RU135409U1

RU135409U1 - DEVICE FOR MEASURING THE MASS OF MICRO AND NANO OBJECTS

Info

Publication number: RU135409U1
Application number: RU2013135079/28U
Authority: RU
Inventors: Юрий Николаевич Кульчин; Роман Владимирович Ромашко; Тимофей Александрович Ефимов
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2013-12-10

Abstract

1. Устройство для измерения массы микро- и нанообъектов, содержащее импульсный лазер, оптически сообщенный с микроосциллятором, непрерывный лазер, оптически сообщенный со светоделителем, который через объектив оптически сообщен с микроосциллятором, а через фокусирующую линзу оптически сообщен с фотоприемником, отличающееся тем, что в составе устройства использованы четыре микроосциллятора, расположенные на одной горизонтальной линии так, что расстояние между крайними микроосцилляторами не превышает ширину пучка, формируемого объективом, при этом каждый микроосцилятор оптически сообщен с импульсным лазером, кроме того, в составе устройства использованы четыре фотоприемника, кроме того, выходы микроосцилляторов оптически сообщены с фотоприемником через объектив, светоделитель, светофильтр, первую фокусирующую линзу и фоторефрактивный кристалл вдоль его оси [100], при этом непрерывный лазер через систему зеркал, светоделитель, фазовую четвертьволновую пластину и вторую фокусирующую линзу оптически сообщен с фоторефрактивным кристаллом вдоль его оси [010], кроме того, светоделитель через объектив оптически сообщен с микроосцилляторами.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве фоторефрактивного кристалла использован кристалл теллурида кадмия.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве источника световой когерентной волны использован непрерывный твердотельный инфракрасный лазер.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве объектива использована цилиндрическая линза, одна сторона которой выполнена плоской, а другая - выпуклой, сечение которой соответствует дуге окружности, 1. A device for measuring the mass of micro- and nano-objects, comprising a pulsed laser optically in communication with a micro-oscillator, a continuous laser optically in communication with a beam splitter, which is optically in communication with a micro-oscillator, and optically in communication with a photodetector through a focusing lens, characterized in that The device used four microoscillators located on the same horizontal line so that the distance between the extreme microoscillators does not exceed the width of the beam formed by the object Moreover, each micro-oscillator is optically communicated with a pulsed laser, in addition, four photodetectors are used as part of the device, in addition, the outputs of micro-oscillators are optically communicated with a photodetector through an objective, a beam splitter, a light filter, a first focusing lens and a photorefractive crystal along its axis [100] wherein the cw laser through a system of mirrors, a beam splitter, a quarter-wave phase plate and a second focusing lens is optically communicated with the photorefractive crystal along its axis [010], in addition, a beam splitter through the lens is optically communicated with microoscillators. 2. The device according to claim 1, characterized in that a cadmium telluride crystal is used as a photorefractive crystal. The device according to claim 1, characterized in that a continuous solid-state infrared laser is used as a source of light coherent wave. The device according to claim 1, characterized in that a cylindrical lens is used as the lens, one side of which is flat and the other is convex, the cross section of which corresponds to an arc of a circle,

Description

Полезная модель относится к оптоэлектронике и может быть использована в производстве наноматериалов и в метрологии.The utility model relates to optoelectronics and can be used in the production of nanomaterials and in metrology.

Известно устройство для измерения массы микро- и нанообъектов, которое построено на основе резонансного микровзвешивания, в котором чувствительный элемент - микроосциллятор - установлен таким образом, что он является частью интерферометра Фабри-Перо (B. Ilic, H.G. Craigheat, S. Krylov, W. Senaratne, C. Ober, and P. Neuzil Attogram detection using nanoelectromechanical oscillators // J. Appl. Phys. - 2004. - Vol. 95. - P. 3694-3703). Излучение непрерывного лазера делится на две световые волны: объектную и опорную. Опорная световая волна светоделителем направляется в фотодетектор. Часть излучения объектной световой волны непрерывного лазера отражается от микроосциллятора, другая часть объектной световой волны проходит через микроосциллятор и отражается от подложки микроосциллятора, после чего обе части объектной световой волны попадают в фотодетектор. Микроосциллятор устанавливается на пьезокерамический элемент, с помощью которого возбуждаются собственные колебания микроосциллятора.A device is known for measuring the mass of micro- and nano-objects, which is built on the basis of resonant microweighting, in which the sensitive element, the micro-oscillator, is installed in such a way that it is part of the Fabry-Perot interferometer (B. Ilic, HG Craigheat, S. Krylov, W. Senaratne, C. Ober, and P. Neuzil Attogram detection using nanoelectromechanical oscillators // J. Appl. Phys. - 2004. - Vol. 95. - P. 3694-3703). Continuous laser radiation is divided into two light waves: object and reference. The reference light wave is directed by a beam splitter to the photodetector. Part of the radiation from the object light wave of a continuous laser is reflected from the micro-oscillator, another part of the object light wave passes through the micro-oscillator and is reflected from the substrate of the micro-oscillator, after which both parts of the object light wave enter the photodetector. The microoscillator is mounted on a piezoceramic element, with the help of which the natural oscillations of the microoscillator are excited.

К недостаткам аналога следует отнести:The disadvantages of the analogue include:

- микроосциллятор должен быть в известной степени прозрачным для зондирующего излучения, что ограничивает материалы, которые могут быть использованы при его изготовлении;- the microoscillator should be to a certain extent transparent to the probe radiation, which limits the materials that can be used in its manufacture;

повышенные требования к точности изготовления микроосциллятора, повышенные требования к стабильности среднего положения микроосциллятора в процессе работы сенсора, ограниченность динамического диапазона регистрируемых колебаний по амплитуде.increased requirements for the accuracy of manufacturing the micro-oscillator, increased requirements for the stability of the average position of the micro-oscillator during the operation of the sensor, limited dynamic range of the recorded oscillations in amplitude.

Известно также устройство для измерения массы микро- и нанообъектов, содержащее импульсный лазер, оптически сообщенный с микроосциллятором, непрерывный лазер оптически сообщенный со светоделителем, который через объектив оптически сообщен с микроосциллятором, а через фокусирующую линзу оптически сообщен с фотоприемником (Nickolay V. Lavrik, Panos G. Datskos, Femtogram Mass Detection Using Photo-Thermally Actuated NanoMechanical Resonators, Appl. Phys. Letters, Vol. 82 (2003) pp. 2697-2699.).A device for measuring the mass of micro- and nano-objects is also known, comprising a pulsed laser optically in communication with a micro-oscillator, a continuous laser optically in communication with a beam splitter, which is optically in communication with a micro-oscillator, and optically in communication with a photodetector through a focusing lens (Nickolay V. Lavrik, Panos G. Datskos, Femtogram Mass Detection Using Photo-Thermally Actuated Nano Mechanical Resonators, Appl. Phys. Letters, Vol. 82 (2003) pp. 2697-2699.).

Данное техническое решение по своему функциональному назначению и по своей технической сущности является наиболее близким к заявляемому и принято за прототип.This technical solution for its functional purpose and for its technical nature is the closest to the claimed and taken as a prototype.

К недостаткам прототипа следует отнести:The disadvantages of the prototype include:

- низкая стабильность (стабилизацию необходимо проводить вручную, путем подстройки зеркала);- low stability (stabilization must be carried out manually, by adjusting the mirror);

- повышенный шум вследствие подверженности устройства внешним шумам, что в свою очередь повышает порог детектирования массы;- increased noise due to exposure to external noise, which in turn increases the threshold for detecting mass;

- низкая чувствительность из-за невозможности использования микросцилляторов размером меньше длины волны лазерного излучения;- low sensitivity due to the impossibility of using micro-oscillators smaller than the wavelength of laser radiation;

- наличие только одного измерительного канала.- the presence of only one measuring channel.

Задачей настоящей полезной модели является повышение стабильности и чувствительности устройства, снижение его подверженности внешним шумам, увеличение числа измерительных каналов.The objective of this utility model is to increase the stability and sensitivity of the device, reduce its susceptibility to external noise, increase the number of measuring channels.

Результатом, проявляющимся при решении поставленной задачи, является создание многоканального устройства для измерения массы микро- и нанообъектов, устойчивого к внешним шумам, позволяющего использовать в качестве микроосцилляторов объекты, характерные размеры которых меньше размера лазерного пучка объектной волны в месте максимальной фокусировки или даже длины волны излучения (наноразмерные объекты), что позволяет значительно понизить порог измерения масс и увеличить чувствительность за счет использования микроосцилляторов меньших размеров.The result that manifests itself in solving this problem is to create a multichannel device for measuring the mass of micro- and nano-objects that is resistant to external noise, allowing you to use objects whose characteristic sizes are smaller than the size of the laser beam of the object wave at the site of maximum focus or even the radiation wavelength (nanoscale objects), which can significantly lower the threshold for measuring mass and increase sensitivity through the use of microoscillators less their sizes.

Поставленная задача решается тем, что устройство для измерения массы микро- и нанообъектов, содержащее импульсный лазер, оптически сообщенный с микроосциллятором, непрерывный лазер, оптически сообщенный со светоделителем, который через объектив оптически сообщен с микроосциллятором, а через фокусирующую линзу оптически сообщен с фотоприемником, отличается тем, что в составе устройства использованы четыре микроосциллятора расположенные на одной горизонтальной линии так, что расстояние между крайними микроосцилляторами не превышает ширину пучка, формируемого объективом, при этом каждый микроосцилятор оптически сообщен с импульсным лазером, кроме того, в составе устройства использованы четыре фотоприемника, кроме того, выходы микроосцилляторов оптически сообщены с фотоприемником через объектив, светоделитель, светофильтр, первую фокусирующую линзу и фоторефрактивный кристалл вдоль его оси [100], при этом, непрерывный лазер через систему зеркал, светоделитель, фазовую четвертьволновую пластину и вторую фокусирующую линзу оптически сообщен с фоторефрактивным кристаллом вдоль его оси [010], кроме того светоделитель через объектив оптически сообщен с микроосцилляторами. Кроме того, в качестве фоторефрактивного кристалла использован кристалл теллурида кадмия. Кроме того, в качестве источника световой когерентной волны использован непрерывный твердотельный инфракрасный лазер. Кроме того, в качестве объектива использована цилиндрическая линза, одна сторона которой выполнена плоской, а другая - выпуклой, сечение которой соответствует дуге окружности, при этом линза обращена выпуклой стороной к микроосцилляторам, а ее продольная ось ориентирована горизонтально.The problem is solved in that the device for measuring the mass of micro- and nano-objects, containing a pulsed laser optically communicated with a micro-oscillator, a continuous laser optically communicated with a beam splitter, which is optically communicated with a micro-oscillator through the lens, and optically communicated with a photodetector through a focusing lens, the fact that four microoscillators located on the same horizontal line are used as part of the device so that the distance between the extreme microoscillators does not exceed irina of the beam formed by the lens, with each micro-oscillator optically communicated with a pulsed laser, in addition, four photodetectors are used as part of the device, in addition, the outputs of the micro-oscillators are optically communicated with the photodetector through an objective, a beam splitter, a light filter, the first focusing lens and a photorefractive crystal along it axis [100], while a continuous laser through an optical mirror system, a beam splitter, a quarter-wave phase plate and a second focusing lens is optically communicated with photorefractive crista scrap along the [010] axis, besides the beam splitter through the lens optical communication with mikroostsillyatorami. In addition, a cadmium telluride crystal was used as a photorefractive crystal. In addition, a continuous solid-state infrared laser was used as a source of light coherent wave. In addition, a cylindrical lens was used as the lens, one side of which is made flat and the other is convex, the cross section of which corresponds to an arc of a circle, the lens facing the microoscillators with the convex side and its longitudinal axis oriented horizontally.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявленного решения с существенными признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию ”новизна”.A comparative analysis of the essential features of the claimed solution with the essential features of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of “novelty”.

Совокупность признаков формулы полезной модели обеспечивает решение технической задачи полезной модели, а именно повышение стабильности и чувствительности устройства, снижение его подверженности внешним шумам, увеличение числа измерительных каналов, т.е. имеет причинно-следственную связь с достигаемым техническим результатом.The combination of features of the utility model formula provides a solution to the technical problem of the utility model, namely, increasing the stability and sensitivity of the device, reducing its susceptibility to external noise, increasing the number of measuring channels, i.e. has a causal relationship with the achieved technical result.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема устройства для измерения массы микро- и нанообъектов (вид сверху); на фиг. 2 и на фиг. 3 показана схема взаимодействия объектной волны с микроосцилляторами, соответственно, вид сверху и вид сбоку относительно цилиндрической линзы (вдоль оси световых пучков).The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a diagram of a device for measuring the mass of micro- and nano-objects (top view); in FIG. 2 and in FIG. Figure 3 shows a diagram of the interaction of an object wave with microoscillators, respectively, a top view and a side view relative to a cylindrical lens (along the axis of light beams).

На чертежах показаны: 1 - импульсный лазер; 2 - лазерный импульс; 3 - микроосцилляторы; 4 - непрерывный лазер; 5 - зеркало; 6 - светоделитель; 7 - объектная волна; 8 - опорная волна; 9 - объектив; 10 - светофильтр; 11 - первая фокусирующая линза; 12 - четвертьволновая пластина; 13 - первое зеркало; 14 - второе зеркало; 15 - вторая фокусирующая линза; 16 - фоторефрактивный кристалл; 17 - фотоприемник, 18 - отраженные световые пучки, составляющие отраженную объектную волну 7.The drawings show: 1 - pulsed laser; 2 - laser pulse; 3 - microoscillators; 4 - continuous laser; 5 - a mirror; 6 - a beam splitter; 7 - object wave; 8 - reference wave; 9 - lens; 10 - light filter; 11 - the first focusing lens; 12 - quarter-wave plate; 13 - the first mirror; 14 - second mirror; 15 - the second focusing lens; 16 - photorefractive crystal; 17 - photodetector, 18 - reflected light beams that make up the reflected object wave 7.

В качестве непрерывного лазера 4 (источника излучения когерентной световой волны) используется непрерывный твердотельный инфракрасный лазер известной конструкции.As a continuous laser 4 (a source of coherent light wave radiation), a continuous solid-state infrared laser of known design is used.

В качестве фоторефрактивного кристалла 16 используется кристалл теллурида кадмия.As the photorefractive crystal 16, a cadmium telluride crystal is used.

В качестве светоделителя 6 используется светоделительная пластина, выполненная известным образом и ориентированная с возможностью разделения излучения на два световых пучка в равном соотношении (объектную волну 7 и опорную волну 8).As a beam splitter 6, a beam splitter plate is used, made in a known manner and oriented with the possibility of dividing the radiation into two light beams in equal proportions (object wave 7 and reference wave 8).

Устройство для измерения массы микро- и нанообъектов построено на основе резонансного микровзвешивания. В качестве чувствительных элементов используют микроосцилляторы 3 (микрокантилеверы) прямоугольной формы, выполненные из кремния. Один из концов микрокантилевера закреплен на жестком основании, другой остается свободным. Объекты, подлежащие взвешиванию, присоединяют к микрокантилеверу. Определение массы микро- и нанообъектов осуществляют посредством измерения смещения частоты собственных колебаний микроосциллятора. Микроосцилляторы расположены на одной горизонтальной линии так, что расстояние между крайними микроосцилляторами не превышает ширину пучка, формируемого объективом, при этом каждый микроосцилятор оптически сообщен с импульсным лазером. Система зеркал включает: зеркало 5, первое зеркало 13 и второе зеркало 14, обеспечивающие необходимый разворот когерентной световой волны, генерируемой непрерывным лазером 4.A device for measuring the mass of micro- and nano-objects is built on the basis of resonant microweighting. As the sensitive elements using microoscillators 3 (microcantilevers) rectangular in shape, made of silicon. One of the ends of the microcantilever is fixed on a rigid base, the other remains free. The objects to be weighed are attached to the microcantilever. Determination of the mass of micro- and nano-objects is carried out by measuring the frequency offset of the natural oscillations of the micro-oscillator. The microoscillators are located on the same horizontal line so that the distance between the extreme microoscillators does not exceed the width of the beam formed by the lens, and each microoscillator is optically in communication with a pulsed laser. The mirror system includes: mirror 5, the first mirror 13 and the second mirror 14, providing the necessary turn of the coherent light wave generated by the continuous laser 4.

Лазерный импульс 2 импульсного лазера 1 возбуждает собственные колебания микроосцилляторов 3. Излучение непрерывного лазера 4 зеркалом 5 направляется на светоделитель 6. Светоделитель 6 разделяет излучение на две волны: объектную 7 и опорную 8. Объектная волна 7 проходит через объектив 9 и попадает на микроосцилляторы 3, отражается от них, возвращается снова в объектив 9 (пучками, число которых соответствует числу микроосциляторов). При этом микроосцилляторы расположены вертикально. Цилиндрическая линза, используемая в качестве объектива 9, делает пучок вытянутым в горизонтальной плоскости. Отраженные от микроосцилляторов 3 пучки проходят через цилиндрическую линзу 9, собирающую отраженное излучение. Эти пучки проходят через светоделитель 6, фильтр 10, первую фокусирующую линзу 11 и попадают в фоторефрактивный кристалл (ФРК) 16. Опорная волна проходит через четвертьволновую пластину 12, последовательно отражается от зеркал 13 и 14, проходит через вторую фокусирующую линзу 15 и попадает в фоторефрактивный кристалл 16. При этом отраженные световые пучки, составляющие объектную волну 7, вводятся в фоторефрактивный кристалл вдоль его оси [100], а опорная волна вводится в фоторефрактивный кристалл вдоль его оси [010]. В фоторефрактивном кристалле опорная волна объединяется с каждым световым пучком и после объединения полученные световые сигналы направляются на фотоприемники.The laser pulse 2 of the pulsed laser 1 excites the natural oscillations of the micro-oscillators 3. The radiation of the continuous laser 4 by the mirror 5 is directed to the beam splitter 6. The beam splitter 6 divides the radiation into two waves: object 7 and reference 8. Object wave 7 passes through the lens 9 and hits the micro-oscillators 3, reflected from them, returns again to the lens 9 (beams, the number of which corresponds to the number of microoscillators). In this case, the microoscillators are arranged vertically. A cylindrical lens used as a lens 9 makes the beam elongated in the horizontal plane. The beams reflected from the microoscillators 3 pass through a cylindrical lens 9 collecting the reflected radiation. These beams pass through a beam splitter 6, filter 10, the first focusing lens 11 and enter the photorefractive crystal (PRK) 16. The reference wave passes through the quarter-wave plate 12, is successively reflected from the mirrors 13 and 14, passes through the second focusing lens 15, and enters the photorefractive crystal 16. In this case, the reflected light beams constituting the object wave 7 are introduced into the photorefractive crystal along its [100] axis, and the reference wave is introduced into the photorefractive crystal along its [010] axis. In a photorefractive crystal, the reference wave is combined with each light beam and, after combining, the received light signals are sent to photodetectors.

Как упомянуто выше, благодаря первой фокусирующей линзе 11 пучки, составляющие объектную волну 7, фокусируются в кристалл (ФРК) 16, соответственно, благодаря ей, после кристалла 16 пучки начинают расходиться, поэтому обеспечивается их попадание в соответствующие фотоприемники. Удаление фотоприемников от кристалла 16 определяется, как место, где световые пучки расходятся на расстояние достаточное для установки фотоприемников 17 (число которых соответствует числу микроосциляторов 3). Элементы 4-16 в совокупности представляют собой адаптивный голографический интерферометр.As mentioned above, thanks to the first focusing lens 11, the beams making up the object wave 7 are focused into the crystal (PRK) 16, respectively, due to it, after the crystal 16, the beams begin to diverge, therefore, they get into the corresponding photodetectors. The distance of the photodetectors from the crystal 16 is defined as the place where the light beams diverge at a distance sufficient to install the photodetectors 17 (the number of which corresponds to the number of microoscillators 3). Elements 4-16 collectively represent an adaptive holographic interferometer.

Устройство может быть использовано, при детектировании наличия и изменения количества каких-либо веществ, например, определенных белков в жидкостях или воздухе; каждый микроосциллятор может детектировать свое вещество (в зависимости от нанесенного активного слоя на его поверхность) в режиме реального времени.The device can be used to detect the presence and change in the amount of any substances, for example, certain proteins in liquids or air; each microoscillator can detect its substance (depending on the applied active layer on its surface) in real time.

Устройство для измерения массы микро- и нанообъектов работает следующим образом. Объекты, подлежащие взвешиванию, известным образом помещают на микроосцилляторы 3. Собственные колебания микроосциляторов 3 возбуждаются лазерными импульсами 2 от импульсного источника излучения 1. Лазерные импульсы 2 посылаются на микроосциллятор 3 с частотой 1-10 Гц. Отраженные от микроосцилляторов 3 пучки объектной волны 7 вследствие колебаний микроосцилляторов оказываются промодулированы по фазе (от каждого отдельного микроосциллятора 3 отражается один световой пучок). Преобразование изменений фазы каждого пучка объектной волны 7 в изменение интенсивности происходит за счет их взаимодействия с опорной волной 8 в фоторефрактивном кристалле (ФРК) 16. Изменение интенсивности каждого пучка объектной волны 7 на выходе из фоторефрактивного кристалла 16 регистрируется фотоприемником 17. Из сигнала, регистрируемого фотоприемником, определяется частота колебаний микроосциллятора, по изменению которой вычисляется масса объектов, присоединенных к конкретному микроосциллятору 3. При этом между световыми пучками, составляющими объектную волну 7, не возникает взаимодействия, поскольку в такой геометрии, где опорная и объектная волны пересекаются в фоторефрактивном кристалле 16 под прямым углом, в силу анизотропии электрооптического эффекта оказывается запрещенным взаимодействие пучков объектной волны между собой в случае, если они распространяются строго в направлении [100], что исключает возможность появления перекрестных помех между каналами.A device for measuring the mass of micro- and nanoobjects works as follows. The objects to be weighed are placed in a known manner on microoscillators 3. The natural oscillations of the microoscillators 3 are excited by laser pulses 2 from a pulsed radiation source 1. Laser pulses 2 are sent to the microoscillator 3 with a frequency of 1-10 Hz. Beams of the object wave 7 reflected from microoscillators 3 due to oscillations of the microoscillators turn out to be phase modulated (one light beam is reflected from each individual microoscillator 3). The phase changes of each beam of the object wave 7 are converted to a change in intensity due to their interaction with the reference wave 8 in a photorefractive crystal (PRK) 16. A change in the intensity of each beam of the object wave 7 at the output of the photorefractive crystal 16 is detected by the photodetector 17. From the signal recorded by the photodetector , the oscillation frequency of the micro-oscillator is determined, by changing which the mass of objects connected to a particular micro-oscillator 3 is calculated. Moreover, between the light beams, leaving the object wave 7, there is no interaction, since in the geometry where the reference and object waves intersect in the photorefractive crystal 16 at a right angle, due to the anisotropy of the electro-optical effect, the interaction of the object wave beams with each other is forbidden if they propagate strictly in the direction [100], which eliminates the possibility of crosstalk between the channels.

Голографический принцип объединения волн в ФРК позволяет обеспечить точное согласование произвольных фронтов опорной и объектной световых волн, а адаптивные свойства динамической голограммы обеспечивают стабилизацию рабочей точки интерферометра в области его максимальной чувствительности (квадратурные условия) под воздействием неконтролируемых изменений параметров окружающей среды. Благодаря этому повышается стабильность интерферометра, уменьшаются шумы, увеличивается чувствительность, отпадает необходимость в точной юстировке оптических элементов и появляется возможность использовать в качестве микроосцилляторов объекты, характерные размеры которых меньше размера зондирующего лазерного пучка в месте максимальной фокусировки или даже длины волны излучения (наноразмерные объекты). Это позволяет значительно понизить порог измерения массы объектов.The holographic principle of combining waves in the PRK allows exact matching of arbitrary fronts of the reference and object light waves, and the adaptive properties of the dynamic hologram stabilize the operating point of the interferometer in the region of its maximum sensitivity (quadrature conditions) under the influence of uncontrolled changes in environmental parameters. Due to this, the stability of the interferometer increases, noise decreases, sensitivity increases, there is no need for precise alignment of optical elements and it becomes possible to use objects whose characteristic dimensions are smaller than the size of the probe laser beam at the site of maximum focusing or even the radiation wavelength (nanoscale objects). This allows you to significantly lower the threshold for measuring the mass of objects.

Claims

1. A device for measuring the mass of micro- and nano-objects, comprising a pulsed laser optically in communication with a micro-oscillator, a continuous laser optically in communication with a beam splitter, which is optically in communication with a micro-oscillator, and optically in communication with a photodetector through a focusing lens, characterized in that The device used four microoscillators located on the same horizontal line so that the distance between the extreme microoscillators does not exceed the width of the beam formed by the object Moreover, each micro-oscillator is optically communicated with a pulsed laser, in addition, four photodetectors are used as part of the device, in addition, the outputs of micro-oscillators are optically communicated with a photodetector through an objective, a beam splitter, a light filter, a first focusing lens and a photorefractive crystal along its axis [100] wherein the cw laser through a system of mirrors, a beam splitter, a quarter-wave phase plate and a second focusing lens is optically communicated with the photorefractive crystal along its axis [010], in addition, the beam splitter through the lens is optically communicated with microoscillators.

2. The device according to claim 1, characterized in that a cadmium telluride crystal is used as a photorefractive crystal.

3. The device according to claim 1, characterized in that a continuous solid-state infrared laser is used as a source of light coherent wave.

4. The device according to claim 1, characterized in that a cylindrical lens is used as the lens, one side of which is made flat and the other is convex, the cross section of which corresponds to an arc of a circle, while the lens faces the microoscillators with the convex side and its longitudinal axis is oriented horizontally.