Measuring the accuracy of particle position and force in optical tweezers using high-speed video microscopy

光学 光学镊子 艾伦方差 自相关 光电二极管 粒子(生态学) 物理 光谱密度 镊子 职位(财务) 标准差 计算机科学 电信 统计 海洋学 数学 财务 经济 地质学
作者
Graham M. Gibson,Jonathan Leach,Stephen Keen,Amanda J. Wright,Miles J. Padgett
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:16 (19): 14561-14561 被引量:211
标识
DOI:10.1364/oe.16.014561
摘要

We assess the performance of a CMOS camera for the measurement of particle position within optical tweezers and the associated autocorrelation function and power spectrum.Measurement of the displacement of the particle from the trap center can also be related to the applied force.By considering the Allan variance of these measurements, we show that such cameras are capable of reaching the thermal limits of nanometer and femtonewton accuracies, and hence are suitable for many of the applications that traditionally use quadrant photodiodes.As an example of a multi-particle measurement we show the hydrodynamic coupling between two particles.
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