辐射变色薄膜的质子辐照响应

 用J-2.5质子静电加速器提供的质子束,对研制的一种高灵敏度新型辐射变色膜进行质子辐射响应研究。该变色膜以聚乙烯醇缩聚物为基质,以类丁二炔化合物为有机染色材料,质子能量为2.0 MeV,辐照注量为1.0×10¹⁰～1.0×10¹² cm^-2。用光谱响应测试薄膜的辐射效应显示：变色薄膜颜色由粉红渐变为蓝色, 并随着辐照剂量的增加而逐渐加深;用图像分析仪分析辐照后靶材的光密度发现,图像的光密度随聚焦斑距离的增大而减小;用分光光度计测试其吸收光谱发现,主吸收峰值出现在660 nm附近,且吸收峰处的响应吸光度与质子注量具有较好的线性关系;对新型变色薄膜辐照后持续效应的研究表明,变色膜辐照后续效应微弱,辐照后可以立即测量,且对测量环境变化不敏感。     

一种新型辐射变色膜的γ射线辐照研究

报道了以高聚物为载体，以有机染料及添加剂为变色指示剂体系，制备一种辐射变色膜。这种辐射变色膜为无色透明固体薄膜，经60Co γ射线辐照后，其颜色变为蓝色。辐照后样品的紫外-可见吸收光谱表明，在可见光区其最强吸收峰出现在624 nm附近。在10～90 kGy的剂量范围内，不含添加剂的辐射变色膜的光密度变化与吸收剂量呈线性关系，而含有添加剂的辐射变色膜对γ射线辐照的响应在50 kGy时就达到饱和。同时还探索了该体系辐照效应的化学反应机理。     

溶剂对辐射变色膜吸收剂量的影响

本实验室分别选用无水乙醇和丙酮溶液为溶剂制成两种类型的辐射变色膜, 并对这两种辐射变色膜进行了60Co γ射线与紫外线辐照, 研究不同溶剂对辐射变色膜吸收剂量的影响。实验发现, 60Co γ射线与紫外线辐照后, 使用丙酮作溶剂的辐射变色膜变色效果比无水乙醇的更加明显。在相同的辐照剂量下, 使用丙酮作为溶剂的变色膜比用无水乙醇的光谱吸收峰(680 nm)值平均高65.5%。γ射线辐照时, 用丙酮作为溶剂的辐射变色膜变色的辐照剂量下限为0.5 Gy, 而用无水乙醇做为溶剂的为1 Gy; 紫外辐照时, 用丙酮为溶剂的辐射变色膜吸收峰处吸收剂量的线性响应区间为0～6×100 μJ/cm2, 而用无水乙醇做为溶剂的为0～36×100 μJ/cm2。     

变色薄膜的紫外线辐照响应研究

 制备了含多芳氨基甲烷类化合物的高分子变色薄膜，经紫外线辐照后，这种薄膜随吸收剂量的不同由无色透明逐渐变为绿色，在可见光区主要吸收峰位于626 nm附近，光密度响应与辐照时间近似成线性关系。研究表明：该辐射变色薄膜变色响应随紫外线能量密度增加而增加；分次辐照能略微提高光密度响应；辐射变色薄膜响应受温度和湿度影响较大，在20～50 ℃温度范围、40%～60%相对湿度范围，响应基本稳定；卤代物添加剂可以大大提高辐射变色薄膜的响应灵敏度；受后辐照效应影响，辐照结束最初2 h内响应迅速增加，2 h后响应才基本稳定。     

HfO_2单层膜的吸收和激光损伤阈值测试

薄膜吸收是降低膜层激光损伤阈值的重要原因,为了研究薄膜吸收对激光损伤阈值的影响,对HfO2单层膜在1 064 nm处的吸收及其在不同波长激光辐照下的损伤阈值进行了测试和分析。研究结果表明:薄膜的激光损伤阈值由薄膜吸收平均值(决定于薄膜中缺陷的种类和数量)和吸收均匀性(决定于薄膜中缺陷的分布)共同决定;根据HfO2单层膜在1064 nm波长处的吸收值,不但可以定性判断薄膜在1 064 nm波长,而且还可以判断在其它波长激光辐照下的抗激光损伤能力。     

膜层厚度对蓝宝石衬底上生长的ITO薄膜性质的影响

采用磁控溅射的方法在蓝宝石衬底上制备了氧化铟锡(ITO)透明氧化物薄膜;研究了不同厚度薄膜的结构、光学和电学特性。经X射线衍射(XRD)测量,发现在蓝宝石衬底上生长的ITO薄膜呈现了较高的(222)择优取向;随着膜层厚度的增加,该衍射峰对应的2θ衍射角逐渐向大角度方向移动,同时该衍射峰的半峰全宽逐渐减小,平均晶粒尺寸增大。 经光学透射光谱测量,发现随着膜层厚度的增加,光学透过率逐渐减小。膜层厚度为0.2 μm时,可见光透过率超过80%,当膜层厚度为0.8 μm时,可见光透过率下降到60%。电学测量结果表明,随着膜层厚度的增加,薄膜电阻率逐渐减小。膜层厚度为0.2 μm时,电阻率为9×10^-4 Ω·cm, 膜层厚度为0.8 μm时,电阻率为5.5×10^-4 Ω·cm。     

两种反射膜系的激光热力损伤特性

 在驻波场理论基础上，用表面和界面强吸收理论模型，计算出了激光辐照下两种不同反射膜系中温度场的“多峰”分布特性，分析了激光对薄膜的热力损伤特性、主要破坏模式和阈值条件。结果表明，光学薄膜对激光能量的吸收，主要由驻波场分布及膜层的消光系数决定；膜系表面的杂质吸附层和界面吸收层是膜系的主要能量沉积区，从而在这些界面形成温度场的“多峰”分布，界面因此成为最容易受激光损伤的部分。导致光学薄膜激光损伤的主要模式为膜层熔融和脱落两种。如果膜层中含有杂质，则容易诱导杂质处膜层剥落破坏。     

多孔TiO2/Al/SiO2纳米复合结构的紫外光吸收特性研究

在SiO2玻璃衬底上用脉冲激光沉积(PLD)技术,分别沉积Ti和Ti/Al膜,经电化学阳极氧化成功制备了多孔TiO2/SiO2和TiO2/Al/SiO2纳米复合结构.其中TiO2薄膜上的微孔阵列高度有序,分布均匀.实验研究了Al过渡层对多孔 TiO2薄膜光吸收特性的影响.结果表明:无Al过渡层的多孔 TiO2薄膜其紫外吸收峰在270 nm处.且峰强不随阳极氧化工艺参数调节;而有Al过渡层的多孔TiO2薄膜其紫外吸收峰红移至293 nm处,峰强和峰形不仅受阳极氧化电压调节而且受Al过渡层厚度的影响也很敏感.进一步分析了两种结构在吸收边附近的光跃迁特性.这些结果对基于多孔 TiO2的光伏电池和紫外光传感器的应用研究非常有益.     

Al/Al_2O_3复合薄膜的制备及表面等离子体共振性能研究

为了探究氧化层对金属薄膜表面等离子体共振(SPR)特性的调制作用,实验采用直流磁控溅射技术,通过控制沉积功率和沉积时间制备不同厚度的金属铝基薄膜,而后调控退火时间和温度得到相应的铝/氧化铝(Al/Al203)复合薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见-近红外分光光度计及拉曼光谱仪分别表征样品的结构、表面形貌及SPR特性。XRD测试结果表明,随着金属铝基薄膜厚度的增加,Al/Al203复合薄膜由非晶态转变为较低表面能方向择优生长,薄膜结晶质量提高。其吸收光谱在220 nm附近处出现由双层复合薄膜SPR吸收峰,830 nm附近的峰对应金属铝膜的本征吸收峰。以罗丹明B为例的拉曼光谱测试结果表明,拉曼散射强度随着铝薄膜厚度增加表现为先增强后减弱的趋势,当铝膜厚度为14.5 nm时,表面增强拉曼散射(SERS)效果最显著。实验结果表明,氧化铝膜层对不同厚度的金属铝基薄膜的SPR特性有很好的调制作用,氧化铝化学性质稳定,对样品起到很好的保护作用。     

氧化钛薄膜调控金属铜的表面等离子体共振特性研究

提出了一种利用氧化钛薄膜对金属铜薄膜表面等离子体共振特性调制的想法。实验中首先使用电子束蒸发制备一批同等厚度的氧化钛薄膜,再利用磁控溅射方法在氧化钛薄膜上沉积厚度为5～80 nm不等的金属铜薄膜。测试结果表明,氧化钛膜层对不同厚度的金属铜薄膜表面等离子体共振增强具有不同调制效果,金属铜薄膜厚度小于20 nm时,底层的氧化钛薄膜对Cu薄膜表面等离子体共振增强效果显著,且随着金属Cu膜层厚度增加表面等离子体共振峰发生蓝移,而当金属铜膜层的厚度超过20 nm时,共振增强效果因金属Cu薄膜消光能力的上升而开始减弱。     

新型辐射变色凝胶的紫外辐照研究

将类丁二炔化合物自组装成纳米囊泡后,均匀分散于凝胶载体中,研制出一种新型的辐射变色凝胶剂量计。用电镜观测了囊泡形貌,采用CL-1000型紫外交联仪对凝胶进行辐照,测试并研究了凝胶对紫外辐照的变色响应、辐射后效应、扩散效应等剂量学性能。结果表明:该辐射变色凝胶在5~150mJ/cm2能量密度范围内对紫外线辐照具有良好的响应线性,同时克服了扩散效应、辐射后效应、成型能力差等现有凝胶剂量计的不足。该辐射变色凝胶剂量计适于光学扫描方式测量剂量分布。     

Non-uniformity effects of the inter-foil distance on GEM detector performance

The non-uniformity effect of the inter-foil distance has been studied using a gaseous electron multiplication(GEM) detector with sensitive area of 50mm×50mm. A gradient of the inter-foil distance is introduced by using spacers with different heights at the two ends of the foil gap. While the cluster size and the intrinsic spatial resolution show insignificant dependence on the inter-foil distance, the gain exhibits an approximately linear dependence on the inter-foil distance. From the slope, a quantitative relationship between the change of the inter-foil distance and the change of the gain is derived, which can be used as a method to evaluate the non-uniformity of the foil gap in the application of large-area GEM detectors.     

特征光谱吸收法测量人血清前列腺特异性抗原浓度的研究

采用免疫层析金标试纸配合特征光谱吸收法检测前列腺特异性抗原(PSA,prostate-specific anti-gen)浓度,采用合适发射光波长(520～535nm)的LED照射已用PSA标准液处理过的胶体金标记试纸,用合适接收波长(520～540nm)的光电二极管测试试纸特定区域的反射光强度,据此得出表征试纸吸光的量,再用线性拟合方法确定PSA浓度与试纸吸光度的关系。研究中采用不同浓度的PSA标准液标定了实验检测系统,发现在浓度范围为5～50ng.mL-1时,PSA的浓度与试纸的吸光度成线性关系。在该浓度范围内对不同于标定浓度的21种PSA标准液做了检测实验,检测值与真实值的相关系数为0.910。实验证明,采用特征光谱吸收法测量PSA浓度的方法是可行的。     

微波消解-火焰原子吸收光谱法测定环境土壤中的总铬

应用微波消解-火焰原子吸收光谱法测定环境土壤中总铬的含量.土壤样品经HNO3+HzO2微波消解体系消解后,采用氯化铵作为基体改进剂,用原子吸收分光光度计在波长357.9nm,富燃烧性(还原性)火焰中测定土壤中的铬.铬含量在0-2.00mg/L范围与吸光度呈良好的线性关系,线性相关系数r=0.9993,最低检出限为5.0...     

Nonlinear Evolution of Driven Electron Plasma Oscillations in Inhomogeneous Plasmas

ＮｏｎｌｉｎｅａｒＥｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆＤｒｉｖｅｎＥｌｅｃｔｒｏｎＰｌａｓｍａＯｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓｉｎＩｎｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓＰｌａｓｍａｓ￥ＳＨＥＮＧＺｈｅｎｇｍｉｎｇ；ＸＵＺｈｉｚｈａｎ；ＹＵＷｅｉ；ＭＡＪｉｎｘｉｕ（ＳｈａｎｇｈａｉＩｎ...     

灵芝多糖含量的红外光谱预测模型研究

利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测定不同等级贵州灵芝的傅里叶变换红外光谱,选择最佳的敏感波段组合构造吸光度变量,分析了吸光度变量与灵芝多糖含量的相关性,建立灵芝多糖含量的红外光谱预测模型并进行检验。结果表明:不同等级灵芝的红外光谱图基本相似,峰形相同;所选定的吸光度变量与灵芝多糖含量之间显著相关,灵芝多糖含量的预测模型及其检验结果的拟合度均达到显著水平,这说明可用红外光谱法来预测灵芝多糖含量。