成的，工人的勞動強度大，粉塵飛揚，需戴口罩，帽子等才能工作，當吸收的PAM大于5000PPM時因腸胃粘膜對營養的吸收被粘阻而有害。 本項目應用現代機械、電氣、氣壓傳動和PLC控制技術集成設計制作了擁有自主知識產權的自動切袋倒料裝置；并采取多項措施保證人與粉塵的隔離；基于PLC開發了自動控制系統；并應用皮帶輸送、螺旋輸送和負壓輸送等多種輸送方式構建了聚丙烯酰胺干粉的自動上料系統。 本項目解決了袋裝粉料上料時的粉塵污染，有效預防塵肺、呼吸道等職業病的發生，填補了國內聚丙烯酰胺干粉自動上料系統技術空白；具有顯著的社會效益。本項目已在勝利油田得到了推廣應用。

可以量產/n目前合成溴鉛銫粉體大多采用去離子水做溶劑的化學共沉淀法，雖然溴化鉛和溴化銫在去離子水中有較高的溶解度，且用去離子水作溶劑能大量合成溴鉛銫粉料，但是水基液相法易產生副產物CsPb4Br6 和CsPb2Br5。針對現有技術的以上缺陷或改進需求，該項目提供了一種溴鉛銫粉體制備技術，其目的在于獲取純度高，雜相少，顆粒均勻的溴鉛銫粉體。該制備方法中，起始溶液以氫溴酸為溶劑，化學共沉淀反應中以氫溴酸為底

納米金屬粉體材料廣泛用于催化劑、潤滑劑、建筑材料、陶瓷材料、氣敏材料、絕緣材料、紡織材料、發光材料、木材、滅火劑、生物醫學材料等，在冶金、機械、化工、電子、國防、核技術、航空航天等領域具有極其重要的潛在應用價值。金屬納米粉體制備技術是納米金屬粉體材料研究、開發和應用的關鍵。本技術依托南京工業大學粉體研究所，已開發出三代年產1000公斤級高性能、高產率直流電弧等離子體蒸發金屬納米粉體連續制備產業化生產線，并實現了平均粒度在15～300nm的金屬Cu、Ni、Fe、Ag、Sn、Bi、Zn、Co、不銹鋼及高均勻混合性Cu-Ni-Sn等金屬粉體材料的產業化生產。所制備的納米金屬粉體純度高，可滿足不同行業特別是電子行業對高純度納米金屬粉體的需求；可滿足多系列、多品種納米金屬粉體的生產，易控制粉體的粒徑以及粒度分布；有利于降低粉體粒度分布范圍，減小粒度；易收集，包裝，且能在后續環節中保證粉體的高純度。該生產線具有能量利用率高，制備成本低，產率高；可靠性高，易維護；原材料可適應性強，即可采用不規則金屬塊體，也可采用粉體；產品均一性好等優點。目前，該技術已成功轉讓給相關企業，并在同行業具有強的競爭優勢。技術優勢(特點、指標等) 生產線真空度高，極限真空度可達5×10-4 Pa，采用三槍結構，為高均勻性復合金屬納米粉體、合金納米粉體和薄殼修飾形納米粉體的制備奠定了基礎；采用最新的等離子體電源組合技術，可有效解決國內現行產業化生產線依賴使用國外進口大功率等離子體電源的現狀；根據不同金屬特點，在一條生產線上，采用不同結構粒子控制器，可有效解決多品種金屬納米粉體的生產問題；引入納米粉體分級系統，可進一步降低生產金屬納米粉體的粒度分布范圍，提高產品質量；所研制的生產線已考慮到金屬納米粉體的鈍化、真空儲存和設備與后續產品生產設備的連接等問題；采用復合蒸發和特殊蒸發坩堝技術，可進一步提高設備能量利用率，降低制備成本；設備主要操作由計算機控制，易于操作，穩定性高。與國內現有技術相比，在粒度相同情況下，銅粉產率可提高1.5倍，鎳粉產率可提高2倍，銀粉產率可提高5倍，鐵粉產率可提高2～5倍。基本解決了現有納米金屬粉氣相法生產中存在的產率低、成本高、純凈度低等問題。中國顆粒學會鑒定結果認為該技術達到國際先進、國內領先水平。