[发明专利]基于电偶极旋转散射光探测的纳米微粒识别装置和方法

权利要求书

1.一种基于电偶极旋转的散射光探测识别纳米微粒的装置，其特征在于，该装置包括第一激光器(1)、第二激光器(2)、偏振调节器(3)、平面镜(4)、合束器(5)、真空腔(6)、物镜(7)、光电探测器(9)、物镜(10)、滤波片(11)；

所述第一激光器(1)出射捕获激光，经过所述偏振调节器(3)后进入合束器(5)；所述第二激光器(2)出射探测激光，经过所述平面镜(4)反射后也进入所述合束器(5)，捕获激光和探测激光经过所述合束器(5)合束后进入位于所述真空腔(6)内部的物镜(7)，由所述物镜(7)汇聚形成光阱捕获纳米微粒(8)；所述纳米微粒(8)光照后的散射光经滤波片(11)滤除激光器第一激光器(1)引发的散射光，仅收集第二激光器(2)激发的散射光，经过透镜组(10)汇聚后被光电探测器(9)探测。

2.根据权利要求1所述的基于电偶极旋转的散射光探测识别纳米微粒的装置，其特征在于，所述第一激光器(1)的功率与第二激光器(2)的功率的比值大于10。

3.根据权利要求1所述的基于电偶极旋转的散射光探测识别纳米微粒的装置，其特征在于，所述偏振调节器(3)优选二分之一玻片，且通过调节二分之一玻片调节所述捕获激光的偏振方向。

4.一种基于电偶极旋转的散射光探测识别纳米微粒的方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：

(1)捕获激光和探测激光汇聚后照射进入真空腔内，形成光阱，悬浮待测目标纳米微粒；

(2)调节所述捕获激光的偏振方向，使纳米微粒在光阱中旋转，所述纳米微粒光照后的散射光经过滤除捕获激光后，在固定位置处收集所述探测激光激发的散射光光强变化；

(3)根据纳米微粒散射模型和系统的光学传输效率，若改变偏振方向，微粒的散射光强度变化率的误差不超过10％，则认定微粒为单球形，通过瑞利散射模型计算微粒的有效直径；若改变偏振方向，微粒散射光具有涨落超过10％的散射光强度变化，则微粒为非球形，根据散射光涨落变化的周期特性反演微粒的形貌和尺寸。

所述捕获激光与探测激光的光强之比不小于10。

5.根据权利要求4所述的基于电偶极旋转的散射光探测识别纳米微粒的方法，其特征在于，当被测纳米微粒为二氧化硅微粒时，第一激光器波长为1064nm，第二激光器波长为532nm。