Localizing and Characterizing Colloidal Particles Scattering Using Lens-free Holographic Microscopy

Lens-free holographic microscopy could achieve both improved resolution and field of view(FOV), which has huge potential applications in biomedicine, fluid mechanics and soft matter physics. Unfortunately, due to the limited sensor pixel size, target objects could not be located to a satisfactory level. Recent studies have shown that electromagnetic scattering can be fitted to digital holograms to obtain the 3 D positions of isolated colloidal spheres with nanometer precision and millisecond temporal resolution. Here, we describe a lens-free holographic imaging technique that fits multi-sphere superposition scattering to digital holograms to obtain in situ particle position and model parameters: size and refractive index of colloidal spheres. We show that the proposed method can be utilized to analyze the location and character of colloidal particles under large FOV with high density.     

基于加权最小二乘法的干涉图校准方法

针对现有干涉图校准方法的不足，提出了一种基于加权最小二乘法的干涉图校准方法。根据干涉图中标准件边缘与干涉条纹边缘之间的差异，用合适大小的掩模对标准件的边缘进行初步判定和提取，再利用加权最小二乘法对提取出的边缘进行精确定位。通过计算标准件中已知尺寸部分在干涉图中所占据的像素数目，求出每个像素代表的实际距离，完成校准。实验表明，该方法的计算耗时较霍夫变换法减少一半，定位精度小于1个像素，且适用于不同对比度的干涉图，具有很强的实用性。     

人全血中锶元素的分布及血浆中锶元素的形态分析

建立了基于液相色谱-电感耦合等离子体质谱(LC-ICP-MS)联用定量分析血浆中锶元素形态的方法,方法检出限为0.3 ng/mL,无机锶加标回收率为88%~97%,利用LC-ICP-MS分析,无机锶质量浓度在1.0~50.0μg/L之间时,线性回归系数r大于0.999。通过湿法消解,对73份人血和血浆用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定得出全血锶平均含量为38.1 ng/mL,血浆平均锶含量为35.8 ng/mL,说明全血中绝大部分锶存在于血浆中。通过LC-ICP-MS对血浆锶进行形态分析得出无机锶平均含量为10.2%,随色谱流出的有机锶平均含量为18.7%,而未随色谱流出的有机锶平均含量为71.1%,因此可推断摄入人体的锶主要以有机锶的形式发挥其生理作用。     

应变Ge空穴有效质量的各向异性与各向同性

在利用k·p微扰理论获得应变Ge/Si_1-xGe_x价带E（k）-k关系的基础上,研究得到了（001）,（101）,（111）面应变Ge/Si_1-xGe_x沿不同晶向及各向同性的价带空穴有效质量.结果显示,应变Ge/Si_1-xGe_x沿各晶向的带边有效质量随应力增大而减小,且沿[010]晶向最小;子带空穴有效质量在应力较大时变化不明显,并且在数值上与带边空穴有效质量相差不大.最后利用各向同性有效质量与文献结果进行比对,验证了结果的正确性.     

石墨烯及其复合材料吸油性能研究进展

石油化工产品在国民经济生活中占有重要地位,但在石油开采和运输过程中漏油事件频发,对海洋生态环境造成重大污染.物理吸附除油方式以其成本低、污染小、可回收利用、操作简单等优点得到广泛应用.传统吸附材料往往具有双亲性,选择吸附性较差,需要进行表面疏水处理.石墨烯凭借其超大比表面积和亲油疏水的特性引起广泛关注.重点综述了石墨烯...     

原位反应法制备丙烯酸钐/丁腈橡胶复合材料及其荧光性能研究

通过两种不同的原位反应制备了丙烯酸钐/丁腈橡胶[Sm(AA)₃/NBR]复合材料.SEM和TEM结果表明,原位反应使稀土配合物的粒径减小,且均匀地分散在基体聚合物中.荧光分析表明,以260nm作为激发波长时,两种复合材料在379nm(⁴D_1/2,⁶P_7/2→⁶H_5/2)和418nm(⁴L_15/2,⁴G_1/2→⁶H_5/2)处出现了与自由离子基本相同的发射峰(374和390nm),属于受配体微扰的中心离子发光.原位反应制备的复合材料在不同激发波长下的荧光强度均比非原位反应体系的荧光强度高.随着稀土含量的增加,其荧光强度增加,至稀土质量分数为30%时出现荧光猝灭.     

硅纳米晶体薄膜热膨胀性质的分子动力学研究

基于Stillinger-Weber势对硅纳米晶体薄膜的热膨胀性质进行了分子动力学模拟.研究表明,硅纳米晶体薄膜表面层原子的二聚现象引起薄膜收缩,而原子之间的非和谐势能引起薄膜膨胀;在约400K以下的低温段,由于硅纳米晶体薄膜表面层原子发生二聚的原子数目随温度的升高而明显增多,而原子间非和谐势能很小,故此时二聚主导热膨胀性质,热膨胀系数为负;在高温段(约400K以上),由于发生二聚的原子数目随温度升高不再显著地增加并渐趋于稳定,而原子间非和谐势能逐渐显著并主导热膨胀性质,故热膨胀系数为正.     

从微观角度再看理想气体的绝热过程

在“ 从微观角度看理想气体的绝热过程”一文中提到了一种从微观角度来计算理想气体绝热公式的推 导, 这一推导中的物理本质为气体分子对活塞壁做功的集体效应, 即气体压强的微观解释. 基于这一思考, 从气体 分子对外做功的角度给出了相应的推导, 同时发现该文结论在其给定模型下的一个更为直观的解, 与热力学第一 定律中的做功项可以更直接地对应, 从而更直接地联系起微观过程和宏观的理想气体状态方程     

应变Ge/Si1-xGex 价带色散模型

基于k·p微扰理论, 通过引入应变哈密顿量作为微扰, 建立了双轴应变Ge/Si_1-xGe_x价带色散关系模型. 模型适于任意晶向弛豫Si_1-xGe_x虚衬底上的应变Ge价带结构, 通过该模型可获得任意k方向应变Ge的价带结构和空穴有效质量. 模型的Matlab模拟结果显示, 应变Ge/Si_1-xGe_x价带带边空穴有效质量随Ge组分的增加而减小, 其各向异性比弛豫Ge更加显著. 本文研究成果对Si基应变Ge MOS器件及集成电路的沟道应力与晶向的设计有参考价值.     

羟基聚合铝形体结构的X射线衍射和核磁共振表征研究进展

探讨水解聚合铝的形态分布以及铝的水解聚合转化规律一直是环境化学、催化材料化学和铝的生态毒理效应研究的前沿热点课题。本文综述了国内外X射线衍射和核磁共振波谱技术在羟基聚合铝形体结构表征方面的研究进展,对方法的各自特点进行了全面比较,并就未来研究动向做了展望。