GCforce：光学力分解为梯度力和散射力
作者：
Hongxia Zheng，Xinning Yu，Wanli Lu，Jack Ng，Zhifang Lin
机构：
复旦大学表面物理国家重点实验室，中国矿业大学物理学院，香港浸会大学物理系，南京大学先进微结构协同创新中心
发布年份：
2018年
更新时间：
2025-04-03 11:19:52
关键词：
梯度力,散射力,广义洛伦兹-米氏理论,多极展开理论
摘要：
本文介绍了一种MATLAB函数GCforce，用于计算光学力的梯度部分和散射部分。光学力分解为梯度力和散射力，或等效地分解为保守分量和非保守分量，对于光学微操控的物理理解具有重要意义。本文提出了一种基于广义洛伦兹-米氏理论和笛卡尔多极展开方法的公式，用于分解作用于浸没在任意单色光场中的球形粒子的光学力。梯度力和散射力的表达式以照射粒子的光场的部分波展开系数和粒子的米氏系数明确给出。本文还提供了一个MATLAB函数GCforce.m用于计算。光学力的明确和严格分解为保守力和非保守力有助于理解光与物质的相互作用，并显著促进光场设计以实现各种光学微操控。
结论：
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实验方法及产品解析：
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名称
分类
制造商
PDF资料
参数
描述
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DG数字消磁装置
能量和功率传感器
Twinleaf LLC
2: 2
脉冲宽度: 10ns
DG 通过施加振荡磁场使材料达到饱和，然后缓慢地将振荡幅度降至零，从而自动化磁屏蔽消磁过程。
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LAM300原子磁力计
能量和功率传感器
成都量视科技有限公司
灵敏度: <20fT/√Hz
动态范围: ±5nT
测量轴: Z轴、Y轴
LAM300原子磁力计是一种基于原子自旋交换技术的超高灵敏度磁场探测仪器，其通过原子自旋的精确控制，能够测量极为微弱的磁场变化，灵敏度高达fT/√Hz级别，为地磁场强度的几十亿分之一。
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MS-2 磁屏蔽
能量和功率传感器
Twinleaf LLC
屏蔽系数: 10⁶
磁噪声: 10 fT/Hz1/2
内部 3 轴磁场线圈: X/Y coil:
Calibration: 0.576 G/A = 57.6 nT/mA
Inductance: 33 µH
Z coil:
Calibration: 1.50 G/A = 150 nT/mA
Inductance: 140 µH
MS-2 磁屏蔽是精密磁场控制的理想系统。它提供多层高磁导率金属屏蔽以降低环境磁场噪声，并具有内部场线圈系统，可精确控制屏蔽体中心的磁场。
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MS-1LF 磁屏蔽
能量和功率传感器
Twinleaf LLC
内部3轴磁场线圈: X/Y 线圈
校准：0.81 G/A = 81 nT/mA
电感：22 μH
Z 线圈
校准：1.06 G/A = 106 nT/mA
电感：20 μH
内部梯度场线围: dZ/dz：4.02 nT/cm/mA
dZ/dy：3.55 nT/cm/mA
dZ/dx：3.55 nT/cm/mA
dY/dx：4.24 nT/cm/mA
dY/dy：5.18 nT/cm/mA
内部 Z轴二阶梯度线圈: d²Z/dz²：1.06 nT/cm²/mA
MS-1LF 磁屏蔽为超精密磁场测试和测量提供最低的室温磁噪声环境。它提供多层高磁导率金属屏蔽层以降低环境磁噪声，内部铁氧体屏蔽层，并具有内部场线圈系统，以精确控制屏蔽体积中心的磁场。
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MS-1L 磁屏蔽器
能量和功率传感器
Twinleaf LLC
轴向孔: 30 mm dia.
接入孔: 15 mm dia. 8 radial & 2 on each endcap
质量: 8 kg
MS-1L 磁屏蔽器是一种用于精确磁场控制的出色而紧凑的系统。它提供多层高磁导率金属屏蔽以降低环境磁场噪声，并具有内部场线圈系统，可精确控制屏蔽体中心的磁场。
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