同步輻射課程 期末報告 Optical Tweezers

1. 同步輻射課程 期末報告Optical Tweezers 報告者：蕭心縈 楊朝舜

2. Outline • Introduction • Application • Our Work • Approach • Result • Combine SPEN and Tweezers

3. Introduction • 原理：光子動量轉移產生 作用力抓取微小粒 子。

4. Introduction • 長度尺度：10nanometers~100micrometers • 時間尺度：microsecond • 作用力尺度：feto - newtons ~ nano - newtons

5. Outline • Introduction • Application • Our Work • Approach • Result • Combine SPEN and Tweezers

6. Application • Dynamic Holographic Optical Tweezers Curtis, J. E., Koss, B. A. & Grier, D. G. Dynamic holographic optical tweezers. Opt. Commun. 207,169–175 (2002).

7. Application • Nanofabrication with Optical Tweezers Kawata, S., Sun, H.-B., Tanaka, T. & Takada, K. Finer features for functional microdevicecs. Nature412, 697–698

8. Application in bio

9. Outline • Introduction • Application • Our Work • Approach • Result • Combine SPEN and Tweezers

10. OUR APPROACH 利用較為簡單光學機制製造穩定的週期性位能分佈疊出穩定且可以操控的幾何結構。

11. OUR APPROACH 當已知 會形成 (p-m)/2 個橢圓圖形暗紋，故當 p=m 時，將會僅 　　　出現雙曲暗紋。

12. OUR APPROACH • Ince – Gaussian Beam

13. OUR APPROACH • Vortex array beam (Mach – Zehnder Interferometer)

14. RESULT *IGMS 對於侷限所展現的特性 (1) 週期性位能井的出現 • (a) 極大值與極小值交替出現的級數特性，其所 • 製造的其所表現的場強為：

15. RESULT (2) 我們亦可透過模擬觀察，因場強劇烈分佈造成的截 向 trapping force

16. Brief Conclusion *透過已經可以實踐的簡單實驗機制，利用級數的自然特性就可以得到穩定的週期性位能排列。 *無需經過複雜的機制可以簡單的光場疊加得到我們需要的幾何侷限位置分佈。 *無需要高度聚焦來達到光場強度的劇烈變化，可避免熱量的擾動。 *無需外加機制來改變光場強度分布，利用自然的特性

17. Outline • Introduction • Application • Our Work • Approach • Result • Combine SPEN and Tweezers

18. MODERVATION 生成新的化合物 1.檢測到所謂的雜訊 2.熱的擾動造成trapping的效果不彰 ------------我們需要解析不期而遇化 合物的組成來修正估計

19. TOOL 1.同步輻射SPEM的適用 (1)儀器配置示意圖

20. TOOL (2)結合同步輻射SPEM的優點 第三代同步輻射光源結合優良球面分光儀可以提供 *高光通量 *高解析度 *良好聚焦的軟X光光源

21. TOOL SPEM檢測結果

22. CONCLUSION 1.利用SPEM,我們可以檢測事先無法估計的化合物 2.SPEM只能在真空中進行,無法還原樣品真正的環境