表面增强的分子间能量转移效应

研究了粗糙金属银表面对分子间能量转移效应的影响，实验观察到吸附分子增强的敏化荧光，结合表面局域电磁理论分析表明，吸附于银表面的分子间非辐射能量转移率被增强１０＾２倍，证实了表面增强的分子间能量转移效应的存在。     

表面增强能量转移效应的研究

通过分析2、2′菁染料水溶液、银胶体以及2、2′菁染料吸附于银胶表面时的吸收光谱得知,2、2′菁染料吸附于银胶表面时,有J聚集体出现,通过分析基频及高阶线性Raman光谱,证实了一些低波数的Raman信号是由J聚集体产生的,从而进一步证实了吸附于银胶表面的2、2′菁染料以单体和J聚集体形式共存.同时,由吸收光谱还可以看出,2、2′菁染料分子及其J聚集体分子的吸收带都处于银胶吸收带的半高宽范围内,满足共振条件,当用不同激发波长(514.5 nm和488 nm)的光激发吸附于银胶表面的2、2′菁染料时,观察到了J聚集体的敏化荧光,而用此激发光激发2、2′菁染料水溶液时,就没有观察到J聚集体的敏化荧光,从而说明了银胶表面的存在,加速了单体2、2′菁染料分子与其J聚集体分子之间的能量转移速率.     

甲基橙-银胶体系pH和氯离子效应的光谱研究

研究了甲基橙-银胶体系的光吸收和光致发光信号随pH值和加入氯离子的变化规律.实验发现随着pH值的增加, 分子的荧光发射峰与银胶的光吸收峰的重叠增大, 引起体系中能量转移效率的增加, 即428 nm分子荧光峰的淬灭和560 nm聚集体的特征光致发光峰增强现象的加剧.另外, 不同pH值下氯离子的加入都会使染料分子更加密集的吸附在胶体银颗粒表面, 形成分子吸附更加紧密的聚集体, 造成体系中受表面吸附分子影响的光致发光峰获得了极大的增强.同时, 因聚集体表面吸附层染料分子对入射光的大量吸收, 导致到达内核银表面的入射光强度减弱, 致使体系能量转移通道在一定程度上受阻, 表现为428 nm荧光峰的淬灭幅度减小.参照分子聚集体的形成理论, 接合体系光谱的变化, 从pH值的改变和Cl^-的加入对分子结构及加剧聚集体的形成等方面的影响来解释发光和光吸收的显著变化.     

有机分子隔离层对机械抛光金属银表面的罗丹明6G荧光增强效应的影响

采用物理吸附法,在机械抛光纯银表面引入对巯基苯胺(p-Amiothiophenol,PATP)分子充当隔离层,运用激光光谱学方法研究隔离层对位于银表面附近的罗丹明6G(Rh6G)分子的荧光增强效应影响。实验结果表明,未经PATP分子修饰的机械抛光金属衬底对Rh6G分子表现为猝灭效应,而经过PATP分子修饰后的银表面对Rh6G分子的荧光发射具有增强效应。根据局域表面等离子共振及辐射能量转移模型对实验观测所得结果进行了分析研究,结果表明,PATP有机分子隔离层的引入有效地减小了荧光分子与金属衬底之间的无辐射能量速率,提高了荧光辐射强度。     

纳米银粒子表面吸附染料分子的荧光增强及荧光猝灭现象

本文通过阴、阳离子型染料分子荧光素钠(FS)及若丹明6G(Rh6G)吸附在银胶体系内纳米银颗粒表面上,首次发现了FS的荧光增强谱及Rh6G的荧光猝灭谱.引起荧光增强及荧光猝灭的因素,除局域场和分子到金属表面能量转移这两个方面外,还与纳米银表面与被吸附分子之间的距离有关.     

聚集体分子的基频和高阶线性Raman散射研究

本文报道了2,2′菁染料的J聚集体吸附于银胶体的表面增强基频和高阶线性Raman散射效应,分析了基频和高阶线性Raman光谱随染料溶液浓度的变化关系。结果表明,J聚集体分子在银胶体表面具有一个稳定的吸附结构,且侧立吸附于表面,一些低波数振动模式起因于J聚集体分子。高阶线性Raman散射的增强与J聚集体分子的性质有关。 关键词：     

SERS活性表面荧光增强或淬灭的机制研究

利用银胶和银镜两种SERS活性表面,对吸附分子的荧光增强或淬灭机制进行了实验和理论研究.结果表明,荧光增强或淬灭主要取决于局域电磁场增强和分子到金属表面无辐射能量转移过程的竞争效应.当满足吸收共振增强和辐射共振增强时,荧光被增强,反之荧光被淬灭.荧光增强最大一般只为10—10²倍,远小于喇曼截面的增强. 关键词：     

金属表面荧光增强的物理增强机制

具有特殊形貌及构型的表面(如金属薄膜)能够使位于其邻近的荧光分子的荧光信号得到增强, 这种现象被称之为表面增强荧光(Surface Enhanced Fluorescence, SEF)。有关表面增强荧光效应的研究探讨已有许多报道,并先后提出了多种增强机理以试图理解和解释观测到的实验现象。本文将在总结归纳已有机理研究的基础上,从物理学的角度出发分析理解局域场增强、能量转移以及辐射衰减速率增加等理论模型,并对衬底表面与荧光分子之间的间距变化对增强效果的影响进行探讨。     

二维组装纳米银粒子上对巯基苯胺的表面增强拉曼光谱研究

采用表面自组装方法在聚赖氨酸修饰ITO电极表面和对巯基苯胺修饰光滑银表面组装了纳米银粒子的二维结构。FT -SERS光谱结果表明 ,巯基苯胺的吸附取向垂直于金属银表面 ,其中电磁增强机理起主导作用 ,但同时也存在化学增强的贡献。纳米银粒子的“体积效应”使其与吸附分子间的电荷转移更为有利。耦联于纳米银和光滑银表面间的巯基苯胺的拉曼散射增强则与纳米银粒子和光滑银表面的耦合而导致的局部电磁场增强直接相关。     

纳米银与表面吸附荧光素的荧光性能的影响

研究了纳米银粒子对表面吸附荧光素(fluorescein,Fl)的荧光性能的影响。Fl溶液中加入纳米银粒子,Fl分子包覆在纳米银粒子表面形成Fl_n-Ag复合物使纳米银相互桥连形成类似网络的结构,且Fl分子吸收峰随着纳米银浓度的增加发生红移。纳米银通过产生的强局域场将能量传输给Fl发光中心,实现了Fl的荧光增强,荧光增强效率随着纳米银浓度的增加具有最大值。较大粒径的纳米银使Fl获得最大荧光增强效率所需浓度较低且最大荧光增强效率值较高。研究结果表明,纳米银与Fl间的能量传输主要由Fl分子附近局域电磁场增强和分子到金属表面无辐射跃迁能量转移过程所决定并与纳米银的浓度、尺寸密切相关。     

时间频率基准装置的研制现状

时间频率基准装置——铯原子喷泉钟, 在标准时间产生和保持、基础物理研究中发挥了重要的作用. 介绍了铯原子喷泉钟的工作原理, 对影响其性能的各项噪声源和频移项给出了分析, 影响频率稳定度性能的主要因素为Dick 效应相关的原子团装载时间、微波激励源相位噪声和探测激光的频率噪声, 影响频率不确定性能主要频移项为: 黑体辐射频移、冷原子碰撞频移、腔相位分布频移和微波泄露频移; 总结和比较了当前具有先进性能的铯原子喷泉钟采用的技术; 介绍了铯原子喷泉钟的主要应用方向、空间冷原子铯钟的研制情况和光学频率原子钟进展.     

会聚区的水平偏移特性及其临界频率分析

利用数值模型研究了完整深海声道中会聚区的水平偏移特性,根据折射定律和Lloyd镜效应推导了会聚区发生水平偏移时临界频率的表达式。研究结果表明:当声波频率低于临界频率时,会聚区的主导模态与频率相关,随着声波频率减小会聚区会向靠近声源的方向水平移动,同时传播损失明显增大,当声波频率大于临界频率时,会聚区的主导模态近似与频率无关,会聚区的位置和传播损失大小不会随频率改变而发生明显变化,声源深度不同时,临界频率也不同。通过临界频率可以确定在特定声源深度下,会聚区发生水平偏移时需要满足的频率条件,利用临界频率与声源深度之间的关系,可以被动估计深海浅层目标的深度。      

双纵模稳频氦氖激光器的光谱与频率复现性分析

对双纵模稳频氦氖激光器的光谱及其频率复现性进行了理论估计,进行了633 nm碘稳定氦氖激光器的拍频实验,实验采用内腔激光器,并采用双纵模稳频的方法,通过观测激光器的两个偏振态互相垂直的相邻纵模的输出,并使二者稳定到功率相等的参考点处,获得激光稳定输出。实验通过观察双纵模稳定激光的模式输出,分析了影响激光频率复现性与频率稳定度的因素,测量了稳定激光的功率和频率稳定度。通过拍频测量,对激光器的频率复现性进行了分析,复现性用频差可以达到(1～2)×10-8量级。通过实验表明,双纵模稳频氦氖激光器的频率复现性完全符合用于长度精密测量的稳频激光器的要求,激光器可以很稳定地工作,稳定度用阿伦偏差表示可以达到10-10量级,可以作为实用的稳频激光标准。     

左手材料的响应频段和单元尺寸关系的研究

目前左手材料的负折射现象只发生在微波波段,通常把发生负折射现象的这个频率波段称为响应频段.由于左手材料的响应频段的频率很低,而常用的波源是太阳光或者是可见光,因此左手材料的应用受到极大的限制.如何使左手材料的响应频段从低频移到高频或者说从微波波段移到可见光波段是迫切需要解决的问题.在周期性结构的左手材料中影响响应频段的因素很多,例如周期性结构的单元形状、单元尺寸等等.文中通过改变周期性结构左手材料的单元尺寸实现了响应频段的移动,同时经实验和计算机模拟得到了单元尺寸和响应频段的关系即随着单元尺寸变小响应频段 关键词： 左手材料 周期性结构 单元尺寸 响应频段     

Enhancement of sonochemical reaction of terephthalate ion by superposition of ultrasonic fields of various frequencies

The ultrasonic reactor with dual frequency was used and the effect of frequency on the fluorescence intensity of terephthalate ion was experimentally investigated in the frequency range from 176 to 635 kHz. The sonochemical reaction fields were visualized by using sonochemical luminescence of luminol solution. Compared with the fluorescence intensity of terephthalate ion for single frequency, the fluorescence intensity for dual frequency increased. The fluorescence intensity ratio of dual frequency to single frequency had maximum value when the frequency of transducer attached at the bottom wall was comparable in magnitude to that at the side wall. In the case of dual frequency, the sonochemical reaction fields became more extensive in the reactor and more intensive around the center of the reactor.     

Enhanced electron–positron pair production by frequency chirping in one-and two-color laser pulse fields

Enhanced electron–positron pair production by frequency chirping in one- and two-color laser pulse fields is investigated by solving the quantum Vlasov equation. A small frequency chirp shifts the momentum spectrum along the momentum axis. The positive and negative frequency chirp parameters play the same role in increasing the pair number density. The sign change of the frequency chirp parameter at the moment t = 0 leads the pulse shape and momentum spectrum to be symmetric, and the number density to be increased. The number density of produced pairs in the two-color pulse field is much higher than that in the one-color pulse field and the larger frequency chirp pulse field dominates more strongly. In the two-color pulse fields, the relation between the frequency ratio of two colors and the number density is not sensitive to the parameters of small frequency chirp added in either a low frequency strong field or a high frequency weak field but sensitive to the parameters of large frequency chirp added in a high frequency weak field.     

基于不动点理论的多系统兼容接收机频点选择问题的研究与遗传算法实现

基于不动点理论研究了多系统兼容接收机的频点选择问题,并引入遗传算法解决了这一问题.将Banach不动点理论引入频点空间,提出并证明了频点空间中频点集的遗传进化过程反映了频点空间呈现出的一种不动点物理特性;经过频点空间算子的足够多次的反复遗传进化作用,频点空间中的任一迭代序列源频点集都将最终收敛于唯一不动点目标频点集,而该不动点目标频点集中的目标频点即为该频点选择问题的最优解.完成了遗传算法应用于频点选择问题的理论研究与实现.仿真结果表明,该算法能够有效地解决多系统兼容接收机的频点选择问题. 关键词： 多系统 接收机 遗传算法 不动点     

多波长辐照下熔石英光学元件的损伤及损伤增长

对比研究了基频、二倍频和三倍频激光单独和同时辐照下熔石英光学元件的初始损伤和损伤增长规律, 重点研究了基频和二倍频的加入对三倍频诱导初始损伤和损伤增长的影响, 分析了基频和二倍频相对于三倍频的折算因子。研究结果表明: 当基频和二倍频能量密度较低时, 它们对三倍频损伤几率曲线的影响可以忽略, 但会引起损伤程度的增加; 在多波长同时辐照的损伤增长中, 损伤增长阈值主要取决于三倍频的能量密度, 而损伤增长系数与总的能量密度有关; 折算因子可以同时反映初始损伤和损伤增长的波长效应和波长间的能量耦合效应。     

双泡模型共振频率的超声空化动力学研究

该研究旨在研究双泡模型的自然共振频率对超声空化的影响,通过理论计算研究了自然共振频率的影响因素,以及单频超声和双频超声与自然共振频率的关系。研究结果表明：气泡初始半径是影响自然共振频率的主要因素;低频驱动下的非线性波动程度会比高频的更加剧烈,当驱动频率等于气泡自然共振频率时,超声空化的效果更好;双频超声取气泡自然共振频率时超声空化效果远远优于单频超声驱动。该研究在超声医学和理解超声空化特性方面有着重要的意义。     

Effects of an applied low frequency field on the dynamics of a two-level atom interacting with a single-modefield

The effects of an applied low frequency field on the dynamics of a two-level atom interacting with a single-mode field are investigated. It is shown that the time evolution of the atomic population is mainly controlled by the coupling constants and the frequency of the low frequency field, which leads to a low frequency modulation function for the time evolution of the upper state population. The amplitude of the modulation function becomes larger as the coupling constants increase. The frequency of the modulation function is proportional to the frequency of the low frequency field, and decreases with increasing coupling constant.