偶氮染料掺杂高分子薄膜的荧光光谱特性

利用旋涂法制备了新的偶氮染料掺杂薄膜，在室温下测试了该薄膜的吸收光谱，稳态荧光光谱和时间分辨荧光光谱，研究了荧光衰减动力学过程，得到了反式和顺式异构体的激光发单线态（S1）的荧光寿命。     

激光诱导时间分辨固体表面荧光光谱系统

采用斜射式激发样品光路结构,设计了应用于测试时间分辨固体表面荧光光谱系统。利用该系统研究了氧化锌薄膜在355 nm激光脉冲激发下的时间分辨固体表面荧光光谱。结果表明,该系统能够实现测量时间分辨固体表面荧光光谱,并由此测量了样品的固体表面荧光寿命。该系统结构简单可靠,灵敏度高,响应速度快。     

甲醇分子荧光光谱的研究

采用Roper Scientific SP_2558多功能光谱测量系统对色谱纯甲醇溶液在紫外光激励下产生的荧光光谱进行了实验研究。实验结果表明,甲醇溶液能吸收紫外光并向外发射峰值位于340nm附近的荧光光谱,同时得到了能产生荧光光谱的最长激励光波长的临界值为245nm左右。对甲醇分子发射荧光的机理进行了讨论,给出了与实验结果相一致的理论分析。研究甲醇的荧光光谱可为其作为有机溶剂和催化剂时对其他有机大分子相关光谱的影响提供理论和实验上的参考,并可直接为荧光探针技术的发展提供服务。     

癌细胞细胞周期自体荧光谱特征

为了研究癌细胞自体荧光光谱在细胞周期变化过程中是否发生变化,对同步化培养的宫颈癌细胞(HeLa)在细胞周期各时相(G1期,S期,G2期和M期)样品的自体荧光谱进行了测最.测量结果表明,HeLa细胞在细胞周期变化过程中有自体荧光现象存在,其特征荧光峰位于360 nm和680 nm处,且各时相样品的荧光光谱强度各不相同.这些差异说明HeLa细胞在细胞周期变化过程中细胞内荧光物质(含芳香族氨基酸和卟啉)产生了相应的变化从而导致了不同时相的荧光光谱强度的差异.细胞周期各时相的荧光光谱能够反映细胞生长变化过程中芳香族氨基酸和卟啉的变化,可为采用光谱技术对痛细胞生长周期进行研究提供依据.     

蒙药材珍珠杆及其伪品的紫外/荧光/红外光谱法鉴别研究

文章用紫外、荧光及红外三种光谱法对四种蒙药材进行了鉴别研究。分别用甲醇、石油醚、氯仿对蒙药材珍珠杆及其代用品钩藤、接骨木和混伪品桂枝进行了超声提取,对提取物分别进行了紫外光谱和荧光光谱测试,并对上述四种药材粉末的红外光谱进行了比较。结果表明,四种药材的紫外光谱特征峰相异。用荧光光谱鉴别时, 对药材的提取溶剂有选择性,以甲醇作提取溶剂时四种药材的荧光光谱能有明显的差异。四种药材粉末的红外光谱有明显区别。     

拉曼-荧光联合光谱水下原位探测技术研究

深海热液环境中存在着巨大的化学和热梯度,快速剧烈的混合和生物过程产生了多种多样的矿物过程,并培养了大量的化学合成微生物。激光拉曼光谱非常适合于深海热液环境矿物过程的探测,然而要对矿物与微生物作用过程进行研究,还需要与荧光光谱技术进行联合,针对此需求开展了原理验证实验研究。在实验室搭建了一套拉曼-荧光联合光谱探测桌面系统,利用一台双波长激光器同时作为拉曼光谱和荧光光谱的激发光源,其中拉曼光谱采用532 nm波长,荧光光谱采用266 nm波长,双波长激光器发出的光束经分光镜分为两路,经过后向散射光路收集的两路信号分别进入两个小型光纤光谱仪进行分光探测,拉曼光谱采用QE65000光谱仪,荧光光谱采用USB2000光谱仪,通过软件可以方便的分别设置两个光谱仪的参数。利用搭建的实验系统对海水和拟菱形藻样品进行探测,分别获得了海水样品的SO2-₄拉曼光谱和可溶性有机物(CDOM)荧光光谱,拟菱形藻样品的类胡萝卜素拉曼光谱和类蛋白、叶绿素等荧光光谱,实验结果证明了研制小型拉曼-荧光联合光谱探测装置的可行性,并为发展原位联合光谱探测装置提供了技术参考。     

肝癌细胞和正常肝细胞的自体荧光光谱研究

利用荧光光纤传感器来检测癌症必须弄清楚肝癌细胞与正常肝细胞是否具有不同的荧光特征.在体外培养了SMMC-7721肝癌细胞和HL-7702正常肝细胞,然后用荧光光谱仪对它们的自体荧光进行检测.结果表明,两种细胞的自体荧光发射光谱在550～720 nm范围内发射峰的数目和峰位均相间(602 nm和691 nm),只是主峰的波形略有差异.在720～800 nm范围内,肝癌细胞有一特征荧光峰,峰位置在734 nm附近,而正常肝细胞则无此峰.通过对多代培养的细胞进行荧光光谱测试,发现两种细胞的荧光光谱特征在细胞传代的过程中保持不变,说明细胞中的荧光特征在传代过程中保持稳定.这两方面的实验为利用荧光光纤传感器来检测癌症提供了一定的参考.     

硝酸咪唑铕的OPO激光激发光谱

对新合成的固体化合物硝酸咪唑铕以及对应稀土盐的OPO激光激发光谱进行了测试,观察到在593 nm处有较弱的荧光发射而在616 nm处有较强的荧光发射,并且稀土配合物的相对荧光强度比稀土盐的相应位置的荧光强度强,分析了配合物的这种光谱特性,讨论了配体对配合物光谱的影响.此外还测试了配合物的水溶液UV/VIS光谱.     

单壁碳纳米管吸附联苯类有机物的荧光光谱分析

利用芳香族化合物对单壁碳纳米管进行了化学修饰,并利用荧光光谱以及时间分辨光谱对修饰后的单壁碳纳米管进行了表征分析.实验发现吸附对三联苯后有1个荧光峰位置发生了蓝移,这说明吸附过程使对三联苯的一些能级分布发生了变化.测量吸附前后对三联苯和蒽甲醇的荧光寿命,发现吸附后的荧光衰减曲线下降趋势更加明显,对曲线进行多指数拟合得出的荧光寿命及其数目发生了变化,分析了可能导致该现象的原因.     

大亚湾土壤胡敏酸的荧光光谱特征

本文较详细地研究了大亚湾土壤胡敏酸（Ｈｕｍｉｃ，Ａｃｉｄ，ＨＡ）的荧光光谱特征，对常规荧光光谱和同步荧光光谱进行了比较分析。     

Changes in the Laser-Induced Fluorescence Spectrum of Myocardium Tissue with Decrease in Its Viability

We investigated the laser-induced fluorescence spectra (LIF) of porcine cardiac tissues with different degrees of viability. The data obtained are compared with the results of routine histological investigations and also with the experiments performed with the use of fluorescent probes. It has been found with a high degree of reliability that the loss of the viability of the myocardium tissue leads to the alteration of its LIF spectra. This can be used for low-invasive rapid control of transplant viability in the process of its preparation and during surgery.     

不同水体中溶解有机物的荧光光谱特性研究

用激光诱导荧光(laser induced fluorescence, LIF)方法对几种不同水体中溶解有机物(dissolved organic matter, DOM)的荧光光谱进行了测量和分析,给出了不同浓度腐殖酸的归一化荧光强度与浓度的关系。结果表明, 可用此种方法进行有效的水体质量监测。     

基于迭代逼近算法的土壤中机油和柴油混合物荧光信号重叠特性研究（英文）

随着我国经济的迅速发展,石油制品需求量与日俱增,伴随着工农业生产活动,大量石油制品进入土壤,造成严重的土壤石油污染。土壤中的石油污染物会对植物生长产生危害,并通过食物链威胁人类健康,因此需对土壤中的石油污染物进行现场、快速检测。激光诱导荧光技术(Laser-Induced fluorescence, LIF)具有检测速度快、灵敏度高、可现场检测等优点,但在检测土壤中有机污染物时,面临着荧光光谱重叠严重等问题。为了研究土壤中机油和柴油混合物荧光信号的重叠特性,制备了10种含有不同浓度机油、柴油混合物的土壤样品。通过搭建LIF实验系统,获取不同混合浓度的机油和柴油的荧光光谱,对油类荧光光谱进行了最大值归一化处理,建立土壤中机油、柴油混合光谱的反演关系,以最小残差平方和为指标,使用迭代逼近算法计算出土壤荧光光谱中柴油和机油样品的荧光贡献率。分别使用了全谱法和截取特征光谱两种方法计算机油和柴油的荧光贡献率。全谱法是在混合油样的全波段光谱(200~600 nm)范围进行迭代逼近,截取特征光谱方法是在截取油样光谱(330~460 nm)段进行迭代逼近。(330~460 nm)范围内包含了混合油样的所有光谱特征。用计算出的机油的荧光贡献率与机油样品浓度做线性拟合时发现,截取特征光谱法的拟合系数R为0.989,优于全谱法的0.923。分别用全谱法、截取特征光谱法计算出的荧光贡献率以及归一化机油、柴油光谱合成混合油归一化光谱,与实际归一化混合光谱比较,截取特征光谱法计算的平均相对误差为3.38%,优于全谱的8.79%,其原因是全谱法比截取特征光谱法引入了更多的噪声信号,所以在计算油类荧光贡献率时产生了较大的误差。选取机油和柴油归一化光谱上300, 350, 400, 450和500 nm等5个位置的荧光强度与归一化混合油光谱做多元线性回归拟合,计算出平均相对误差为10.31%。结果表明截取特征光谱方法优于多元线性回归方法;土壤中机油和柴油的荧光贡献率与自身的浓度之间成良好的线性关系,说明在土壤中机油和柴油混合后各自的化学性质保持稳定,在土壤中的荧光信号重叠特性是线性叠加的。这种这种方法同样可以用于其他石油类混合物的解离。通过该研究提高了LIF技术在土壤中石油烃类污染物定性与定量检测的准确性。为土壤中石油烃现场快速检测提供了方法支撑。     

模拟溢油样品激光诱导荧光光谱的偏振特性研究

激光诱导荧光是海洋溢油探测的有效手段之一,但该技术的应用易受自然水体中叶绿素、CDOM等物质荧光信号的干扰。为了寻求排除自然水体荧光干扰的方法,基于532 nm连续激光器搭建了激光诱导偏振荧光实验装置,并针对六种不同密度的模拟溢油样品和自然水体开展了荧光光谱偏振特性研究。实验结果发现,与自然水体的荧光光谱不具有明显的偏振特性不同,所有模拟溢油样品的诱导荧光均具有明显的偏振特性,这一结论说明激光诱导荧光光谱的偏振特性可以作为排除叶绿素、CDOM等物质荧光干扰的依据。实验还发现,溢油样品的荧光偏振性质因样品种类而异。在线偏振光激发下,原油样品荧光偏振度随波长逐渐降低,其中重质原油样品偏振度降低幅度最大,轻质原油样品幅度最小,而柴油样品荧光偏振度没有明显变化;当周期性改变激发光的偏振状态时,所有模拟溢油样品的荧光偏振度随之发生趋势相同的周期性波动,中质样品荧光偏振度波动的幅度低于重质样品,但明显超过轻质样品。这一结果说明,模拟溢油样品诱导荧光偏振度的波长变化特性及对激发光偏振态的响应特性均与样品密度存在一定关联,其偏振特性可以作为辅助油种识别的重要参量。     

Temperature dependence of intensities of laser-induced fluorescences of ethylbenzene and naphthalene seeded in gas flow at atmospheric pressure

The present study has been carried out with the aim of developing a technique for measuring two-dimensional gas temperature profiles based on two-color fluorescence induced by a one-color laser. The laser sheet of the fourth harmonic (266 nm) from a Nd:YAG laser induced fluorescence in species doped in a nitrogen gas flow. The LIF spectra of seven fluorescent species, namely acetone, methylethylketone, acetaldehyde ethylbenzene, anisole, aniline, and naphthalene, were measured to select the best prospective pair of fluorescent species for this technique. Ethylbenzene and naphthalene show relatively high LIF intensities and their LIF spectra overlap less with each other than with other species. Also, ethylbenzene has a high temperature dependence while naphthalene has a low temperature dependence. Thus by selecting one portion of wavelengths in the range where ethylbenzene or naphthalene is dominant, the temperature of the gas can be determined using the ratio of LIF intensities of the mixture at the two wavelengths with good temperature sensitivity. In addition, a general principle is presented for finding out an optimum pair of wavelengths to obtain a good temperature sensitivity in those LIF spectra.     

Application of ultrasound technology in processing of ready-to-eat fresh food: A review

With the increase in food standardization and the pace of modern life, the demand for ready-to-eat foods is growing. The strong processing conditions of traditional technology often accelerate the rate of deterioration of quality, and microbes are the safety hazard of ready-to-eat foods. Ultrasound technology is an environmentally friendly technology that hardly causes thermal damage to raw materials. In this paper, the ultrasound technology is used in the disinfection, sterilization, enzyme inactivation, desensitization, dehydration, curing, tenderization and cooking process of fresh food from the perspective of microbial safety and quality of fresh food. The cavitation effect of ultrasound can improve the mass transfer rate of infiltration processes such as dehydration and curing, promote the oxidation of lipids and proteins for enrich the flavor of meat products, improve the microbiological safety and reduce the sensitization by destroying the integrity of the microbial cells and the conformation of the protein. In addition, ultrasound as an auxiliary processing technology can reduce the damage of traditional production technology to reserve the quality and nutritional value of food. Ultrasound has proved to be an efficient and green processing technology for ready-to-eat food.     

饱和激发下叶绿素荧光非线性变化及影响分析

叶绿素浓度是海洋初级生产力的重要指标之一,激光诱导荧光技术可以实现海水叶绿素浓度的快速测量。测量叶绿素浓度的传统激光诱导荧光原理,是利用叶绿素荧光与水体Raman散射的强度比值（I_F/R）进行反演,即叶绿素浓度n_chl＝CI_F/R,其中C为系统常量。这是依据叶绿素荧光685 nm、水体Raman散射强度都与激发光强呈线性关系。然而,该理论并没有考虑诱导荧光饱和现象的存在。当诱导激光强度达到一定程度后,685 nm荧光强度随激发光强非线性变化。另外,值得注意的是,水体Raman散射并不存在信号饱和现象。为了探讨饱和激发造成荧光非线性变化的影响,在激光诱导荧光技术测量叶绿素浓度的实验中,设计两种测量方案,即：不同激光功率诱导单一浓度样本的荧光测量,和固定激光功率时不同浓度样本的荧光测量。实验中利用Nd∶YAG三倍频激光355 nm激发获得叶绿素溶液的404 nm处 Raman散射和685 nm荧光。实验结果分为2部分进行讨论：（1）为了分析饱和激发造成荧光变化的非线性特性,通过调节激发光功率测量溶液的受激发射光谱,发现水体Raman散射强度与激发光强呈线性关系,而685 nm荧光强度出现饱和激发下的非线性变化。而且,随叶绿素浓度的增加,685 nm荧光的非线性趋势更为明显,Raman散射强度与激发光强的线性关系中斜率变小。数据分析表明,685 nm荧光数据拟合的4阶多项式和Raman散射效率值,可以定性地表征685 nm荧光的饱和程度。（2）考虑实际海洋激光雷达探测叶绿素浓度应用中存在饱和激发荧光非线性现象,为了分析荧光非线性对传统叶绿素浓度反演理论适用性的影响,在固定激发光强情况下对不同浓度叶绿素溶液的发射光谱进行测量。将激发光功率调节至52.00,80.70,132.10和197.30 mW·cm-2,获取相应激发光强下685 nm荧光与水体Raman散射的强度比值和叶绿素浓度之间的关系。实验表明,激发光强不变的情况下,685 nm荧光与水体Raman散射的强度比值,与叶绿素浓度仍满足线性关系。但是,在较高光强激发时,饱和激发造成的叶绿素荧光非线性变化,导致利用传统激光诱导荧光理论反演的叶绿素浓度值偏小。因此,需要对饱和激发下荧光非线性的影响进行修正,其关系为I_F/R=n_chl/C+C_F,修正值C_F不可忽略。另外,值得一提的是,修正关系中系统常量C随激发光强增加而增大。研究表明,饱和激发造成的荧光非线性,会对激光诱导荧光技术测量叶绿素浓度产生影响,但由于造成荧光非线性因素的复杂性,仅通过荧光数据拟合获得的多项式,无法定量说明其影响权重。然而,当激发光强不变时,可以实验测量获得基于激光诱导荧光原理的修正关系,从而准确反演叶绿素浓度。     

Electron microscopic analysis of dairy microbes inactivated by ultrasound

Ultrasonication is a non-thermal method of food preservation that has the advantage of inactivating microbes in food without causing the common side-effects associated with conventional heat treatments, such as nutrient and flavour loss. The aim of this study was to evaluate the use of ultrasound as an alternative to heat pasteurisation and to assess cell damage using transmission electron microscopy (TEM). Three spoilage microbes, previously isolated from pasteurised milk, were used as "test" microbes. Saline solution (SSS) and UHT milk were used as suspension media and were inoculated with exponential growth phase "test" microbes at a microbial concentration of 1 x 10(4) cfu ml(-1). The samples were subjected to power ultrasound (20 kHz, 750 W), at 100%/124 microm wave amplitude for different time intervals. Both Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae were reduced by >99% (for both suspension media) after ultrasonication and Lactobacillus acidophilus was reduced by 72% and 84% in SSS and milk, respectively. Transmission electron microscope micrographs showed that ultrasonication inflicts extensive microbicidal/microbistatic external and internal damage on all three "test" microbes. In E. coli, sonication-induced emulsification caused the formation of unique minute lipopolysaccharide vesicles from the fragmenting cell envelope.     

氮胁迫下水稻的激光诱导荧光光谱特性

为了指导水稻的田间施肥,解决因过量施肥造成资源的大量浪费以及环境污染,特别是水体富营养化等问题,搭建了基于紫外激光诱导荧光技术的荧光光谱探测系统,以研究水稻叶片的氮水平与荧光强度的相关性。文中先用植物营养测定仪(TYS-3N)测定水稻叶片氮含量和叶绿素含量（样本为水稻分蘖期的倒二叶,采集于中国江汉平原地区）,再用搭建的测量系统采集了不同氮水平的荧光光谱。获得了不同氮水平下水稻叶片的荧光光谱数据库,分析了荧光光谱参数F₇₄₀/F₆₈₅（为峰值740,685 nm处的荧光强度比）与氮水平的相关性,发现氮含量的变化对水稻叶片荧光光谱特性影响明显。通过该实验验证了荧光参数的峰值比F₇₄₀/F₆₈₅与氮含量呈明显的线性正相关,相关系数（r）为0.871 8,均方根误差（RMSE）为0.076 82。实验表明采用激光诱导荧光光谱探测技术具有快速无损等优点,且有一定潜力用于定量测量植被营养元素的含量,为采用荧光技术对农作物施氮管理提供了支持。     

几种典型石油类污染物紫外激光诱导荧光光谱特性研究

为实现海岸带石油类污染物的快速与非接触性检测,文章基于激光诱导荧光探测技术,利用紫外激光作为激发光源,建立了石油类污染物荧光探测系统.利用此系统测量了多种石油类样品的荧光光谱信号,结果表明,不同种类的石油样品荧光信号存在较大差异,因此,荧光光谱可以作为石油类污染物分类识别的一种依据.