溶剂折射率对β-胡萝卜素拉曼散射截面的影响

以环己烷的1444 cm^-1拉曼线为内标,采用5145 nm激发光分别测量了β-胡萝卜素的C=C双键（1520 cm^-1）和C—C单键（1155 cm^-1）振动模式下在不同折射率溶剂中的拉曼散射截面,结果表明随溶剂的折射率增加β-胡萝卜素在两种振动模式下拉曼散射截面都增加.利用色散力和共振拉曼理论解释了在不同折射率溶剂中β-胡萝卜素散射截面的差异. 关键词： 拉曼散射截面 β-胡萝卜素 色散力 共振拉曼     

H_2(v=1)与CO_2碰撞中CO_2的振动和转动激发

利用高分辨率瞬时激光光谱技术,研究了H2(1,1)与CO2碰撞中的能量转移。受激拉曼泵浦把H2(0,1)激发到H2(1,1)能级,H2(1,1)与CO2碰撞,使CO2的振转态得到布居,通过泛频吸收得到CO2(0000)和(0001)的转动态分布,测量H2(0,1)和H2(1,1)的CARS(相干反斯托克斯拉曼散射)谱,得到这二个能级布居数密度之比,而H2(0,1)密度通过在池温300K下H2(v=0)的转动Boltzmann分布得到。碰撞转移速率系数由一个速率方程得到,对于CO2(0000)J=48~76,速率系数ktr从(3.9±0.8)×10-11单调递增到(1.4±0.3)×10-10 cm3·molecule-1·s-1,而对于(0001)J=5~33,速率系数均在(4.3±0.9)×10-12cm3·molecule-1·s-1附近。随H2(1,1)的激发,在0.5μs内测量CO2(0000)和(0001)原生态的转动布居,得到玻尔兹曼转动温度Trot,对于(0000)态,有Trot=1 100K,对于(0001)态有Trot=310K,与池温接近。利用泛频吸收线的多普勒增宽测量,得到CO2各转动态的实验室平移温度Ttran和质心平移温度Trel,对于(0000)J=48和76,Trel分别为454和1 532K,平动能平均变化在231~1 848cm-1之间,而对于(0001)J=5~33,平均平动能基本无变化。     

与HBr(Χ1Σ+ 1,12)碰撞的CO2(0000)转动态分布

摘要：利用受激拉曼泵浦激发HBr分子至Χ1Σ+（1,12）激发态,由相干反斯托克斯-拉曼散射(CARS)光谱确定分子的激发。通过测量CARS谱相对强度,得到了HBr分子Χ1Σ+态（1,12）能级的布居数密度为n1=0.54×1013cm-3。在一次碰撞条件下,测量碰撞前后CO2（0000,J）态的激光感应荧光强度比,得到CO2转动态的双指数分布。由二分量指数拟合得到Ta=261K的低能分布和Tb=978K的高能分布。结果表明,碰撞后约有65%的分子处于低J态,属于弹性或近弹性的弱碰撞;约有35%的分子处于高J态,属于非弹性的强碰撞。在振动-转动平动（V-RT）能量转移过程中,CO2（0000,J）态的总出现速率系数为(1.3±0.3)× 10-10 cm3 molecule-1s-1;低转动态的平均倒空速率系数为(2.9±0.8)×10-10cm3molecule-1s-1。总的出现速率系数比平均倒空速率系数小,但在量级上保持一致。对CO2 J =60-74高转动态,随着J值的增加,质心平移温度和质心平移能的平均改变增加。对低转动态,在碰撞过程中,J态既可能出现也可能被倒空,平移能的改变不易确定。     

液芯光纤共振拉曼光谱法检测水中生物分子研究

拉曼光谱是研究水中生物分子重要的有效方法之一,然而由于拉曼散射截面小,特别是水分子的电子激发态能级高,因此水中生物分子的拉曼光谱测量甚为困难。将液芯光纤技术和共振拉曼技术结合起来,可大幅度提高拉曼光谱强度。实验中用可以获得最大的共振拉曼光谱强度的514.5 nm Ar+离子激光激发,分别用石英和Teflon液芯光纤对水中β-胡萝卜素生物分子进行了痕量检测研究。结果表明应用石英液芯光纤和Teflon液芯光纤可分别检测浓度为10-7～10-9mol·L-1和10-9～10-10mol·L-1的β-胡萝卜素。     

K(4P_J)-N_2,He碰撞转移及猝灭截面的测量

利用770nm脉冲激光激发基态K原子到K(4P1/2)态,在样品池中,利用原子荧光光谱方法,测量了K(4PJ)和N2、He碰撞的精细结构转移截面和碰撞猝灭截面。在不同N2、He气体密度下,通过对4P1/2→4S1/2共振荧光与4P3/2→4S1/2转移荧光的时间积分荧光强度进行测量,得到其荧光强度比与N2、He密度成线性关系。从荧光强度比R与(Nv)-1线性关系图中的直线斜率可以得到4P1/2→4P3/2转移截面为(2.77±0.69)×10-15cm2和4P3/2→4P1/2的碰撞转移截面为(1.62±0.41)×10-15cm2,从直线的截距计算出K(4P3/2)与N2、He的碰撞猝灭截面为(0.40±0.12)×10-15cm2和(0.60±0.18)×10-16cm2。     

α,β-蒎烯气相臭氧化速率常数的测定

对α 蒎烯、β 蒎烯和O3的大气反应进行了初步实验室模拟 ,利用长光程傅里叶变换红外光谱技术结合相对速率法测得在 1 0× 10 5Pa,2 96± 3K条件下 ,α 蒎烯、β 蒎烯和O3气相反应的速率常数分别为2 83× 10 17cm3·molecule-1·s-1和 1 4 8× 10 17cm3·molecule-1·s-1。     

Ge-Sb-Se硫系玻璃拉曼增益特性研究

本文制备了As_2S_3,As_2Se_3,Ge_(20)Sb_(15)Se_(65)和Ge_(28)Sb_(12)Se_(60)(mol%)四种硫系玻璃,测试了样品的折射率,红外透过及拉曼光谱.利用自发拉曼散射理论,并结合测量的拉曼光谱数据,通过将硫系玻璃与石英玻璃样品的拉曼光谱作对比的方法计算了四种硫系玻璃的拉曼增益系数gR.结果表明:As_2S_3玻璃在340 cm~(-1)拉曼频移处gR为60×10~(-13)m/W,As_2Se_3玻璃在230 cm~(-1)拉曼频移处gR为223×10~(-13)m/W,与文献报道结果基本相符.与传统光纤拉曼增益系数实验测定法相比,此方法为探索新型高拉曼增益的硫系玻璃组成提供了极大的便捷,应用此方法,计算得出Ge_(20)Sb_(15)Se_(65)和Ge_(28)Sb_(12)Se_(60)玻璃在200 cm~(-1)拉曼频移处的9R值分别为215×10~(-13)m/W和111×10~(-13)m/W.以上结果表明,不含有毒As元素的Ge-Sb-Se硫系玻璃其增益系数可达普通石英玻璃的200倍以上,为环境友好型拉曼光纤激光器基质材料提供了一种全新的可能.     

钨酸钇钠晶体中Tm3+的光谱特性

测量了Tm3 :NaY(WO4 ) 2 晶体的吸收光谱、发射光谱和激发光谱 ,利用J_O理论计算了钨酸钇钠晶体的强度参数 :Ω2 =7 2 130 4× 10 - 2 0 cm2 ,Ω4 =0 5 0 4 76 6× 10 - 2 0 cm2 ,Ω6 =0 977784× 10 - 2 0 cm2 ,以及Tm3 的光学参数包括各能级的荧光寿命和荧光分支比、积分发射截面等 ,在计算了Tm3 的自发辐射概率时 ,同时考虑了电偶极跃迁和磁偶极跃迁 .研究了其发光特性和跃迁通道 ,发现存在1 D2 3H6 →1 G4 3F4 的交叉弛豫     

共振拉曼效应和电子-声子耦合对线性多烯分子共振拉曼光谱的影响

线性多烯分子具有高强度且信息丰富的共振拉曼光谱,在生物学、光电材料和医学等方面都有一定应用。而含有共轭双键的短链β胡萝卜素分子是多烯分子中极具有代表性的分子。在激发光作用下π电子与CC键振动相互作用影响着吸收光谱和拉曼光谱,而共振拉曼效应和电子-声子耦合影响着共振拉曼光谱的强度、频率和线型。测量了β胡罗卜素分子在二氯乙烷中283～223 K温度范围内的紫外-可见吸收和共振拉曼光谱。研究了共振效应和电子-声子耦合对吸收光谱和拉曼光谱的变化所起的作用。获得随着温度的降低,黄昆因子减小,表明CC键的振动减弱,分子体系能量减小,吸收峰红移;随着温度的降低,分子有序性提高,电子-声子耦合强度增加,增强了电子能隙对CC键振动的调制作用,拉曼模频率向低波数方向移动,即拉曼光谱红移;同时,经过计算发现随着温度的降低,β胡萝卜素分子C-C和C═C的拉曼散射截面增加,线宽变窄,倍频与基频强度比增加。对比和分析了共振效应和电子-声子耦合作用对拉曼光谱的拉曼散射截面、线宽和倍频与基频强度比的影响。虽然共振效应和电子-声子耦合作用在不同温度下对拉曼光谱都有一定影响,但研究发现不同温度下共振效应对拉曼光谱的影响要大于电子-声子耦合,且电子-声子耦合对谐波的影响更小。这是由于随着温度的降低,发生红移的紫外可见吸收光谱,使拉曼光谱中514.5 nm激发光更接近00吸收峰,明显的增强了分子的共振效应,使其拉曼散射截面,线宽,倍频与基频强度比随温度有很大变化。该研究对共振效应和电子-声子耦合的研究为研究温度对胡萝卜素等线性多烯分子性质的影响提供一定实验和理论依据。     

分子间费米共振增强二元溶液体系的受激拉曼散射研究

研究了液芯光纤内不同体积比的甲苯和间二甲苯二元混合溶液的受激拉曼散射.实验结果表明:在不同的体积比之下二元溶液的环呼吸振动模式1002 cm^-1,甲基的CH伸缩振动模式2920 cm^-1 以及芳香环CH对称伸缩振动模式3058 cm^-1的拉曼带同时产生受激拉曼辐射,并且2920 cm^-1 和 3058 cm^-1 拉曼带的一阶受激拉曼散射阈值要低于1002 cm^-1拉曼带的二阶 关键词： 分子间费米共振 二元溶液 受激拉曼散射 拉曼散射截面     

Effects of the structural order of canthaxanthin on the Raman scattering cross section in various solvents: A study by Raman spectroscopy and ab initio calculation

In this work,we measure the Raman scattering cross sections(RSCSs) of the carbon-carbon(CC) stretching vibrational modes of canthaxanthin in benzene,acetone,n-heptane,cyclohexane,and m-xylene.It is found that the absolute RSCS of CC stretching mode of canthaxanthin reaches a value of 10 24 cm 2 ·molecule 1 ·sr 1 at 8×10 5 M,which is 6 orders of magnitude larger than general RSCS(10 30 cm 2 ·molecule 1 ·sr 1),and the RSCSs of canthaxanthin in various solvents are very different due to the hydrogen bond.A theoretical interpretation of the magnetic experimental results is given,which is introduced in a qualitative nonlinear model of coherent weakly damped electron-lattice vibration in the structural order of polyene chains.In addition,the optimal structure and the bond length alternation(BLA) parameter of canthaxanthin are calculated using quantum chemistry calculation(at the b3lyp/6-31g(d,p) level of theory).The theoretical calculations are in good agreement with the experimental results.Furthermore,the combination of Raman spectroscopy and the quantum chemistry calculation study would be a quite suitable method of studying the structures and the properties of the π-conjugated systems.     

Effect of the structural order of all‐trans‐β‐carotene on the Raman scattering cross section at low concentrations

Using the technique of liquid‐core optical fiber (LCOF), we measured the Raman scattering cross sections (RSCSs) of the carbon–carbon (C C) stretching vibrational modes of all‐trans‐β‐carotene in carbon disulfide (CS₂) at concentrations ranging from 10⁻⁶ to 10⁻¹¹ M . It was found that the RSCSs of all‐trans‐β‐carotene were extremely high with decreasing concentration, and the absolute RSCS of C stretching modes of all‐trans‐β‐carotene reached the value of 2.6 × 10⁻²⁰ cm² molecule⁻¹ Sr⁻¹ at 8 × 10⁻¹¹ M , which is larger than at 8 × 10⁻⁶ Mby 4 orders of magnitude. A theoretical interpretation of the anomalous experimental results is given, which introduces a qualitative nonlinear model of coherent weakly damped electron‐lattice vibrations in structural order of all‐trans‐β‐carotene. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

多晶LaB6阴极的脉冲热发射特性

 采用多晶LaB₆材料制成平板二极管阴极，阳极采用钼材料，阴极采用热传导与热辐射加热，加热体为石墨。实验研究了不同阴极温度、不同真空度下的脉冲发射特性，并对热发射稳定性进行了分析。结果表明： 在动态真空系统中， 阴极发射面积为0.012 1 cm²， 工作真空度为2×10^-4 Pa， 阴极温度分别为1 600， 1 650和1 700 ℃，在脉冲宽度为40 ms、重复频率为107 Hz的条件下，最大脉冲发射电流密度分别为34.0，44.0和53.8 A/cm²; 2×10^-4，5×10^-4和2×10^-3 Pa压强下的发射能力没有明显的差异;脉冲宽度的变化不影响发射电流密度的变化。     

溶液相变对β胡萝卜素溶质的紫外-可见吸收和共振拉曼光谱的影响

测量了β-胡萝卜素溶解在环己醇中65~2℃范围内的紫外-可见吸收与共振拉曼光谱。溶液在20℃时转为固态。随着温度的降低,相变时吸收光谱产生较大蓝移。虽然相变后吸收光谱、拉曼光谱仍红移,拉曼散射截面仍增加,拉曼谱带线宽仍减小,但相变后的光谱随温度的变化却大幅增加。这主要是由于固相中的β胡萝卜素分子的π电子能隙对碳碳键振动调制作用增强所致。文中对这些物理现象给予了解释。     

离子注入ZnO薄膜的拉曼光谱研究

室温下,用80 keV N⁺和400 keV Xe⁺离子注入ZnO薄膜,注入剂量分别为5.0×10¹⁴—1.0×10¹⁷/cm²和2.0×10¹⁴—5.0×10¹⁵/cm².利用拉曼散射技术对注入前后的ZnO薄膜进行光谱测量和分析,研究了样品的拉曼光谱随离子注入剂量的变化规律.实验结果发现,未进行离子注入的样品在99,435 cm<     

Rapid crystallization of silicon films using Joule heating of metal films

50-nm thick amorphous silicon films formed on glass substrates were crystallized by rapid Joule heating induced by an electrical current flowing in 100-nm-thick Cr strips formed adjacently to 200-nm-thick SiO₂ intermediate layers. 3-μs-pulsed voltages were applied to the Cr strips. Melting of the Cr strips caused a high Joule heating intensity of about 1×10⁶ W/cm². Raman scattering measurements revealed complete crystallization of the silicon films at a Joule heating energy of 1.9 J/cm² via the SiO₂ intermediate layer. Transmission electron microscopy measurements confirmed a crystalline grain size of 50–100 nm. 1-μm-long crystalline grain growth was also observed just beneath the edge of the Cr strips. The electrical conductivity increased from 10^-5 S/cm to 0.3 S/cm for 7×10¹⁷-cm^-3-phosphorus-doped silicon films because of activation of the phosphorus atoms because of crystallization. The numerical analysis showed a density of localized defect states at the mid gap of 8.0×10¹⁷ cm^-3. Oxygen plasma treatment at 250 °C and 100 W for 5 min reduced the density of the defect states to 2.7×10¹⁷ cm^-3. Received: 3 April 2001 / Accepted: 9 April 2001 / Published online: 25 July 2001     

若丹明B荧光增强二硫化碳高阶受激喇曼散射

 利用若丹明B乙醇溶液的荧光改变了二硫化碳的一至三阶Stokes喇曼谱线的强度分布,选择性地增强了三阶Stokes喇曼谱线。在泵浦功率密度为~560MW^.cm^-2时,对染料摩尔浓度分别为~10^-5、cm^-5散射池和~10^-4、1cm散射池进行实验,观察到二硫化碳的三阶Stokes喇曼谱线与染料激光形成的共振增强现象及、二阶Stokes喇曼谱线的部分或完全耗尽。     

掺铒铋酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性研究

测试了铋酸盐玻璃(85-x)Bi2O3-(10+x)B2O３-5Na2O(x=0，5，10，15，20，25 mol%)中Er3+离子的吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命及热稳定性.应用Judd-Ofelt理论计算了铋酸盐玻璃中Er3+离子的强度参数(Ω2=(352—386)×10-20cm2,Ω4=(138—152)×10-20cm2,Ω6=(093—117)×10-20cm2),应用McCumber理论计算了Er3+离子的受激发射截面(σe=(70—95)×10-21cm2)及Er3+离子4I13/2→4I15/2发射谱的荧光半高宽(FWHM=57—79nm)，测得了Er3+离子４I13/2能级荧光寿命(τm=265—159ms)，分析了玻璃的热稳定性能.研究了Er3+离子各种光谱参数对成分的依赖性，发现随着玻璃中B2O3含量的增加，强度参数Ωt(t=2,4,6)、荧光半高宽(FWHM)、热稳定性均相应增加，而测得的荧光寿命却减小.比较了不同基质玻璃中Er3+离子的光谱特性，结果表明掺铒铋酸盐玻璃更适合于掺Er3+光纤放大器实现宽带和高增益放大. 关键词： 铋酸盐玻璃 光谱性质 成分依赖性 Er3+离子     

几种哌嗪类抗肿瘤化合物的拉曼光谱

几种哌嗪类抗肿瘤化合物的拉曼光谱刘社文１梁二军１李祥杰２（１郑州大学河南省激光应用技术重点实验室，２郑州大学化学化工学院，郑州４５００５２）ＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒａｏｆＳｅｖｅｒａｌＡｎｔｉｔｕｍｏｒＰｉｐｅｒａｚｉｎｅｓＣｏｍｐｏｕｎｄｓＬｉｕＳｈ...     

Measurement of the absolute Raman scattering cross sections of sulfur and the standoff Raman detection of a 6‐mm‐thick sulfur specimen at 1500 m

The absolute Raman scattering cross sections (σ_RS) for the 471, 217, and 153 cm⁻¹ modes of sulfur were measured as 6.0 ± 1.2 × 10⁻²⁷, 7.7 ± 1.6 × 10⁻²⁷, and 1.2 ± 0.24 × 10⁻²⁶ cm² at 815, 799, and 794 nm, respectively, using a 785‐nm pump laser. The corresponding values of σ_RS at 1120, 1089, and 1081 nm were determined to be 1.5 ± 0.3 × 10⁻²⁷, 1.2 ± 0.24 × 10⁻²⁷, and 1.2 ± 0.24 × 10⁻²⁷ cm² using a 1064‐nm laser. A temperature‐controlled, small‐cavity (2.125 mm diameter) blackbody source was used to calibrate the signal output of the Raman spectrometers for these measurements. Standoff Raman detection of a 6‐mm‐thick sulfur specimen located at 1500 m from the pump laser and the Raman spectrometer was made using a 1.4‐W, CW, 785‐nm pump laser. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.