X光磁圆二色谱及其应用

介绍了一种新近发展起来的、以同步辐射技术为基础的磁学测量方法———Ｘ光磁圆二色谱．该方法不仅具有元素分辨和空间分辨等突出优点，而且在一些场合下还能分别确定轨道磁矩和自旋磁矩对总磁矩的贡献，为当今非常活跃的磁性薄膜和多层膜研究提供了有力的手段．     

BSRF圆二色谱研究进展

圆二色（ＣＤ）谱是一种特殊的吸收谱，它对手性分子的构象十分敏感，因此它是最重要的光谱实验之一。北京同步辐射装置（ＢＳＲＦ）３Ｂ１Ｂ生物光谱实验站已经投入运行，它提供单色聚焦的同步辐射光，波长覆盖范围１７０ｎｍ～５００ｎｍ该站的主要设备是一台圆二色谱仪，用这台仪器成功地获取了活性生物样品～捕光色素（ＬｉｇｔＨａｒｖｅｓｔＣｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ）的ＣＤ谱，同时测得樟脑磺酸（ＣａｍｐｈｏｒＳｕｌｆｏｎｉ     

微流控技术制备荧光纳米材料研究进展EI北大核心CSCD

荧光纳米材料因其独特的光学性能而被广泛用于传感、生物成像、离子检测等领域。微流控是一种能在微尺度上精确控制和操控流体的技术,近年来在有机合成、荧光材料制备、细胞检测、药物筛选等领域展现出重要的应用价值。本文以荧光纳米材料的制备为切入点,综述了微流控在该领域的研究进展。首先,根据反应器特征结构阐述了芯片微反应器、管式微反应器和离心式微反应器的特点及原理;进一步地,归纳整理了不同类型荧光纳米材料制备过程的典型例子,包括半导体纳米颗粒、碳点、钙钛矿纳米颗粒、稀土纳米材料、金属及氧化物复合纳米颗粒;最后,立足研究现状指出了该领域的挑战及研究方向。     

X射线磁圆二色谱

 同步辐射真不愧为优秀的新一代光源。它的出现和不断发展,极大地促进了很多新的实验研究工作的开展。它具有频率范围宽、高强度、极好的准直性、偏振性以及包含时间结构等优良特性,如果没有同步辐射,很多实验都将无法进行。因此,它对很多学科的发展起着很大的推动作用。本文将要介绍的X射线磁圆二色谱就是利用同步辐射研究磁性材料,特别是磁性薄膜和多层膜磁性新的、有力的研究手段。通过测定材料中某一组元的X射线磁圆二色谱,可以获得该组元的自旋磁矩、轨道磁矩、电荷密度分布以及它们的磁各向异性等信息,其中有些是传统的磁测量方法无法获得的。     

圆二色谱研究Asp44在稳定肌红蛋白结构中的作用

为了了解肌红蛋白Mb分子表面44位天冬氨酸对稳定肌红蛋白结构的影响,用PCR定点突变的技术将肌红蛋白(Mb)基因上的第44位天冬氨酸的密码子GAT突变成赖氨酸的密码子AAA,获得突变体D44K基因,将突变体基因克隆在肌红蛋白表达质粒pGYM上,转化大肠杆菌BL21,突变蛋白D44K在大肠杆菌中大量表达,收集菌体。酶法裂解细菌,依次用硫酸铵沉淀、离子交换柱层析、凝胶柱层析分离纯化得突变肌红蛋白D44K。用圆二色谱分别研究野生型肌红蛋白及其突变体(D44K)的耐热及耐酸的变性过程。实验结果表明：用碱性氨基酸Lys取代酸性氨基酸Asp44残基,增强了肌红蛋白耐热变性能力,导致蛋白质的热变性中点温度T_m由71.9 ℃增加到75.1 ℃,但对肌红蛋白耐酸变性的能力影响不大。     

基于微流控拉曼系统的癌胚抗原检测研究

癌胚抗原(CEA)是医学上使用最广泛的肿瘤标志物之一,连续监测癌胚抗原水平可用于肿瘤治疗的疗效观察及预后判断。在癌症发生初期、身体没有明显临床症状下对体内癌胚抗原的检测是十分必要的。考虑到SERS作为分子指纹光谱的高灵敏度、高特异性等优势,同时利用微流控平台使反应集中、快速且节省样品等特点,在此我们研究了基于表面增强拉曼散射与微流控技术结合检测癌胚抗原的方法,以实现对癌胚抗原的实时、快速检测。     

微流控SERS及其在生物医学应用的研究进展

微流控芯片以其对微量样品的精确操控能力而引起特别关注,表面增强拉曼光谱(SERS)作为一种超灵敏的光谱检测技术近年来在痕量检测上应用广泛。微流控芯片与SERS相结合的系统可对微量生物样品进行无损、快速、高灵敏度且高通量的检测分析,在生物医学领域有巨大的应用潜力,是当前的研究热点之一。本文介绍了微流控SERS系统近年的发展情况,包括微流控芯片的制作加工和流体操控,以及微流控芯片中SERS基底的集成;并重点介绍了近年来SERS微流控芯片系统在生物医学上的应用,如生物分子的检测、细胞分析、药物监测和筛选、疾病诊断,以及在环境和食品健康安全方面的检测应用。     

基于微流控装置制备聚丙烯腈靶用微胶囊

对惯性约束聚变靶用聚合物微胶囊的制备方法进行了研究,设计了一种基于双T型结构的微通道乳化装置,用于制备稳定的双重乳液。使用玻璃毛细管作为中间相溶液的微通道,可以提高三相流速的调节范围,从而加大乳液尺寸分布范围。三相溶液密度差异小,因此乳液的同心度可以逐渐自发调整。通过调节不同的固化转速,发现在55 r/min下微球的同心度达到最佳,超过98.7%。使用扫描电镜对靶丸进行形貌和X射线能量色散谱分析表明,超临界干燥方法可以同时满足去除内部溶剂和保持靶丸结构不受破坏的要求。最终成功制得了粒径300～1000 m、壁厚20～300 m的聚丙烯腈空心微胶囊。     

基于微流控光学可调谐的渐变折射率特性研究

本文基于层流液体的对流扩散效应,提出了一种新型的具有渐变折射率分布特性并且可以实现调节的微腔流体透镜.利用有限元法分析微腔中芯层与包层流体在对流扩散过程达到稳定后的浓度分度,即混合流体的折射率分布,结果表明,分别调节芯层与包层流体的流速,微腔中的流体可以实现不同的渐变折射率分布.同时,本文还分析了即使考虑腔壁与流体之间的黏滞阻力因素,芯层与包层流体的流速组合依然是混合流体折射率分布的决定因素.应用微腔流体透镜的这种调节效果,可以实现不同要求的光束聚焦、分束、偏转等功能,在微流控光学检测系统以及微成像系统中有重要的应用.     

硬X射线磁圆二色实验方法的建立

在北京同步辐射装置(BSRF)1W1B光束线和XAFS实验站上国内首次建立了硬X射线波段的磁圆二色实验(XMCD)方法. 以单晶金刚石作为相位延迟片, 在透射劳埃(Laue)模式下, 利用衍射双折射效应, 将入射的单色线偏振光转变为相应的左旋和右旋圆偏振光, 测量磁化样品对左旋和右旋圆偏振光吸收的差异, 获得了XMCD信号. 本实验使用透射方法测量了Pt-Fe合金Pt L_2,3边的XMCD, 获得了XMCD信号. XMCD实验方法的建立, 为研究磁性材料尤其是磁性薄膜材料的电子结构和磁结构提供了实验基础.     

氯苯的同步辐射光电离研究

利用真空紫外同步辐射和反射式飞行时间质谱仪对氯苯进行了光电离研究,通过测量各离子的光电离效率(PIE)曲线,得到了氯苯的电离势为(9.11±0.05)eV及两种主要碎片离子C6H+5和C4H+3的出现势分别为(12.96±0.05)和(16.27±0.05)eV.结合有关文献的热力学数据,推导出C6H5Cl+、C6H+5及C4H+3的离子生成焓及一些键的解离能.实验获得了118.0nm同步辐射光电离下氯苯的质谱图.     

二茂铁的同步辐射光电离

利用同步辐射和飞行时间质谱 ,研究了二茂铁的真空紫外光电离 ,得到了该分子的电离势为 (6 .78± 0 .0 5 )eV ,碎片离子FeC5H5+ 的出现势为 (13.4 0± 0 .10 )eV .根据实验结果 ,分析了二茂铁的主要光电离解离通道 ,估算了分子及离子的键解离能 .用密度泛涵的方法对该分子离子及一些主要的碎片离子进行了初步的量化计算 ,得到了二茂铁的电离势和一些碎片的出现势 .利用量化计算的数据还估算了分子及离子的键解离能 ,并与文献值进行了比较     

New Spectroscopy for Photo-Induced Phenomena Using Combination of Synchrotron Radiation and Laser

The new experimental systems for investigating the photo-induced phenomena have been constructed. They consist of the photoelectron spectroscopy system based on the synchrotron radiation, the laser system based on the mode-locked pulse lasers, and the experimental system for time-resolved measurements. The systems have been applied to study the surface photo-voltage (SPV) effects on the surfaces of GaAs (100) and GaAs-GaAsP superlattice. The results showed that the temporal profiles of the surface photo-voltage effects have several components in the nano- and micro-second ranges, which depend on the surface conditions.     

上海光源同步辐射空间干涉仪研制

 研制了上海光源同步辐射空间干涉仪,用于储存环束团横向截面尺寸及发射度的精确测量。对干涉仪工艺设计中的光路参数、关键设备选型、数据处理方法及数据采集处理软件结构进行了分析讨论。结合束流实验完成了系统调试及运行参数优化,结果表明,CCD增益系数与曝光时间设置对测量精度有显著影响,增益系数设为0 dB,曝光时间设为200 ms时,随机测量误差可控制在μm量级。对上海光源储存环横向束斑尺寸进行了精确测量,结果表明:空间相干度曲线近似为高斯分布,可以采用单一空间频率的相干度测量值进行快速束斑尺寸计算;水平束斑尺寸实测值为52.4 μm,与理论值预期值53.0 μm相比,差异小于2%;系统测量误差约为5.5%,主要误差来源为相干度随机测量误差。     

用同步辐射光研究CO在Cs/Ru(100)表面的吸附

（ＣＯ＋Ｃｓ）／Ｒｕ（１０１０）共吸附的体系中,ＣＯ分子由于受Ｃｓ原了强烈影响,分子轨道发生重新杂化组合,ＣＯ分子原来在清洁Ｒｕ（１０１０）表面上结合能位于７．５７ｅＶ处相重叠的５σ和１π轨道对应谱峰分裂为两峰结合能分别位于６．３和７．８ｅＶ处,其中６．３ｅＶ处的谱峰来自ＣＯ分子１π轨道的一支,它显示出该分子轨道沿衬底〈００１〉晶向的镜面反对称性,ＣＯ分子１π轨道的另一支和５σ轨道在结合能７．８ｅ     

Hyperfine Spectroscopy with Nuclear Resonant Scattering of Synchrotron Radiation

Since its observation in 1985 nuclear resonant scattering of synchrotron radiation has become an excellent tool to study hyperfine interactions in solids. It combines the advantages of both local probe experiments and scattering techniques and gives valuable information on magnetic and electronic structures in case of NFS experiments. Experiments benefit from the outstanding beam quality of 3rd generation synchrotron radiation sources, as the small beam size and divergence. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

同步辐射软X射线近边吸收谱方法研究长期施肥对黑土有机碳官能团的影响

以定位20年的黑土肥料试验为平台,利用同步辐射软X射线近边吸收谱(C-1s NEXAFS)方法,研究了长期施用化肥以及化肥配施玉米秸秆对土壤有机碳官能团的影响。结果表明：与不施肥的空白处理(CK)相比,单施化肥(N,NPK)后土壤的芳香C和羧基C含量增加,脂族C和羰基C含量下降,脂族C/芳香C比值降低;与单施化肥处理相比,化肥配施玉米秸秆后芳香C含量下降而脂族C含量增加,脂族C/芳香C比值增加,并随玉米秸秆用量增加表现的更为明显;无论配施玉米秸秆与否,NPK肥混施处理的芳香C、脂族C以及脂族C/芳香C比值均高于单施N肥处理。上述结果说明,单施化肥比不施肥使土壤有机碳官能团中芳香类化合物的相对比例增加,而脂肪烃类化合物的相对比例下降;化肥配施玉米秸秆则比单施化肥增加了脂肪烃类化合物的相对比例,配施高量比低量玉米秸秆的增加趋势更为明显,同时NPK肥混施比单施N肥有利于提高脂肪烃类化合物的相对比例。C-1s NEXAFS方法能够原位表征长期定位施肥条件下土壤有机碳官能团组成的变化。