مخلوط کردن دو سیال در یک کانال میکرونی با استفاده از اندازه حرکت زاویه ای مداری نور

این پایان نامه مروری بر خواص و کاربردهای تکانه زاویه ای اسپینی و مداری نور، و معرفی برخی از کاربردهای آنها است. با استفاده از معادله موج پیرامحوری نشان می دهیم که اندازه حرکت زاویه ای نور به بخش های اسپینی و مداری تجزیه می شود. برخی از روش های مختلفی که تاکنون برای تولید این باریکه ها به کار گرفته شده اند معرفی شده است. همانند صفحات فازی مارپیچ (spp)، تمام نگارهای با طرح چنگالی، عدسی های استوانه ای، صفحه های با بار توپولوژی معین (q-plate) و نمونه های دارای دوشکستی عرضی دائمی. در این پایان نامه برخی از کاربرد های این پرتوها در تله اندازی ذرات میکروسکوپی و دوران آنها مرور می شود. چرخش و جهت گیری ذرات دوشکستی در میدان الکتریکی نور، چرخش ذرات دوشکستی در یک باریکه نوری با قطبش بیضوی و همچنین انتقال اندازه حرکت زاویه ای مداری نور به ذرات جاذب، بررسی انتقال اندازه حرکت زاویه ای کل (اندازه حرکت اسپینی و مداری) به این ذرات جاذب، چرخش کنترل شده ی ذرات در الگوی تداخلی مارپیچ مورد بررسی قرار گرفت. در این کاربرد ها، از انبرک نوری برای تله اندازی ذرات، و برای تولید اندازه حرکت زاویه ای مداری اغلب از تمام نگار ها و یا عدسی های استوانه ای استفاده شده است. در این پایان نامه پس از مرور روش های انتقال تکانه زاویه ای نور به ذرات میکروسکوپی، در ادامه سعی کردیم با استفاده از پرتوهای حامل اندازه حرکت زاویه ای مداری ،به عنوان هم زن نوری، مخلوط شدن دو سیال در یک کانال میکرونی را بررسی کردیم . مشاهده شده است هنگامی که پرتو پرتوان لیزر آرگون با شیشه های تبادل یون شده برهمکنش می کند ناحیه برهمکنش می تواند به یک باریکه گاوسی با قطبش دایره ای، تکانه زاویه ای مداری منتقل کند که ما از این نمونه ها برای انتقال اندازه حرکت زاویه ای مداری به پرتو استفاده کرده ایم. برای ساخت کانال های میکرونی از روش لیتوگرافی نرم بر پایه (pdms) استفاده کردیم. ساخت میکروکانال و مشاهده مرز کاملا مجزا دو سیال با موفقیت انجام شد ولی متاسفانه چرخش یا مخلوط شدن این دو سیال مشاهده نگردید. در ادامه، تصمیم گرفتیم که از این پرتوها برای دوران ذرات جاذب میکروسکوپی استفاده کنیم. که برای این منظور ابتدا از گلبول های قرمز خون به عنوان ذرات جاذب استفاده کردیم و سپس ذرات پلی استایرن با ابعاد مختلف از تا این آزمایش را تکرار کردیم، ولی چرخشی برای این ذرات مشاهده نشد. از آنجا که منبع لیزری که برای پرتو حامل اندازه حرکت زاویه ای استفاده کردیم لیزر پوینتر(‎ ) بوده است، این احتمال می رود که توان پایین نور لیزر و همچنین جذب پایین ذرات به اندازه ای نبوده که چرخش این ذرات را ممکن سازد. تکرار این آزمایش و تکرار چرخاندن ذرات با توان های بالاتر، به سبب آسیب دیدن لیزر پرتوان آرگون و افت توان آن که عدم امکان ساخت کامل شیشه های تبادل یون شده را در پی داشت، ممکن نبوده و توقف پروژه را در مراحل پایانی در پی داشت.