一种产生颗粒物质微重力环境的方法及其装置

摘要

本发明涉及一种产生颗粒物质微重力环境的方法及其实现该方法的装置。现有技术采用抛物线飞行和自由落体运动技术，实现成本高，操作不便利。本发明中激光束依次经过扩束准直器、空间光调制器和反射镜，被反射镜反射后向背离重力方向传播，由悬浮物镜聚焦形成焦点对颗粒物质产生光梯度力和光散射力作用，用于克服颗粒物质自身重力作用力，悬浮起颗粒物质，构成颗粒物质微重力环境；信息处理控制器控制空间光调制器改变波前相位或振幅分布，调控光梯度力和光散射力分布，调节颗粒物质所处环境；由观测光源、分光镜、成像物镜和图像采集器构成成像系统观测颗粒物质进行。本发明结构设计合理、所需费用低、操作便利，并具有观测功能。

主权项

一种产生颗粒物质微重力环境的方法，其特征在于该方法的具体步骤是：(1)将颗粒物质放置在透光颗粒容器中，透光颗粒容器下方放置悬浮物镜，并且透光颗粒容器在悬浮物镜的聚焦区域；(2)激光光源射出光束经过光路上设置的扩束准直器形成扩束准直激光光束；(3)扩束准直激光光束经过反射镜反射后向与重力方向相反的方向传播，反射激光光束传播方向与水平面夹角为80°～90°，反射激光光束经过悬浮物镜聚焦在颗粒物质；(4)通过信息处理控制器控制空间光调制器对扩束准直激光光束进行波前相位调制和振幅调制，使颗粒物质悬浮起来，形成微重力环境；(5)通过设置在透光颗粒容器上方的光学显微成像系统对处于微重力环境中颗粒物质行为进行观测，并由信息处理控制器对图像进行分析得到颗粒物质行为特性。