بررسی عوامل محیطی بر کارایی انبرک نوری در به دام اندازی نانوذرات

چکیده انبرک نوری روشی برای به دام اندازی و دستکاری ذرات در محدوده چند نانومتر تا چند میکرومتر است. امروزه این روش در زمینه¬هایی مانند زیست¬شناسی مورد توجه واقع شده است به همین خاطر بررسی این روش و ایجاد شرایط محیطی مناسب برای به دام اندازی و دستکاری نمونه¬های زیستی اهمیت بسیاری دارد. در این پژوهش ابتدا نظریه حاکم بر به دام اندازی ذرات در پرتو نور متمرکز مورد بررسی قرار گرفته است. با معرفی مدل سازی مناسب که برای بازه اندازه ذرات در حد میکرون در ناحیه مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی معتبر می¬باشد شبیه سازی لازم را انجام دادیم. سپس به بررسی اپتیکی جزء به جزء هر یک از اجزاء سامانه اپتیکی استفاده شده انبرک نوری در به دام اندازی میکروکره¬ها پرداختیم. با استفاده از این سامانه موفق به به دام اندازی و جابه¬جایی میکروکره¬های پلیمری، باکتری و گلبول قرمز شدیم. با توجه به رفتار این ذرات به دام افتاده نیروهای نوری به صورت یک نیروی بازگرداننده رفتار می¬کند به این معنا است نیرویی که باریکه لیزر بر ذره اعمال می کند متناسب با جا به جایی از مرکز باریکه است. سختی تله مشخص برای اندازه گیری نیروی معتبر لازم است. در این پژوهش برای محاسبه سختی تله از روش نیروی کششی استوکس استفاده شده است. بعد از محاسبه سختی تله عواملی که بر آن تاثیر دارند معرفی و تعیین شد که این عوامل شامل ضریب شکست محیط، توان لیزر و اندازه ذره و ... است. هر یک از این عوامل را تغییر داده و سختی تله را مشخص کردیم. سپس نیروی به دام اندازی را بدست آوردیم و با مقایسه با نیروهای بدست آمده ازشبیه¬سازی نتایج را اعلام کرده¬ایم. نتایج آزمایشگاهی با نتایج حاصل از شبیه¬سازی در توافق خوبی است. کلید واژه: انبرک نوری، به دام اندازی نوری، سختی تله، نیروی کششی استوکس