激光梯度场中荧光关联谱学的实验研究

研究了荧光关联谱(fluorescence correlation spectroscopy,简称FCS)在FCS测量中外加激光梯度场的影响.实验显示,微区内粒子的扩散时间随梯度场强度增加而增加,近似呈线性关系.同时,微区内平均粒子数目随梯度场相应地增加.粒子的极化率越大,相同条件下受到激光梯度场的影响就越大. 关键词： 荧光关联谱(FCS) 激光梯度场 扩散时间     

ZBLAN玻璃中Pr3+掺杂离子3P0和1D2能级的发光特性和寿命

对ZBLAN氟锆酸盐玻璃中Pr³⁺掺杂离子³P₀和¹D₂能级的寿命和发光特性进行了较详细的光谱学研究。首先测量了两种掺杂浓度(质量分数分别为1×10^-3,5×10^-3)的Pr³⁺:ZBLAN玻璃的吸收光谱,然后运用时间分辨激光光谱技术测量了³P₀和¹D₂能级在激光单光子共振激发下的荧光发射谱和能级寿命。将不同荧光发射谱带的强度和文献报道的Judd Ofelt理论计算辐射跃迁几率数值做了比较分析,证明了文献中理论计算结果的可靠性。由于浓度猝灭效应,在相同的激发条件下,掺杂浓度为1×10^-3样品的荧光发射强度明显大于5×10^-3样品的荧光发射强度。但是从我们的测量结果看,掺杂浓度对³P₀和¹D₂ 的能级寿命值无显著影响。掺杂浓度为1×10^-3时,Pr³⁺离子³P₀和¹D₂能级的寿命值分别为46,322μ_s。     

Ar-HCl转动跃迁光谱线压力加宽截面的理论计算

本文利用量子力学的Infinite Order Sudden Approximation近似方法和Ar-HCl H6(2)相互作用解析势模型,计算了HCl分子转动跃迁谱线被Ar展宽的压力加宽截面（相对能量范围30cm^-1—1000^-1)和平均弛豫截面（系统温度125K,175K,300K）.通过与密耦合方法（CC）计算值及实验值的比较,发现IOSA近似方法对转动能级较为稀疏的分子的j=0←j=1转动路迁谱线仍然可给出较好的计算结果,但要用于转动激发态跃迁谱线的计 关键词：     

水驱油过程的核磁共振二维谱研究

岩心水驱油过程中油水分布状况是岩心多孔介质的重要性质. 水驱油过程的研究是进一步进行提高采收率研究的基础. 核磁共振扩散-弛豫二维谱提供了岩心中流体性质的多方面信息,与核磁共振一维弛豫谱相比极大地提高了区分油水的能力. 该文通过2组岩心水驱油实验,从不同含油饱和度的扩散-弛豫二维谱中提取出水的一维弛豫谱,在原油粘度比较高的情况下获得了驱替过程中油水在不同孔隙中的分布状况以及润湿性等信息, 解决了单独用一维弛豫谱方法难以区分油水的问题. 该文的研究方法对油田提高采收率的研究有比较大的参考价值.     

pH对血清影响的1H NMR研究

维持血液的pH在7.35～7.45范围内,是生命的基本需要. 人体生理状态的改变往往会伴随或者引发血液pH的变化. 本文通过扩散加权、横向弛豫加权以及饱和转移差谱等¹H NMR方法,对pH 7.0～7.8的血清体系进行研究,观察其中大分子和小分子代谢物的变化. 实验结果表明 pH的改变不仅能够引起血清中一些小分子代谢物化学位移的改变,还会影响小分子代谢物与蛋白的相互作用,引起这些小分子结合态和游离态含量的变化. 此外,没有观察到血清蛋白信号的明显变化,仅血清白蛋白赖氨酰信号随pH增高有高场位移.     

波段三维ESR成像系统的研制（Ⅴ）——灵敏度与分辨率实验及系统总性能指标

实验确定了自行研制的L波段三维电子自旋共振成像（3D-ESRI）系统的检测灵敏度及成像分辨率指标. 用Tempo水溶液模型测量灵敏度结果表明： 样品体积为10 mm, 高30 mm，测量浓度1×10^-4 mol/L水溶液的信噪比为S/N=4∶1；加梯度磁场后，样品浓度需>5×10^-4 mol/L，样品体积为19 mm, 高30 mm时，获得的投影谱的信噪比可满足图像重建的需要. 用DPPH固体样品确定的成像分辨率结果<1 mm. 文中还对ESRI系统的
各项总体性能做了归纳总结.     

二维核磁共振观测岩石润湿性

润湿性是反映储层中油水分布状况的一个重要表征参数,因此研究储层岩石的润湿性对原油开采有着重要的意义. 扩散弛豫二维谱可展示扩散系数与弛豫时间的相关性,并可以对油水的弛豫时间、扩散系数分别进行研究,与核磁共振一维弛豫谱相比极大地提高了区分油水的能力. 该文首先通过多组实验验证扩散-弛豫二维谱可以很好地观测到油水共存状态下玻璃珠表面的润湿性,继而通过对3组人造岩心表面润湿性的测量,获得了人造岩心表面润湿性的信息,解决了此时单独用一维弛豫谱方法难以区分油水的问题. 利用二维谱观察岩石润湿性的研究对油田提高采收率的研究有较大的参考价值.     

超快速COSY类2D NMR实验弛豫假峰的抑制

在脉冲梯度场基础上研究了进一步缩短COSY类2D NMR实验数据采集时间的新方法.利用主动屏蔽梯度场线圈的梯度场恢复时间仅为100μs数量级这一特点,提出一类基于脉冲梯度场消除弛豫假峰的脉冲序列.并以DQF-COSY脉冲序列为例加以验证.实验结果表明:采用文中的方法,取序列重复时间远小于T₁和T₂是切实可行的;梯度场技术能很好地抑制弛豫假蜂以达到2D NMK数据的快速采集.     

利用X射线磁性圆二色吸收谱计算3d过渡族磁性原子的轨道和自旋磁矩

在4个方面研究了实验数据的预处理和应用加和定则中的问题.1)外磁场对样品电流法测量的吸收谱强度的影响.发现外磁场H<200×10^-4T时，信号强度正比于H^-β；当H>200×10^-4T时，尽管外磁场继续增加，但信号强度基本保持不变.2)不同方向的电磁铁剩磁会导致吸收谱的分离.这种分离与入射光的偏振态和样品的磁性无关，可以通过乘以一个常数很好地消除这种分离.3)通过XPSPEAK 4.1对实验数据拟合，写出了吸收谱的解析函数.利用解析函数的积分值，建立一种相对“客观"的标准，判断在一定的实验条件下，不同的数值积分方法的准确性.4)以误差函数作为吸收谱的背景函数，建立了一套完整的X射线磁性圆二色的数据处理方法.最后用Bode积分法计算出20nm厚Co膜的轨道和自旋磁矩分别为0.141μ_B和1.314μ_B. 关键词： X射线磁性圆二色 加和定则 台阶函数 吸收谱拟合     

pH对血清影响的^1H NMR研究

维持血液的pH在7.35～7.45范围内,是生命的基本需要.人体生理状态的改变往往会伴随或者引发血液pH的变化.本文通过扩散加权、横向弛豫加权以及饱和转移差谱等1H NMR方法,对pH 7.0～7.8的血清体系进行研究,观察其中大分子和小分子代谢物的变化.实验结果表明pH的改变不仅能够引起血清中一些小分子代谢物化学位移的改变,还会影响小分子代谢物与蛋白的相互作用,引起这些小分子结合态和游离态含量的变化.此外,没有观察到血清蛋白信号的明显变化,仅血清白蛋白赖氨酰信号随pH增高有高场位移.     

辣椒碱与β-环糊精包合物的核磁共振研究

利用核磁共振方法研究了辣椒碱β-环糊精包合物的化学计量比、空间结构信息及其在水溶液中的自扩散系数. 通过测定不同浓度比的辣椒碱和β-环糊精混合溶液的 ¹H NMR数据,绘制Job's曲线,辣椒碱和β-环糊精的Job's曲线均在r=0.5处出现拐点. 同时测定了该包合物的2D ROESY和DOSY谱图,ROESY谱图中NOE交叉信号出现在辣椒碱的H-1~H-8和β-环糊精的H-3′、H-5′、H-6′之间,DOSY测得β-环糊精和辣椒碱形成包合物前后的表观自扩散系数. 结果表明,辣椒碱β-环糊精包合物的主客体分子的化学计量比为1∶1,辣椒碱分子的异丙基端从β-环糊精的宽口端进入疏水腔,其中H-1~H-8部分在空腔内部,包合物的自扩散系数为2.95×10^-10m²/s.     

锐钛矿金红石的高温原位X射线衍射研究

对TiO₂粉末进行了空气和真空条件下从室温到1200℃的加热原位X射线衍射实验, 得到了空气和真空条件下微米级锐钛矿颗粒转变为金红石的起始温度分别为850℃ 和855℃; 分别修正了空气条件下锐钛矿在(27–850℃)范围和金红石在(900–1200℃) 范围内的晶胞参数和真空条件下锐钛矿在(27–850℃)范围和金红石在(950–1200℃) 范围的晶胞参数, 从而得到了晶胞参数随温度变化的关系, 得到了锐钛矿和金红石在空气中和真空中的热膨胀系数, 并总结了热膨胀系数随温度变化的规律. 室温下锐钛矿在空气条件下的热膨胀系数为 α_a=4.55063×10^-6/℃, α_c=7.7543×10^-6/℃, β=16.85836×10^-6/℃; 真空下为 α_a=4.69429×10^-6/℃, α_c=9.02850×10^-6/℃, β=18.69688×10^-6/℃. 室温下, 金红石在空气条件下的热膨胀系数为 α_a=6.81243×10^-6/℃, α_c=8.71644×10^-6/℃, β=22.22178×10^-6/℃; 真空条件下为 α_a=6.05834×10^-6/℃, α_c= 8.39280×10^-6/℃, β=20.52362×10^-6/℃. 关键词： 2')" href="#">TiO₂ 原位X射线衍射 相转变 热膨胀     

Joint transfer of time and frequency signals and multi-point synchronization via fiber network

A system of jointly transferring time signals with a rate of 1 pulse per second(PPS) and frequency signals of 10 MHz via a dense wavelength division multiplex-based(DWDM) fiber is demonstrated in this paper.The noises of the fiber links are suppressed and compensated for by a controlled fiber delay line.A method of calibrating and characterizing time is described.The 1PPS is synchronized by feed-forward calibrating the fiber delays precisely.The system is experimentally examined via a 110 km spooled fiber in laboratory.The frequency stabilities of the user end with compensation are1.8×10~(-14) at 1 s and 2.0×10~(-17) at 10~4 s average time.The calculated uncertainty of time synchronization is 13.1 ps,whereas the direct measurement of the uncertainty is 12 ps.Next,the frequency and 1PPS are transferred via a metropolitan area optical fiber network from one central site to two remote sites with distances of 14 km and 110 km.The frequency stabilities of 14 km link reach 3.0×10~(-14) averaged in 1 s and 1.4×10~(-17) in 10~4 s respectively;and the stabilities of 110 km link are 8.3×10~(-14) and 1.7×10~(-17),respectively.The accuracies of synchronization are estimated to be 12.3 ps for the14 km link and 13.1 ps for the 110 km link,respectively.     

Constant time steady gradient NMR diffusometry using the secondary stimulated echo

A pulse sequence producing a second stimulated echo is suggested for the compensation of relaxation and residual dipolar interaction effects in steady gradient spin echo diffusometry. Steady field gradients of considerable strength exist in the fringe field of NMR magnets, for instance. While the absolute echo time of the second stimulated echo is kept constant throughout the experiment, the interval between the first two radiofrequency pulses is augmented leading to a modulation of the amplitude of that second stimulated echo by self-diffusion only. The unique feature of this technique is that it is of a single-scan/single-echo-signal nature. That is, no reference signals neither of the same pulse sequence nor of separate experiments are needed. The new method was tested with poly(ethylene oxide) melts and proved to provide reliable data for (time dependent) self-diffusion coefficients down to the physical limit (D approximately 10(-15)m(2)/s) when flip-flop spin diffusion starts to become effective.     

HL-2Mװ�û�����Ȧ������ɢ�ų����Ż�

通过采用控制变量法,调整引线外弧段半径、回线内外弧段半径及回线与TFC间隙等参数,使HL-2M装置的TFC馈线系统在等离子体区域产生的最大杂散磁场降为3.69×10?4T,同时初步评估了馈线在一次放电后的绝热温升,为馈线是否需要冷却提供依据。最后在优化馈线位形参数后,对馈线的支撑和连接形式进行了初步的定性分析和讨论。     

Measurement of diffusion coefficients using a quick echo split NMR imaging technique

A new method for the ultrafast generation of diffusion-weighted images is reported. The technique combines a quick echo split NMR imaging sequence with the principle of Stejskal and Tanner. It allows to determine the diffusion constant with nearly the same accuracy as the conventional spin-echo technique, requiring only a fraction of the time. The determined values for water doped with 1 g Cu(NO₃)₂ per liter of H₂O and pure acetone were D_water = (1.95 ± 0.02) × 10⁻⁹ m²/s and D_acetone = (4.05 ± 0.02) × 10⁻⁹ m²/s at 18.5°C. They are in good agreement both with literature and our own reference measurements using a diffusion-weighted spin-echo sequence. In addition, the temperature dependence of D_water was measured in the range of 18.5–45.9°C and a good correspondence with reported data was found.     

Pressure dependence of plasma parameters in medium-vacuum nitrogenarc discharge with the titanium cathode

The plasma properties of a medium-vacuum nitrogen arc discharge from a titanium cathode were studied. The arc chamber use was 400 mm in diameter and 600 mm in length. The cathode diameter and thickness were 64 and 25 mm, respectively. The experimental conditions are given as follows: pressure range=1×10^-3~2×10^-1 torr; N₂ gas flow rate=6 ml/min; arc current=50 A. Electric probe characteristics are measured as a function of pressure and distance from the cathode surface. The analytical results obtained show that the electron energy distribution takes 1-Mx at pressures above 1×10^-2 torr but 2-Mx at pressures under 4×10^-2 torr and that the electron density has a maximum value at a certain pressure. The Ti⁺, Ti⁺⁺, and N ⁺₂ ion spectral intensities are measured as a function of pressure and distance from the cathode surface. On comparison of these results and the electron density, the Ti⁺ spectral intensity turns out to be proportional to that of the electron density. This suggests that the major ion in the plasma volume is of the Ti⁺ species     

温稠密钛电导率计算

温稠密物质是惯性约束核聚变、重离子聚变、Z箍缩动作过程中物质发展和存在的重要阶段. 其热力学性质和辐射输运参数在聚变实验和内爆驱动力学模拟过程中有至关重要的作用. 本文通过建立非理想Saha方程, 结合线性混合规则的理论方法模拟了温稠密钛从10^-5-10 g·cm^-3, 10⁴ K到3×10⁴ K区间的粒子组分分布和电导率随温度密度的变化, 其中粒子组分分布由非理想Saha方程求解得到. 线性混合规则模型计算温稠密钛的电导率时考虑了包括电子、原子和离子之间的多种相互作用. 钛的电导率的计算结果与已有的爆炸丝实验数据相符. 通过电导率随温度密度变化趋势判断, 钛在整个温度区间, 密度0.56 g·cm^-3时发生非金属相到金属相相变. 对于简并系数和耦合系数的计算分析, 钛等离子体在整个温度和密度区间逐渐从弱耦合、非简并状态过渡到强耦合部分简并态.     

Determination of genuine diffusivities in heterogeneous media using stimulated echo pulsed field gradient NMR

Pulsed field gradient (PFG) NMR diffusion measurements in heterogeneous media may lead to erroneous results due to the disturbing influence of internal magnetic field gradients. Here, we present a simple theoretical model which allows one to interpret data obtained by stimulated spin echo PFG NMR in the presence of spatially varying internal field gradients. Using the results of this theory, the genuine self-diffusion coefficients in heterogeneous media may be extrapolated from the dependence of the apparent diffusivities on the dephasing time of the simulated echo PFG NMR sequence. Experimental evidence that such extrapolation yields satisfactory results for self-diffusion of hexadecane in natural sediments (sand) and of n-octanol in doped MgO pastes is provided.     

石墨烯量子点荧光探针测定肾上腺色腙

通过高温裂解柠檬酸合成了水溶性石墨烯量子点(GQDs),并应用钝化剂PEG2000进行修饰,提高了GQDs的量子产率。应用荧光光谱、紫外-可见光谱、红外光谱对其发光特性进行了研究,测定了荧光寿命。实验发现,在p H=7.40的Tris-HCl缓冲液中,肾上腺色腙(CBZC)对GQDs荧光强度有明显的猝灭作用。基于此提出了以GQDs为探针测定肾上腺色腙的新方法。实验考察了缓冲溶液用量、缓冲溶液种类、量子点浓度、反应时间以及表面活性剂等多种因素对反应体系的影响。当量子点浓度为2.3×10-3mol/L时,肾上腺色腙浓度在4.0×10-7~1.2×10-5mol/L(0.995 6)范围内与荧光猝灭值ΔF呈良好的线性关系,方法检出限为1.5×10-7mol/L,相对标准偏差为0.15%(n=5,c=4.0×10-6mol/L)。该方法对于样品中肾上腺色腙含量测定的回收率为97.46%~101.6%。通过测定温度对猝灭常数的影响以及紫外-可见吸收光谱的变化确定了二者的猝灭过程和相互作用力类型。