微机控制的CARS实验装置及三氯甲烷的CARS谱

用ＡＰＰＬＢＩＩ微机实现了包括激光触发,波长调谐,相位匹配角计算和调整,探测波长自动跟踪以及数据采集和处理等过程的ＣＡＲＳ（相干反斯托克斯拉曼散射）实验目动化．给出了三氯甲烷的ＣＡＲＳ谱,证明了装置的可靠性．     

微量液体表面张力的测定

大学物理实验中常列入用毛细管法测定液体表面张力(多测蒸馏水)。但此法有两缺点:“无限大”液面不易标定,管外因浸润,液面局部升高,约有1mm弯月面。其二,管内液面所处位置,常远离端口。以端口直径代替弯月面所在处直径也不精确。另外,测     

微量纤维素促进石墨在离子液体中剥离的光谱研究

液相法剥离石墨可制备结构完善性能优异的石墨烯片,为了有效改善直接剥离石墨烯的实际应用价值,人们更加倾向于简单绿色环保溶剂的使用。1-甲基-3-烯丙基咪唑氯盐离子液体(AmimCl)~([1]),一种新型高效的绿色溶剂,其表面能与石墨烯相近,且其自身的共轭结构可稳定剥离的石墨烯片。除此之外,该离子液体可直接高效的溶解难溶难熔的纤维素~([2]),这为具有优异性能纤维素/石墨烯纳米复合材料的制备打下夯实的理论基础。本文在未经任何处理的离子液体AmimCl中加入极少量(0.02Wt.%)的聚合度为650的纤维素可以促进石墨的剥离及其稳定分散,并运用Raman和WAXD光谱技术考察了在此过程中石墨的剥离分散程度。结果表明,微量纤维素的加入能够有效促进石墨在离子液体中的剥离分散,这显著扩展了石墨烯的实际应用范畴且为其与难溶难熔纤维素的复合提供极大可能。     

线性探测低浓度物质的高灵敏时间分辨CARS方法

对时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射(T-CARS)方法详细地进行理论分析, 搭建了时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射实验系统,从理论和实验上验证了T-CARS信号的强度与溶液浓度的关系。以无水乙醇和蒸馏水的混合溶液作为样品,测得在波数为2 927 cm-1 (C—H)处的信号强度随溶液浓度的变化关系。结果表明, 当溶液浓度大于35%时,T-CARS信号强度与溶液浓度成平方关系;而当溶液浓度小于20%时, T-CARS信号强度与溶液浓度成线性关系, 实验结果与理论分析相吻合。该结论纠正了以前人类对CARS过程的错误认识,有助于人类对CARS过程的进一步了解和应用。而在低浓度时的线性关系表明时间分辨CARS可对低浓度样品尤其是生物样品进行分子识别和线性定量探测,这对分析生物样品和其它低浓度物质具有重要的应用价值。     

液体物质红外光谱的简便测试方法研究

红外(IR)光谱是液体物质定性分析的重要工具。液体IR光谱常用液膜法制样、透射(TR)法测试,所需用的盐窗价格昂贵、易受力或受潮开裂且表面清洁不彻底或划伤容易造成测试干扰,而且可拆卸液体池安装麻烦,进样时混入空气也会造成测试干扰。研究液体物质红外光谱的简便测试方法,比较改进的TR法(用在一次性压制的KBr片上涂覆液体的涂片法制样)与衰减全反射(ATR)法在液体IR光谱测试中的优劣。选取6种挥发性、吸水性、腐蚀性不同的液体试剂,采用改进的TR法和ATR法测试其IR光谱,比较两种方法所测谱图,并与SDBS谱库中谱图进行比较;同时研究扫描次数和分辨率对ATR法测试谱图的影响。结果发现,两种方法用于液体IR的定性分析都很准确。改进的TR法简化了制样过程且避免了清洁盐窗,降低了成本,但水的干扰仍难以避免;相比之下,ATR法无需制样,更简便、快速,水的干扰基本可以忽略,虽然谱图的整体强度和精细程度不如TR法,但通过提高分辨率、增加扫描次数可得到高质量的谱图。对于易挥发液体,用改进的TR法和ATR法测试时需加大液体用量;对于强酸性和/或腐蚀性液体,建议采用改进的TR法测试;对于吸湿性液体,用ATR法测试的谱图更容易解析。相比之下,除强酸性和/或腐蚀性液体外,其余液体物质皆可用ATR法快速完成IR光谱的准确检测。     

CARS技术中泵浦激光光场相干特性的研究

本文从理论上指出，在分子振动能级的横向弛豫时间远小于激光相干时间的条件下，相干反斯托克斯喇曼散射（ＣＡＲＳ）信号能够反映出激光光场的相干特性，据此可直接了解其相干时间并推算出激光的线宽。实验记录了苯、甲苯的ＣＡＲＳ光信号与激光延时时间的关系，得出了激光的相干时间和线宽。     

ICP-AES可变内标法用于微量、亚微量样品的分析

本文叙述了用ICP-AES可变内标法进行微量、亚微量样品主、次成分分析的新方法。此法内标选自样品本身所含的被测元素,利用被测元素与内标元素质量比与其谱线强度比之间的一组线性方程,将未知样品中由实验强度比获得的一组质量比值归一化,便可计算出各被测元素的百分含量。由于内标选自样品所含的组分,但不局限于主成分,方法灵活,操作简便,并能提高分析的精密度与准确度。此法无须准确称量样品与准确稀释试样的体积。用此法测定了微量、亚微量非晶态钕铁硼系列合金样品中的Nd、Fe、B、CD、La、Ce的含量,其结果与常量样品ICP光谱法的结果相符合。     

推进剂液体获取装置中多孔筛网的阻力特性研究

荷兰斜纹筛网是推进剂液体获取装置(LAD)中气液分离的核心部件,通过分析通道式表面张力液体获取装置内低温流体流过多孔筛网的过程,构建了三种不同目数筛网的数值计算模型。采用改变液体获取装置进出口压差的方式,研究了筛网在不同进口速度、不同低温流体情况下的阻力特性。结果表明,越靠近LAD出口管道处流体速度越大,压降越大,当进口速度u=0.022 m/s时,DTW 200×1 400筛网下方的流体压力较上方减小了23.4%～31.1%;编织密度越高的筛网,流动阻力越大,产生的压降越大;相同进口速度下,液氧的压降最大,液态甲烷次之,液氢最小,当进口速度u0.2 m/s时三种流体的压降数值差异较小,随着进口速度逐渐增大,三种流体的压降差距呈非线性增大;通过阻力系数和孔隙雷诺数的计算结果得出了适用于荷兰斜纹筛网的阻力系数关系式f=8.79/Re_p+0.39。     

主次波长光度法测定微量物质应用研究

本文基于颜色反应依据悬浮体系光学吸收行为研究了有色溶液－λ变化光谱与悬浮液光谱的吸收两点，此双点也满足于颗粒光谱函数，据此建立了不受环境因素影响的微量组份计算模型，只需要测定该两点波长下的吸光度。因为主波长选择在最大吸收波长处，实验Ｓ＾２－，ＮＨ３，ＳＣＮ＾＝－Ｃｒ（ＶＩ）ＳｉＯ２，Ｆ＾－，ＳＯ＾２－４等组分。该方法能提高分析灵敏度１倍，加标回收率９０％－１０８％，相对标准偏差〈５％，方法方便快速     

用于CARS激发源的全光纤飞秒脉冲谱压缩

进行了基于光纤预啁啾和自相位调制的多模/单模组合式全光纤啁啾谱压缩研究.提出利用多模光纤模式估计群速度色散均值的方法,并将该估计值作为啁啾参量分析的计算参数,仿真计算了50/125μm折射率渐变多模光纤的群速度色散均值及其与单模光纤在不同长度比值下的光谱压缩效果.采用三种折射率渐变多模光纤进行实验,对比分析了折射率渐变多模光纤的芯径大小及其与单模光纤的长度比值对光谱压缩效果的影响.实验结果表明使用50/125μm折射率渐变多模光纤获得光谱最大压缩比为5.796,谱宽为2.243 nm,与理论仿真一致;使用105/125μm折射率渐变多模光纤,可进一步提高压缩比至152.941,输出谱宽为0.085 nm的光脉冲.将此脉冲用于相干反斯托克斯拉曼散射光谱探测,理论光谱分辨率可达1.386 cm~(-1).     

混合溶液中CARS过程的非共振信号实验研究

相干反斯托克斯拉曼散射是一种非线性四波混频效应,但是通过探测共振信号不易进行物质成分的定量光谱分析。本文利用单频相干反斯托克斯拉曼散射光谱分析法,对不同体积比混合的乙醇溶液在远离双光子共振跃迁及其远离溶质与溶剂的特征拉曼共振态位置进行了光谱探测。通过对实验结果进行分析发现,在共振位置2 876 cm-1的信号强度随混合溶液中的乙醇的体积比增加而增加,呈二次方关系。而在远离共振态位置的非共振信号强度随混合溶液中乙醇的体积比增加而增加,且呈线性关系,进而说明了非共振信号强度随着分子数浓度N呈线性变化关系。因此,通过探测非共振信号强度与分子数浓度关系可以为混合物中特定成分的定量光谱分析提供一种研究途径。     

硅甲烷CARS光谱的研究

测量和分析了硅甲烷(SiH_4)v_1带和v_3带的CARS光谱,并采用偏振CARS技术,解除了v_1带的影响,获得了完全的v_3带的CARS谱.偏振测量和理论模拟计算给出了v_1带和v_3带Q支峰值间的频率位移及两者喇曼跃迁截面平方的比值.     

ICP-AES用于亚微量样品的多元素分析

本文叙述了用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)进行亚微量样品(<0.5mg)主、次成分分析的新方法。此法在样品及标准溶液中加入相同量的内标元素,即无须准确称量及准确稀释体积。对被测元素的检出限、方法的准确度与精密度、元素间相互干扰的校正等进行了实验。对钴铬薄膜和钐钴铁铜锆永磁合金样品进行了分析,并与常量样品的ICP光谱法及化学法的分析结果进行了比较。该法简便、快速,测定的准确度与精密度均比较满意。     

硫酸锰等样品中微量铁的分析研究

在ＰＨ１．５的氯乙酸介质中,铁（Ⅲ）与５－Ｂｒ－ＰＡＤＡＰ生成紫色络合物,表观摩尔吸光系数为６．０＊１０＾４Ｌ．ｍｏｌ＾－１．ｃｍ＾－１,最大吸收波长为５８８ｎｍ,铁含量在０－１５μｇ／２５ｍＬ范围内符合比耳定,该方法灵敏、简便,用于测定硫酸锰等样品中微量铁的测定,结果令人满意。     

液体闪烁计数器用于化学发光测定SOD的研究

为了比较ＦＪ－２１１５型液体闪烁计数器（液闪仪）和化学发光仪在ＳＯＤ活性检测方面的异同，分别用液体仪和化学发光仪检测了ＳＯＤ活性，结果显示用ＦＪ－２１１５测得ＳＯＤ活性与用化学发光仪测得的结果一致，而且，液闪仪测得的发光强度大于（１５．５万ｃｐｍ）本底低（０．９５％）灵敏度高（检出２ｎｇ），批内变异系数６．４％，回收率为９７．８％，研究表明，ＦＪ－２１１５型液闪仪可替代发光义用于ＳＯＤ的分析。     

X射线荧光光谱结合CARS变量筛选选择方法用于土壤中铅砷含量的测定

X射线荧光光谱分析作为一种以化学计量学为基础的定量分析技术,所建立模型优劣对结果的预测准确性显得十分重要.竞争性自适应重加权算法(CARS)采用自适应重加权采样技术,利用交互验证选出互验证均方根误差(RMSECV)值最低原则,寻出最优变量组合.为了进一步提高PLS模型的解释和预测能力,将竞争性自适应重加权算法(CARS...     

迈克尔逊干涉仪测量液体浓度装置的创新研究

基于迈克尔逊干涉仪实验原理,在测量光路里增加一特殊的转动装置,将盛有透明液体的比色皿的微小转动转化为螺旋测微头的进动,精准地控制和记录比色皿的起始和终止位置。通过测量螺旋测微头移动的距离以及双曲线形衍射条纹的吞吐数量,计算获得待测溶液的折射率,进而建立折射率与溶液浓度的线性关系曲线,实现了对液体浓度的精准测量,不仅拓展了迈克尔逊干涉仪的应用范围,也对迈克尔逊干涉仪实验教学内容进行了创新。     

用于温密物质研究的强流电子束加载技术

能量20 MeV、流强2.5 kA的电子束脉冲可以在数十ns的时间内将靶材料加载至温密物质状态，进而可以开展材料状态方程、电导率以及不透明度等的实验研究工作。介绍了在神龙一号加速器上开展温密物质实验研究的束靶作用方式以及相应的测试技术。对电子束在直径0.3 mm、长1 mm的金属靶丝内的能量沉积和流体动力学响应进行了数值模拟。结果表明:靶丝的温度随着靶材料原子序数的增加而上升，而靶丝内温度分布的均匀性随着原子序数的增加而降低；在电子束加载后40 ns时刻Ta丝内的最高温度可以达到约1.6 eV。     

用于温密物质研究的强流电子束加载技术

能量20 MeV、流强2.5 kA的电子束脉冲可以在数十ns的时间内将靶材料加载至温密物质状态,进而可以开展材料状态方程、电导率以及不透明度等的实验研究工作。介绍了在神龙一号加速器上开展温密物质实验研究的束靶作用方式以及相应的测试技术。对电子束在直径0.3 mm、长1 mm的金属靶丝内的能量沉积和流体动力学响应进行了数值模拟。结果表明:靶丝的温度随着靶材料原子序数的增加而上升,而靶丝内温度分布的均匀性随着原子序数的增加而降低;在电子束加载后40 ns时刻Ta丝内的最高温度可以达到约1.6 eV。