4 / 7
М.Л. Лоскутникова, М.А. Якимова, В.И. Алехнович
50
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 5
ственной производной;
1
,
i
i
y y
h
1
i
i
y y
h
— правая и левая разностные произ-
водные, выбранные для аппроксимации обычной пространственной производ-
ной
.
Изменением порядка аппроксимации этой разностной схемы и некоторых
преобразований, приходим к монотонной при любых
и
h
схеме в виде
1
1
2
2
2
2
,
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
r x r x
r x
r x
y
y
y f
h h
h
h h
h h
1 .
1 1
2
i
r x
Результаты анализа.
Для расчетов силы, действующей на частицу, использова-
ли формулы (3), (5) и (6). Проведено исследование зависимости действующей на
частицу силы от характерного параметра лазерного излучения, а именно, от радиу-
са пучка лазерного импульса
0
.
r
В работе радиус
0
r
варьируется в пределах
6
1 10
…
4
2 10
м. Пространственное распределение нормированной силы при различ-
ных значениях безразмерной длительности импульса приведено на рис. 3.
Рис. 3.
Пространственное распределение силы при значениях безразмерной
длительности импульса 1,875 (
1
), 3,75 (
2
) и 7,5 (
3
)
Обсуждение результатов.
Анализ кривых, приведенных на рис. 3, позволя-
ет сделать выводы, которые помогут оптимизировать применение оптико-
акустического пинцета. При увеличении расстояния от центра лазерного пятна
происходит возрастание нормированной силы до некоторого максимального
значения, затем начинается ее уменьшение. При определенных значениях без-
размерной длительности импульса происходит изменение знака силы на проти-
воположный, а в промежутке существует область, называемая областью удер-
жания частицы. Эта область представляет особый интерес для практического
применения пинцета. Для некоторых значений безразмерной длительности им-
пульса не наблюдается изменения знака силы воздействия. Подобные различия