Project detail

Local probe microscopy with an optically trapped probe

Duration: 01.01.2000 — 31.12.2002

Funding resources

Czech Science Foundation - Standardní projekty

- whole funder (2000-01-01 - 2002-12-31)

On the project

Cílem projektu je realizovat experimentální zařízení a nalézt metody využívající opticky chycenou sondu k měření sil. Optické uchycení sondy je velmi šetrné ke studovanému povrchu a umožňuje zjišťování vlastností vnitřních ploch transparentních objektů. Navrhovaným systémem bude možné měřit síly až o dva řády menší (1 pN - 100 pN) než síly, které jsou detekovatelné mikroskopem využívajícím interakce meziatomových sil (ARM). Úspěšné zjištění takto malých sil vyžaduje třírozměrnou detekci polohy sondy s přesností 1-10 nm, které lze dosáhnout kvadrantovým detektorem a dvojicí detektorů umístěných v blízkosti obrazu sondy vytvořeného optickým mikroskopem. Jako alternativního způsobu bude využito sledování změny spektra vyzařovaného opticky chyceným mikrolaserem během jeho přibližování ke studovanému povrchu. Zařízení bude sloužit ke studiu topologie povrchů a jejich optických vlastností se submikrometrových rozlišením. Navrhovatelé již zvládli vytvoření několika optických pastí.

Description in English
The objective of the project is to build up an experimental system that will employ an optically trapped probe for the measurement of the surface forces acting on the probe and for the determination of the sample topology and optical properties with subwavelength resolution. The probe can be trapped gently enough to avoid damage of sensitive objects and can be trapped inside transparent objects. This system is able to determine forces that are 2 orders of magnitude smaller (1 pN-100 pN) than the forcesmeasured by the atomic force microscope. The detection of the trapped probe position must be carried out with high resolution (1-10 nm) so that these tiny forces could be measured. This will be done by placing a quadrant detector and a pair of detectorswith pinholes near the probe image produced by an optical microscope. Monitoring the change of the spectrum emitted by an optically trapped microlaser as a function of its distance from the sample will be used as an alternative way. The

Mark

GA101/00/0974

Default language

Czech

People responsible

Liška Miroslav, prof. RNDr., DrSc. - fellow researcher
Zemánek Pavel, prof. RNDr., Ph.D. - principal person responsible

Units

Faculty of Mechanical Engineering
- co-beneficiary (2000-01-01 - 2002-12-31)

Results

VÁCLAVÍK, V., ROZMAN, J., ČÍP, O., MIKEL, B. Digital controlled electronics for three-dimension hydrophone position system. In Radioelektronika 2001, Conference Proceedings. Institute of Radio Electronics, Brno University of Technolog: Brno University of Technology, 2001. p. 78 ( p.)ISBN: 80-214-1861-3.
Detail

CHMELÍK, R.; HARNA, Z.; ANTOŠOVÁ, I.; LOVICAR, L.; MACHÁLEK, M.; ZLÁMALOVÁ, M. Holografická konfokální mikroskopie. In Mikroskopie 2002. Praha: Česká společnost pro vědeckou kinematografii, 2002. s. 7-13. ISBN: 80-01-02580-2.
Detail

CHMELÍK, R. Holographic confocal microscopy. In Wave and Quantum Aspects of Contemporary Optics. Bellingham: SPIE - The International Society for Optical Engineering, 2001. p. 118 ( p.)ISBN: 0-8194-4047.
Detail

CHMELÍK, R., LOVICAR, L., HARNA, Z. Surface profilometry by a holographic confocal microscopy. Abstracts, XIII Polish-Czech-Slovak Optical Conference, Wave and Quantum Aspects of Contemporary optics. Krzyzowa, Polsko: Institute of Physics , Wroclaw University of Technology, 2002. p. D1 ( p.)
Detail

Zemanek P, Jonas A, Liska M. Simplified description of optical forces acting on a nanoparticle in the Gaussian standing wave. Journal of the Optical Society of America A, 2002, vol. 19, no. 5, p. 1025 ( p.)ISSN: 1084-7529.
Detail

CHMELÍK, R., HARNA, Z. Surface profilometry by a parallel-mode confocal microscope. Optical Engineering, 2002, vol. 41, no. 4, p. 744 ( p.)ISSN: 0091-3286.
Detail

CHMELÍK, R., LOVICAR, L., HARNA, Z. Surface profilometry by a holographic confocal microscopy. Optica Applicata, 2003, vol. 33, no. 2-3, p. 381 ( p.)ISSN: 0078-5466.
Detail

CHMELÍK, R. Holographic confocal microscopy. Proceedings of SPIE, 2001, vol. 4356, no. 1, p. 118 ( p.)ISSN: 0277-786X.
Detail

Responsibility: Zemánek Pavel, prof. RNDr., Ph.D.