申请/专利权人：成都信息工程大学

申请日：2023-07-18

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN116930082B

主分类号：G01N21/01

分类号：G01N21/01;G06F17/16;G06F17/11;G01N21/21

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2023.11.10#实质审查的生效;2023.10.24#公开

摘要：本发明公开了一种手性药物的光自旋弱测量系统及其参数优化方法，属于手性分子测量技术领域，包括导轨、氦氖激光器、半波片、第一透镜、第一格兰偏振镜、棱镜、第二透镜、第二格兰偏振镜和CCD，所述棱镜上设置有多层介质薄膜，所述CCD、所述第二格兰偏振镜、所述第二透镜、所述棱镜、所述第一格兰偏振镜、所述第一透镜、所述半波片和所述氦氖激光器依次设置在所述导轨上；还公开了一种手性药物的光自旋弱测量系统的参数优化方法。本发明通过上述结构和方法，解决了现有的检测方法所需时间长且检测过程中会破坏待测样品结构的问题和传统弱测量系统不在意系统参数对系统灵敏度和检出限的影响从而导致的测量结果不准确和无法测量少量手性分子的问题。

主权项：1.一种手性药物的光自旋弱测量系统的参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：推导出手性分子溶液的光自旋霍尔效应自旋横移值的表达式，推导方法如下：考虑入射光束为腰宽w0的高斯光束，假设入射面为xoz平面，该光束表示为： （1），其中kix，kiy分别为入射波矢的x分量和y分量，对应左、右圆偏振光；根据三维空间坐标系中的坐标变换得光束角谱反射矩阵为： （2），其中rss、rsp、rps、rpp均表示反射系数，可由转移矩阵法计算得到；求得多层薄膜结构反射系数，设第n层介质中传播的平面波为，则波动方程形式为： （3），其中为第n层介质中的电场复振幅，表示复波矢，，，和分别表示时间，角频率，真空相速度以及位置矢量；根据各层界面边界的连续性条件，得到联系着结构中各层电场振幅的4阶方阵，而矩阵由下式得到： （4），其中矩阵和分别为各层的动态矩阵和传输矩阵，动态矩阵和传输矩阵各元素均由波动方程（3）和边界条件解出，于是代入计算得反射系数： （5）， （6），任意的线偏振态入射光表示为： （7），其中，η表示入射偏振方位角；将式（7）带入式（2），光在磁性薄膜表面反射的偏振态以s-p为基矢的形式表示为： （8），为计算光子自旋霍尔效应，下式给出反射光的偏振态在自旋基中的形式： （9），其中，分别表示右旋圆偏振态和左旋圆偏振态；和分别表示水平偏振光与垂直偏振光在非磁性介质界面反射所产生的PSHE；和分别表示水平偏振光与垂直偏振光在磁性介质表面反射所产生的附加PSHE；代表了光子自旋轨道耦合；利用几何重心积分的方法，见式（10），计算得到任意线偏振光在空气-磁性薄膜界面反射时所产生的质心横移值： （10），步骤2：改变步骤1表达式中变量参数，进行仿真实验，变量参数分别为薄膜材料、入射角、传输距离、外加磁场方向和光束的束腰半径；步骤3：绘制参数-横移值曲线，逐一确定参数优化方案。

全文数据：

权利要求：

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