L波段三维ESR成像系统的研制（Ⅱ）——L波段三维ESR成像系统

叙述了一个L波段（1.05 GHz）用于ESR和ESR成像的装置，用这套自制装置实现了3D ESR成像. 该装置由L波段ESR谱仪、三组梯度场线圈及控制单元和PC机数据采集系统组成. 样品腔是一个3-环2-缝再进入式谐振腔，可放入直径为20 mm、 长30 mm的H₂O样品，空谐振腔的频率是1.05 GHz. 微波振荡频率用自动频率控制（AFC）的方法自动锁在有载腔的频率上. 梯度场线圈沿X-，Y-和Z-轴产生线性梯度场，在中心40 mm球形范围内梯度场强度为2 mT/cm. 依照Lauterbur's方法进行3D ESR 图像重建. 用该系统检测了样品中TEMPO氮氧自由基的3D空间分布. 得到了TEMPO的2D、3D ESR图像、用像素灰度表示的自旋密度分布图及3D ESR-CT图像.     

L波段三维ESR成像系统的研制(Ⅰ)——L波段ESR成像的磁场及三维梯度磁场系统

研究并实现了L波段电子自旋共振三维成像(3D-EPRI)专用的三维梯度磁场系统, 主磁场及扫描磁场系统以及相应的驱动控制系统. 梯度场线圈采用在铜板上用电切割方法加工的平板式线圈, 避免了用铜导线绕制线圈体积较大的缺点, 从而缩小了主磁场的体积和极间距. 梯度场强度在三维方向上均达到200 mT/m, 驱动电流为20 A. 三维空间线性度均优于5%; 线性区域大于直径42 mm的球形空间. 两磁极间距离为63 mm, 可以容纳通常体积的L波段谐振腔. 主磁场和扫描场线圈固定在同一轭铁架上. 它们可分别产生1.6～96 mT和0.2～16 mT的线性变化磁场. 5组磁场线圈(包括主磁场, 扫描磁场和三维梯度磁场)分别由5台独立的恒流驱动电源控制驱动. 电源通过数据接口由计算机控制. 初步成像实验证明本工作所建立的磁场和梯度磁场系统可以用于EPRI实验.     

L波段三维ESR成像系统的研制(Ⅰ)——L波段ESR成像的磁场及三维梯度磁场系统

研究并实现了L波段电子自旋共振三维成像（3D-EPRI）专用的三维梯度磁场系统，主磁场及扫描磁场系统以及相应的驱动控制系统. 梯度场线圈采用在铜板上用电切割方法加工的 平板式线圈，避免了用铜导线绕制线圈体积较大的缺点，从而缩小了主磁场的体积和极间距 . 梯度场强度在三维方向上均达到200 mT/m，驱动电流为20 A. 三维空 间线性度均优于5％；线性区域大于直径42 mm的球形空间. 两磁极间距离为63 mm，可以容纳通常体积的L波段谐振腔. 主磁场和扫描场线圈固定在同一轭铁架上. 它们可分别产生1.6～ 96 mT和0.2～16 mT的线性变化磁场. 5组磁场线圈（包括主磁场， 扫描磁场和三维梯度磁场）分别由5台独立的恒流驱动电源控制驱动. 电源通过数据接口由计算机控制. 初步成像实 验证明本工作所建立的磁场和梯度磁场系统可以用于EPRI实验.     

L波段三维ESR成像系统的研制（Ⅲ）——L波段谐振腔的研制

描述了一个用于生物样品L波段ESR成像用的谐振腔,讨论了在制作、设计过程中几个值得注意的问题，该腔为3-环2-裂缝再进入式谐振腔，可检测直径为20 mm长30 mm的H₂O样品. 空腔的共振频率为1.05 GHz. 腔的Q值是样品中水含量的函数，无载Q大于1 000. 用插入侧臂的耦合环得到谐振腔与微波桥之间的匹配，确定了耦合环直径的最佳值，对无载腔其值约为腔臂直径的1/3，而对有载腔其值约等于腔臂的直径. 用该腔检测了样品中TEMPO氮氧自由基的空间分布.     

谱-空间2D ESR成像

在Bruker ER 200D ESR 谱仪上安装一套自制的谱-空间2D ESR成像系统,这套系统由一对梯度场线圈、电源、微机及图像重建程序组成. 用滤波反投影图像重建方法,实现了两种自由基样品的谱-空间2D ESR成像,由2D 图像得到样品中自由基的自旋密度空间分布及相应的波谱参数. 讨论了成像参数与图像精度的关系.     

L波段三维ESR成像系统的研制(Ⅳ)--系统组成与各部分性能指标

报道了自行研制的L波段三维电子自旋共振成像（3D-ESRI）系统的整机结构及各部分性能指标. 该系统主要由L波段ESR谱仪、三维梯度磁场装置、数据处理及图像重建软件组成. 系统的微波频率为1.05 GHz;最大微波功率500 mW. 采用3-环2-缝再进入式谐振腔,无载Q值>1 000;最大测量体积为φ 20 mm, 高30 mm柱状水溶液样品. 接收系统采用100 kHz锁相放大电路,最大增益可达1×10⁶;时间常数0.02 ms～1 s;磁场调制幅度>0.5 mT. 最大梯度磁场2 mT/cm;三维梯度线性度均优于5 ％;稳定度可达10^-5;主磁场可在1.6～96 mT范围内任意点选择扫场起始点;在0.2～16 mT范围选择磁场扫描宽度. 数据系统为12位A/D实现数据采集,三路8位D/A控制梯度磁场. 采用滤波反投影法实现图像重建, 成像功能包括：二维、三维自旋浓度成像;等浓度线2D图像显示;3D立体和断层图像显示等. 对水溶液和固体模型样品进行ESR成像的结果表明：本系统可以开展较大体积生物样品的ESRI研究.     

咪唑类氮氧自由基的ESR波谱的酸度相关性─pH自旋探针应用研究之一(英文)

根据咪唑类氮氧自由基的结构特性合成了一系列的pH自旅探针,其ESR波谱参数均在一定范围内与介质的酸性呈明显的相关性．可望为较精确地测量化学胶束、细胞等微观体系的pH值开辟一个新的途径．本文研究了灵敏变化的pH范围与取代基的关系,得到了5种自旅探针的ESR参数-pH曲线、pKa值以及Hanmmett相关图,分析了如何通过改变取代基合成出不同pH变化范围并适用于不同生物和化学体系的pH自旅探针,最终达到付诸应用的目的．     

波段三维ESR成像系统的研制（Ⅴ）——灵敏度与分辨率实验及系统总性能指标

实验确定了自行研制的L波段三维电子自旋共振成像（3D-ESRI）系统的检测灵敏度及成像分辨率指标. 用Tempo水溶液模型测量灵敏度结果表明： 样品体积为10 mm, 高30 mm，测量浓度1×10^-4 mol/L水溶液的信噪比为S/N=4∶1；加梯度磁场后，样品浓度需>5×10^-4 mol/L，样品体积为19 mm, 高30 mm时，获得的投影谱的信噪比可满足图像重建的需要. 用DPPH固体样品确定的成像分辨率结果<1 mm. 文中还对ESRI系统的
各项总体性能做了归纳总结.     

VO(Ⅱ)-邻菲啰啉络合物的ESR波谱研究

该文考察了VOSO₄与1,10-邻菲啰啉(Phen)和3,4,7,8-四甲基-1,10-邻菲啰啉(TMP)在不同酸度(pH=1-14)的乙二醇/水(1:1)溶液中,在-100℃下的ESR波谱.发现在pH<1.0和pH>11范围内,二种配体均不能与VO(Ⅱ)生成络合物,当pH<1.0时,A=118×10^-4T归属于[VO(H₂O)₅]²⁺;当pH>11时,A=90×10^-4T归属于[VO(OCH₂CH₂O)₂]^2-.在1.4 < pH < 6之间,VO(Ⅱ)与phen生成三种不同络合物,在1.0 < pH < 7之间,VO(Ⅱ)则可与TMP生成四种络合物.本文推测了它们的可能结构.利用测得的波谱参数,计算了键参数和电子能级.利用电子光谱数据计算了晶体场参数.     

VO(Ⅱ)-邻菲啰啉络合物的ESR波谱研究

该文考察了VOSO₄与1,10-邻菲啰啉(Phen)和3,4,7,8-四甲基-1,10-邻菲啰啉(TMP)在不同酸度(pH=1-14)的乙二醇/水(1:1)溶液中,在-100℃下的ESR波谱.发现在pH<1.0和pH>11范围内,二种配体均不能与VO(Ⅱ)生成络合物,当pH<1.0时,A=118×10^-4T归属于[VO(H₂O)₅]²⁺;当pH>11时,A=90×10^-4T归属于[VO(OCH₂CH₂O)₂]^2-.在1.4 < pH < 6之间,VO(Ⅱ)与phen生成三种不同络合物,在1.0 < pH < 7之间,VO(Ⅱ)则可与TMP生成四种络合物.本文推测了它们的可能结构.利用测得的波谱参数,计算了键参数和电子能级.利用电子光谱数据计算了晶体场参数.     

在CP/MAS条件下交联聚甲基丙烯酸甲酯中α-甲基的~(13)C自旋-晶格弛豫(英文)

根据不同的跃迁运动和自由扩散运动模型导出了魔角旋转条件下的平均谱密度函数。从CP/MAS谱计算了样品中交联剂DVB的含量。依据实验测得的T_1值计算了一系列用DVB交联的聚甲基丙烯酸甲酯中x-甲基的转动相关时间以及扩散系数。结果表明:(1)随交联剂DVB含量的增加,相关时间增加,而扩散系数下降;(2)x-甲基的转动活化能与交联剂DVB无关,并且小于从介电和力学松弛所得的值。     

ZrO-双原子阴离子的光电子成像谱

利用激光溅射制备了ZrO^-双原子阴离子,测量了其光电子成像谱．实验观测到的光电子能谱可以在光学光谱和高精度从头计算的基础上得到很好的归属．ZrO^-的基态确定为²△态,其自旋-轨道分裂能为578±12 cm^-1,ZrO的电子亲和能测定为1.249±0.005 eV．第一次在实验上观测到ZrO的c³∑^-激发态,其相对于X¹∑⁺基态的能量为13316±24 cm^-1,同时还对ZrO与其等电子体NbN的电子结构进行了比较．     

某些Cr(Ⅲ)配合物的冷冻溶液或稀释粉末ESR谱研究

报道了三个Cr(Ⅲ)螯合物负离子--［Cr(ox)₃]^3- (1), ［Cr(bipy)(ox)₂］^- (2), ［Cr(phen)(ox)₂］^- (3)(ox为草酸根二价负离子,bipy为2,2′-联吡啶,phen为1,10-邻菲罗啉)在冷冻水溶液中,以及一个粉末样品-稀释在硫酸铝铵中硫酸铬铵（mol比Cr³⁺∶Al³⁺=1∶150 ）(4)于室温下的ESR谱,得到配合物的波谱参数值,并对分子的对称性进行了分析. 1,2,3有相同的g值(1.99),相近的D值(0.42～0.45cm^-1),但相差 很大的E值(分别为0.015, 0.05, 0.11cm^-1),这些值反映了溶液中过渡金 属离子内在对称性的变化.     

基于密度泛函理论的C_(24)H_(38)O_4分子外场效应研究

各种环境毒物危害着人类的健康,塑化剂更是破坏了食品安全.为研究外电场对塑化剂主要成分之一C_(24)H_(38)O_4(邻苯二甲酸二辛酯,dioctyl phthalate,DOP)的影响,采用密度泛函理论B3LYP方法在6-311G(d,p)基组水平上优化了不同静电场0—0.0125 a.u.(0—6.4278×10~9 V/m)作用下DOP分子的基态几何结构,在此基础上利用同样的方法计算了DOP分子的电偶极矩和分子总能量,最后利用含时密度泛函理论在同一基组下研究了不同外电场对DOP分子紫外-可见(UV-vis)吸收光谱产生的影响,并与实验测得的光谱图进行了比较.结果表明:分子几何构型与电场大小呈现强烈的依赖关系,分子偶极矩随着外电场的增强先减小后增加,而分子总能量随着外电场的增强先增加而后急剧减小;DOP分子激发态的振子强度随着外电场的增强而减小,UV-vis吸收峰显著红移.     

光电子成像研究AgOCH3-和Ag-(CH3OH)x (x=1, 2)

用光电子成像技术和从头算法研究Ag^-(CH₃OH)_x (x=1, 2)和AgOCH₃^-. 从AgOCH₃^-振动分辨的光电子谱得 到AgOCH₃^-的绝热和垂直电离能分别为1.29(2)和1.34(2) eV. Ag^-(CH₃OH)_{1,2相似文献}   

三种不同结构的无透镜鬼成像实验研究(英文)

为实现远距情况下的实际应用,对赝热源鬼成像进行了从透射到反射的实验研究.首先利用CCD的两个独立区域分别探测参考光和信号光,得到双缝的透射型鬼成像,继而利用一个CCD和一个独立的桶探测器分别探测参考臂和物臂的光强信息,通过对没有空间分布的物臂光强和没有经过物体而有空间分布的参考臂光强信号进行关联计算实现透射和反射鬼成像.为设计和研制能进行现场应用的样机系统,以透射结构为例,对成像结果与系统各参数之间的关系进行了详细的对比实验研究,结果表明通过增加采样率、增大光强、适当调节快门时间和光阑大小可以提高成像的分辨率和可见度.     

13Cu、65Cu和15N标记的二(2-羟基苯乙酮肟)-铜(Ⅱ)配合物的ESR波谱研究

本文解析了同位素标记的⁶³Cu-¹⁴N-HAP,⁶⁵Cu-¹⁴N-HAP,⁶³Cu-¹⁵N-HAP。⁶⁵Cu-¹⁵N-HAP,和Cu-¹⁵N-HAP,等五种配合物在四氢呋喃中,在77K温度下测得的分辨较好的ESR波谱。从图上不仅得到了⁶³Cu和⁶³Cu的超精细分裂,而且还得出分辨较好的¹⁴N和¹⁵N的超超精细分裂。比较合理地确定了g_x,g_y,g_z;A_x⁶⁵,A_y⁶⁵,A_z⁶⁵和A_x⁶³,A_y⁶³,A_z⁶³以及A_⊥¹⁵,A_⊥¹⁵和A_⊥¹⁴,A_⊥¹⁴等张量参数。利用测得的波谱参数计算了键参数,并讨论了配合物的电子结构及成键特性,得到了较满意的结果。     

基于大功率LED的闪光成像速度测量系统(英文)

设计出一种非接触式高速运动物体速度测量系统,在CCD单帧曝光时间内利用闪光灯对飞行中的物体进行两次闪光照明,CCD对两个不同位置的飞行物体成像,设定两个光脉冲之间的时间间隔以及测量出两个物体像之间的距离即可算出其飞行速度.该系统能够进行实时测量,突破了空间单点测量技术的局限,可在同一幅图像上记录下不同时刻多个空间点目标的图像信息,以及同一时刻不同空间点目标的图像信息,从而可以获得目标运动的瞬时速度.     

双近贴式X射线像增强器成像系统的三维噪音测量及其分析技术

针对基于双近贴式X射线像增强器的射线成像系统,提出了该系统的三维噪音测试及分析方法.分析了各噪音因子的含义,用三维曲线描绘出空间域和时间域噪音的分布情况,结合数字图像处理技术,测量了双近贴式X射线像增强器成像系统在微焦斑射线源四种照射条件下的三维噪音,并对其结果进行分析.分析表明,其结果与双近贴式X射线像增强器成像系统实际性能相吻合.     

基于同心离轴双反射系统成像光谱仪的像散校正(英文)

提出了一种基于同心离轴双反射系统的成像光谱仪,该系统由四片球面反射镜与一块平面光栅组成.在分析同心离轴双反射系统的基础上,结合像差理论与光程函数概念,推导了同心离轴双反射系统的像散公式,得到其消像散条件.消像散理论表明,将消像散的同心离轴双反射系统分别应用于成像光谱仪的准直光路与聚焦光路中,可以实现成像光谱仪全光路消像散.研究了准直光路与聚焦光路共心对称的成像光谱仪结构,给出了其通用设计算法.根据初始结构计算方法,设计了工作波段在远紫外(120~180nm)的成像光谱仪实例,给出了初始结构的点略图与像散曲线图,以验证消像散理论的正确性.结果表明,初始结构完全符合消像散理论.优化设计后的成像光谱仪光谱分辨率接近1.6nm,调制传递函数值全视场全波段在0.37以上,具有良好的成像质量.