光子力显微镜研制

成果编号：10146

价格：面议

完成单位：北京大学

单位类别：985系统院所、211系统院所

完成时间：2014年

成熟程度：研制阶段

服务产业领域：电子信息

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发布人：叶安培离线

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无接触高空间分辨扫描探测微米尺度物质的几何与力学性质（如刚度、应变、弹性、粘性，作用势，作用力等）一直是科学工作者期望的目标。以光镊束缚和操控的纳米小球为探针，结合高精度的散射光干涉位置探测技术，可构成一种成新型扫描探针显微镜，即光子力显微镜。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新装备

合作方式：技术开发、技术咨询、技术服务

参与活动：

专利情况：未申请专利

成果简介

成果概况

创新要点

2009年，北京大学信息科学技术学院申请的“光子力显微镜关键技术研究”项目获得首届“仪器创制与关键技术研发”基金支持，资助经费35万元。作为“光子力显微镜”研究项目的启动基金，该笔经费为课题组提供了强有力的支持，通过大量关键部件，如显微镜镜头、光学扫描振镜、光电二极管、数据采集卡等的购置，使得这一国际先进关键技术的前期探索研究得以及时启动和顺利开展。在该基金的资助下，课题组已开展了多项光子力显微镜研制中的关键技术研发，包括（1）高稳定囚禁探针粒子的激光光源的研制；（2）实时精确测量纳米探针粒子三维位置的高灵敏光电位置探测器的研制；（3）亚皮牛顿（＜10-12 N）力的精度测量；（4）对光阱力标定与探针粒子受力的三维图像显示的应用系统软件的开发。

主要技术指标

该技术具有纳米精度的空间分辨，能以亚皮牛量级的作用力解析度和微秒量级的时间解析度进行动态实时观测，探测微环境的二维甚至内部三维结构。该技术仅有欧洲个别实验室刚刚开始研究，尚没有商品化产品，国内类似的研究尚未开始。

其他说明

上述关键技术的研究，为进一步开展具有自主知识产权的新型扫描探针显微镜的研制奠定了基础。在该基金支持下的前期研究基础上，课题组2011 年申请的“全自动光镊-光刀显微操纵系统”获得了“国家科技部科技条件支撑计划”的进一步支持，资助强度超过400万元，实现了基金使用效益的最大化。

完成人信息

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