光镊技术在气溶胶物理化学表征中的应用
2017-10-23张韫宏
中国光学 2017年5期
蔡 宸,张韫宏
(北京理工大学 化学与化工学院 化学物理研究所,北京 102488)
光镊技术在气溶胶物理化学表征中的应用
蔡 宸,张韫宏*
(北京理工大学 化学与化工学院 化学物理研究所,北京 102488)
有机气溶胶的热/动力学研究是多学科交叉的前沿研究领域,其核心问题主要是非理想混合包括挥发性、液-液相分离、非平衡传质动力学等,精确测量这些过程相关理化参数是目前研究的瓶颈。光镊系统可以悬浮气溶胶单颗粒,获得高信噪比受激拉曼光谱,在研究气溶胶物理化学性质与其大气效应中具有独到优势。被广泛用于有机及其与无机混合体系气溶胶的吸湿性、挥发性、水传质动力学、液-液相分离过程研究中。本文综述了激光悬浮气溶胶单颗粒技术的研究进展,主要包括光镊技术的原理和技术手段,以及在气溶胶关键物理化学参数测量中的应用。通过光镊系统,一方面可以获得重要理化参数的精确结果,另一方面可以对实际环境中悬浮液滴的状态进行模拟测量,从而为大气科学的研究与污染治理提供重要支撑。
光镊;受激拉曼光谱;气溶胶
1 引 言
光由具有动量的光子组成,兼具粒子性和波动性。1873年,Maxwell指出,波在介质中传播时能够在其传播方向的法线方向产生一个压力。压力的大小与单位体积内波所具有的能量成正比[1]。当光照射到物体时能产生光辐射压[1-2]。一束光照射到宏观物体时,辐射压的影响可以忽略。但是,当照射到微观物体时其影响却不能被忽略。……
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