多圆孔周期性银膜阵列结构的光学特性

提出一种多圆孔周期性银膜阵列结构,并利用时域有限差分算法探究该结构的光学特性。计算结果表明,当线性偏振光入射时,该结构表面激发出表面等离激元,且纳米孔间产生了局部表面等离子体共振,使得该结构的异常透射增强。针对这一现象,通过对中心孔与边孔所呈角度、入射光偏振角度、结构参数(中心孔直径、边孔直径、结构厚度、边孔与中心孔的间距)的调控来实现结构光学透射属性的优化。此外,分析所提结构在不同环境折射率条件下透射峰的变化规律,发现该结构也对周围的环境折射率具有较高的敏感度。因此该结构在表面等离激元滤波器和折射率传感器中具有广泛的应用前景。     

关于分片检验的若干讨论

分片检验(patch test)是由Irons 1965年首先提出的。作为检验有限元收敛的标准之一,它被广泛地使用。它之所以得到如此广泛的应用,其原因是:它简单明了,易于验证,使用方便;大量的实践说明了它的有效性,很多收敛的单元通过它,也有不收敛的单元不通过它;Strang 1972年给出了通过“分片检验”就收敛的证明。     

光纤法布里-珀罗微压传感器

设计并研制了一种新型光纤法布里-珀罗压力传感器,通过光刻、硅片刻蚀、阳极键合等微机电系统技术制作而成,适合恶劣环境下、狭小空间内的微压环境压力测量。详细阐述了传感器的结构设计和制作方式。该设计巧妙地利用了光纤法兰盘,保证了光纤端面与敏感膜的平行,从而形成高质量的法布里-珀罗干涉腔。该结构也有利于初始腔长的稳定,减小了传感器误差。建立了实验解调系统,对其压力、温度等特性进行了详细的测试。实验结果表明,在0~0.1MPa的压力范围内,传感器线性度好,重复性高,灵敏度达到了61.6μm/MPa。     

溶胶凝胶法制备圆柱形大孔二氧化硅反蛋白石结构晶体

利用溶胶凝胶法在不同直径的毛细管表面制备了圆柱形二氧化硅反蛋白石多孔结构.利用扫描电子显微镜表征了其形貌,发现胶体晶体的类(111)面结构整体为圆柱形,平行于毛细管表面.透射光谱结果表明,二氧化硅多孔结构在[111]方向具有典型的光子带隙效应,与布拉格理论相符合,有望应用到光通讯和传感领域.     

正弦相位调制型激光自混合干涉仪的实时位移测量技术

采用正弦相位调制技术与时域解调相位方法相结合,提高激光自混合干涉仪在大量程位移测量中实时测量的准确度和速度。通过在激光器外腔中放置的电光晶体调制器对光束进行正弦相位调制,采用时域解调相位方法解调干涉信号相位。同时满足了大量程位移测量过程中的速度要求以及实现干涉仪位移测量的实时性。实验上,用PI公司高分辨率的商用电动位移平台标定的结果验证了该正弦相位调制激光自混合干涉仪在百毫米级大尺度位移测量中可达到小于0.5μm的位移测量误差。对干涉仪在实时位移测量中的影响测量速度的因素进行了分析,得出了本干涉仪的测速上限。     

圆柱形蛋白石和反蛋白石结构光子晶体的制备及其光学性质

研究了在圆柱曲面基底上自组装空心和实心的圆柱形蛋白石和反蛋白石结构光子晶体的方法. 用垂直沉积法在不同曲率半径的毛细管内自组装了空心圆柱形聚苯乙烯(PS)蛋白石结构光子晶体薄膜和二氧化硅 (SiO₂) 反蛋白石结构薄膜; 用类重力沉积法制得实心圆柱形蛋白石和反蛋白石结构光子晶体, 并讨论了这一生长方式中的状态变化过程及影响因素. 用扫描电子显微镜对样品内部结构进行了表征, 用光谱仪测试了光子晶体薄膜的反射光谱, 结果表明: 基底曲率半径和微球粒径的大小是影响空心蛋白石和反蛋白石薄膜质量的主要因素; 微球大小是影响实心结构有序性的主要因素. 关键词： 反蛋白石 空心圆柱 溶胶凝胶协同自组装     

基于三唑磷残留限量值的多检测线免疫试纸条的制备与应用

建立了基于三唑磷残留限量值(MRL)的免疫层析检测方法,可裸眼观察判断谷物、蔬菜和水果中的三唑磷农药残留水平。以粒径20 nm的胶体金标记三唑磷单克隆抗体于金标垫上,包被不同浓度的三唑磷包被原(检测线T1、T2、T3线)、羊抗小鼠Ig G抗体(质控线C线)于硝酸纤维素(NC膜)上,与吸水垫及PVC底板组合成层析试纸条。以大米、甘蓝和苹果为对象,优化了样品前处理方法、提取试剂等条件。结果表明,基于1/10三唑磷MRL值的试纸条(I)对三唑磷的裸眼观察检测灵敏度可达0.005、0.01和0.02μg/m L,优化调整后获得试纸条Ⅱ灵敏度设定为国标GB2763中的三唑磷MRL值依次为0.05、0.1和0.2μg/m L,并与3条检测线一一对应。结合前处理方法优化结果,样品经乙腈提取后,用PBS稀释10倍或者等体积溶剂置换后检测,此两种试纸条在8~12 min内均可准确判定农产品中三唑磷的残留是否超过MRL值,同时多区间定量范围的设定亦可较为准确地定量其残留值,结果与GC方法一致。本研究采用基于MRL值的3条检测线,对检测结果的判定更为直接、准确,无需换算,为基于MRL农产品安全性的快速判断提供了更为直观、简单、准确的方法。     

联苯菊酯酶联免疫吸附分析方法研究

建立了定量测定联苯菊酯的间接竞争酶联免疫吸附分析方法(ic-ELISA)。利用联苯菊酯的代谢物联苯醇合成了联苯菊酯的半抗原LBc(2-甲基-3-苯基苄基氧基羰基丙酸)和LBy(2-甲基-3-苯基苯甲酸)。通过碳二亚胺法将LBc交联于牛血清蛋白(BSA)作为免疫抗原(LBc-BSA),通过活泼酯法将LBc和LBy分别交联于卵清蛋白(OVA)作为包被抗原(LBc-OVA和LBy-OVA),LBc-BSA为免疫原制备了联苯菊酯的兔抗血清,间接非竞争酶联免疫吸附分析方法测得其效价达5.12×104。通过同源异源分析,发现异源分析的灵敏度较高,对pH值、离子强度、甲醇含量等影响因素进行了研究,0.3mol/L钠离子强度的磷酸缓冲液(pH7.5)和30%的甲醇确定为联苯菊酯间接竞争酶联免疫吸附分析方法的最佳工作条件,该方法的IC50为2.16±0.32mg/L,检出限(LDL)为0.016±0.002mg/L。对大部分拟除虫菊酯,如三氟氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、甲氰菊酯和拟除虫菊酯的代谢物3-苯氧基苯甲酸没有明显的交叉反应。     

A Novel Analytical Approach for Multi-Layer Diaphragm-Based Optical Microelectromechanical-System Pressure Sensors

An optical microelectromechanical-system （MEMS） pressure sensor based on multi-layer circular diaphragm is described and analysed by using the proposed novel analytical approach and the traditional transfer matrix method. The analytical expressions of the deflection of multi-layer diaphragm and absolute optical reflectance are derived respectively. The influence of residual stress on the deflection of diaphragm is also analysed. Simulation results given by the finite element method are consistent with the ones which are analysed by using the analytical approach. The analytical approach will be helpful to design and fabricate the optical MEMS pressure sensors with multi-layer diaphragm based on Fabry-Perot interferometry.