SO2气体激光诱导色散荧光时间断层扫描研究

以纳秒Nd:YAG激光器的四倍频（266 nm）为激发源,利用门选通增强光学多通道光谱分析仪 (OMA),研究了SO2分子第一激发带粒子的荧光辐射与碰撞弛豫相结合的复杂退激发过程。通过对SO2分子第一激发带的激发及碰撞弛豫过程的时间断层扫描分析,可以将激光诱导色散荧光谱中以305.6 nm、337.2 nm为中心的荧光包络和以424.7 nm为中心的规则序列分别归属于B1B1、A1A2低振动能级和a3B1基振动能级到基电子态X1A1不同振动能级的荧光跃迁,由此可以确定大气污染气体SO2的诱导荧光的灵敏检测波长为425 nm;由规则序列的实验数据可以计算出SO2分子基电子态X1A1的对称振动和弯曲振动模式的基振动角频率分别为ω1= 1151.8±0.6 cm-1和ω2= 517.8±0.6 cm-1,两振动模式的非谐性常数分别为 = 8±0.6 cm-1和 = 9.2±0.6 cm-1。     

NO分子双光子诱导荧光的自吸收现象

以皮秒Nd:YAG激光器抽运的光学参量发生/放大器为激发光源,获得了在452.4 nm波长激光激发下,NO分子的双光子激光诱导色散荧光光谱(LIDFS)。并由此得到了NO分子基电子态的振动基频和振动非谐性系数分别为ω″_e=(1 904.7±7.3) cm-1, ω″_eχ″_e=(14.2±1.2) cm-1, ω″ey″_e=-(0.021 8±0.009 1) cm-1。在NO分子双光子LIDFS实验研究中,首次观测到了NO分子强烈的自吸收现象,在较高样品气压条件下,色散荧光光谱图中对应A 2Σ(v′＝0)→X 2Π(v″＝0)跃迁的谱线消失。实验结果表明,自吸收现象导致的该跃迁谱线强度的变化,随样品气压、激光场和样品作用区到荧光接收窗口距离的减小而减小。     

双光子激发钠分子荧光寿命的测量

本文研究了钠分子高位三重态荧光寿命的测量方法。利用倍频晶体模拟等频双光子激发过程和对荧光衰变曲线求卷积的数值计算方法。有效地消除了测量仪器响应函数的影响,测量了Na_2高位三重态2~3∏_g→a~3∑_u~+的荧光寿命。     

紫外光区S_2分子激光诱导荧光光谱

利用真空脉冲放电超声射流气体束(H_2S/Ar~3%混合气体)的方法产生了气相S_2分子,并研究了30 400~34 400cm~(-1)范围内S_2分子的时间分辨和基态振动频率分辨的激光诱导荧光光谱,获得了184支谱带的高分辨率(0.1cm~(-1))和低分辨率(0.3cm~(-1))转动光谱。实验观测并归属了S_2分子B_u~(Σ-)-X~3Σ_g~-和B″~3Π_u-X~3Σ_g~-共84支振动跃迁,分析得到了激发态B~3Σ_u~-态ν=0~9和B″~3Π_u态ν=2~12的分子常数以及B~3Σ_u~-态的基态平衡分子构型。由于S_2分子B~3Σ_u~-与B″~3Π_u态之间存在微扰,这两个电子激发态的振动能级间隔、自旋分裂常数和自旋-轨道分裂常数变化不规律,转动跃迁强度和跃迁选择定则存在异常,利用~3Σ-~3Π的齐次微扰哈密顿量定性地对这些异常光谱进行了解释,进一步丰富了S_2分子紫外区低能电子激发态的信息。     

超声射流冷却CCl2自由基的激光诱导荧光激发谱

在497—517nm波长范围观测超声射流冷却CCl₂自由基的激光诱导荧光激发谱。得到CCl₂在?←X跃迁中(v₁,v₂,0)←(0,0,0)振动带清晰的K结构。对近80个子谱带作了归属。振动分析给出较精确的v＇₁和v＇₂振动频率和非谐性常数;从K结构的分析得出(A＇-B＇)和(A″-B″)的值,文献未曾报道过。 关键词：     

草酰氯的激光诱导荧光激发谱

本文报道草酰氯C₂O₂Cl₂在358—372.5nm范围的激光诱导荧光(LIF)激发谱。对60多条振动谱带进行了归属,其中24条是吸收光谱中没有的。由振动结构得到C₂O₂Cl₂分子在X基态和?激发态的部分振动频率,其中v＂₇=84cm^-1和v＇₇=164cm^-1是新的数据。对4₀¹振动带的转动结构的分析给出转动常数A=0.190cm^-1,B=0.114cm^-1,C=0.048cm^-1。 关键词：     

NO2分子在550～740 nm范围内的激光诱导荧光光谱

以皮秒Nd：YAG激光器的二倍频输出(532nm)作为激发源,在室温下,对NO2分子在低气压和较高气压情况下进行了激光诱导荧光研究。在低气压条件下获得了在550～740nm范围内的振动序列,将其归属为由第一电子激发态A^2B2态向基电子态X^2A1态不同振动态的跃迁,由此得到对称振动模式和弯曲振动模式的谐振频率,分别为ω1=1300．72cm^-1和ω2=744．14cm^-1.并在此基础上对较高气压下荧光光谱产生的明显红移现象进行了解释,得到了有意义的结果。     

Polarized Fluorescence in Tryptophan Excited by Two-Photon Femtosecond Laser Pulses

The shape of an optical self-similar pulse that propagates in a medium of finite length with noninstantaneous nonlinear absorption is found analytically. The pulse has an asymmetric shape and, in addition, frequency modulation, which confirms that it belongs to a new type of self-similar propagation modes of laser radiation—chirped pulses with a self-similar shape. The existence of pulses of this kind is also confirmed by results of computer simulation.     

Fluorescence Studies of Melanin by Stepwise Two-Photon Femtosecond Laser Excitation

Fluorescence of synthetic melanin in the solvents H₂O, KOH, ethylene glycol monomethyl ether, and dimethyl sulfoxide has been excited by two-photon absorption at 800 nm, using 120-fs pulses with photon flux densities of 10²⁷ cm^–2.S^–1. Compared to the one-photon (400-nm)-induced fluorescence of melanin, the overall spectral shape is red-shifted and shows a strong environment sensitivity. The decay of the two-photon-induced fluorescence (TPF) of melanin is three-exponential, with a shortest main component of about 200 ps. The results of the TPF studies in line with the unique light absorption property of melanin of a monotonously decreasing absorption spectrum between the near UV-region and the near infrared region indicate that the TPF is realized via stepwise absorption of two 800-nm photons. In comparison to the simultaneous absorption of two photons, the stepwise process needs lower photon flux densities to get a sufficient population of the fluorescent level. This stepwise process offers new possibilities of selective excitation of melanin in skin tissue in a spectral region where there is no overlap with any absorption of another fluorescent tissue component. The first results with different samples of excised human skin tissue (healthy, nevus cell nevi, malignant melanoma) suggest that fluorescence excited in this way yields information on malignant transformation.     

Laser Induced Fluorescence Spectroscopy of IrN

利用激光蒸发/反应的自由射流膨胀和激光诱导荧光光谱方法,研究了IrN在394-520nm光谱区域的高分辨率激光诱导荧光光谱. 观察并分析了7个新的振动谱带. 确定了其中有两条是Ω=1和五条是Ω=0的新谱带. 用最小二乘法拟合了转动跃迁谱线,由此确定了高能级的精确光谱常数. 同位素分子光谱为振动光谱的标识提供了进一步的验证, 比较测得的IrB、IrC和IrN的电子态光谱推进了对这一系列分子的化学成键性质的认识.     

Two-Photon Induced Anisotropy of Azobenzene Polymer Liquid Crystals Excited by a 532nm Laser

Polymer liquid crystals (PLC) with azobenzene moieties are promising materials for optical switching and image storage because the orientation of mesogens in thin films of this material may be modified by light.     

Two-Photon Induced Anisotropy of Azobenzene Polymer Liquid Crystals Excited by a 532 nm Laser

Ｐｏｌｙｍｅｒｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｓ(ＰＬＣ)ｗｉｔｈａｚｏｂｅｎｚｅｎｅｍｏｉｅｔｉｅｓａｒｅｐｒｏｍｉｓｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｏｐｔｉｃａｌｓｗｉｔｃｈｉｎｇａｎｄｉｍａｇｅｓｔｏｒａｇｅｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｍｅｓｏｇｅｎｓｉｎｔｈｉｎｆｉｌｍｓｏｆｔｈｉｓｍａｔｅｒｉａｌｍａｙｂｅｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｌｉｇｈｔ.Ｒｅｃｅｎｔｌｙ,ｗｅｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｏｆａｚｏｂｅｎｚｅｎｅｍｅｓｏｇｅｎｓｃａｎｂｅａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｔ…     

Na_2SO_4溶液激光拉曼/激光诱导击穿光谱联合探测

光谱技术应用于海底极端环境下多参数、多相态、无接触探测已成为深海化学传感器发展的一个重要方向,尤其是水下激光拉曼光谱技术和水下激光诱导击穿光谱技术正成为目前研究开发的热点。该工作旨在探索一项水下激光诱导击穿光谱与激光拉曼光谱(LIBS-LRS)联合探测技术,以实现LIBS和拉曼两种检测技术在检测系统上的整合,在信息获取上的互补。在实验室搭建了一套LIBS-LRS联合探测装置,该装置对于拉曼和LIBS采用同样的激发光源、光谱仪和探测器,前置光路分为两部分:拉曼光路和LIBS光路,分别收集Na_2SO_4溶液的拉曼信号和LIBS信号。前置光路收集的拉曼和LIBS信号由Y型光纤导入光谱仪,分别在面阵CCD不同区域进行探测。利用该装置对配置的Na_2SO_4溶液进行探测,同时获得了Na元素的LIBS信号和SO~(2-)_4拉曼信号。另外,随着激光能量的提高,在532nm脉冲激光能量超过3.6mJ时,在拉曼光路同时获得了Na元素的LIBS信号和SO~(2-)_4拉曼信号,这样采用同一光路即可实现两种光谱技术的联合,然而实验发现,随着激光能量的增加,激光在溶液中击穿产生的轫致辐射造成了光谱探测基线整体的抬升,对拉曼光谱弱信号的探测是不利的。实验结果初步证明了在拉曼和LIBS在水下联合探测的可行性。     

激光诱导荧光光度法测定食品中的锌

本文利用自行组装的激光诱导荧光 CCD阵列检测器 计算机联用装置 ,建立了一种测定食品中锌的灵敏方法。在乙酸 乙酸铵 ( pH =4 )缓冲溶液中 ,Zn(Ⅱ )与SCN、罗丹明B(RhB)反应生成Zn SCN RhB配合物 ,经乙醚萃取后 ,以YAG激光二倍频 5 32nm为激发波长 ,在 5 80nm处测定荧光强度 ,优化了反应及食品样品的处理条件 ,用于食品试样中锌的测定 ,获得了满意的结果 ,方法检出限 4ng/mL ,加标回收率90 0～ 1 1 0 0 % ,相对标准偏差为 2 0～ 9 7%。     

Styryl Dyes as Two-Photon Excited Fluorescent Probes for DNA Detection and Two-Photon Laser Scanning Fluorescence Microscopy of Living Cells

Spectral-fluorescent properties of benzothiazole styryl monomer (Bos-3) and homodimer (DBos-21) dyes in presence of DNA were studied. The dyes enhance their fluorescence intensity in 2–3 orders of magnitude upon interaction with DNA. Studied styrylcyanines in DNA presence demonstrate rather high values of two-photon absorption (TPA) cross-section, which are comparable with the values of TPA cross section of the rhodamine dyes. An applicability of the styrylcyanines as probes for the fluorescence microscopy of living cells was studied. It was shown that both dyes are cell-permeable but homodimer dye DBos-21 produces noticeably brighter staining of HeLa cells comparing with monomer dye Bos-3. Molecules of DBos-21 initially bind to the nucleic acids- containing cell organelles (presumable mitochondria) and are able to penetrate into the cell nucleus. Thus, homodimer styryl DBos-21 dye is viewed as efficient stain for single-photon and two-photon excitation fluorescence imaging of living cells.     

温度对矿井老空水激光诱导荧光光谱的影响

煤矿井下突水水源的快速判别对煤矿安全生产意义非常重大,激光荧光技术用于煤矿突水水源的识别打破了传统水化学方法耗时长的不足。矿井老空水是最常见也是危害最大的水源类型,而温度是影响物质特性的重要因素之一,研究激光诱导荧光检测老空水的温度特性有助于快速准确识别矿井突水水源,该研究具有重要的学术意义和实用价值。采用405 nm蓝紫光半导体激光器作为光源,设定激光器功率为120 mW,产生的激光经UV/Vis石英光纤由荧光探头照射待测水样,待测水样受激光激发产生荧光由荧光探头采集,通过石英光纤传输至光谱仪。以2017年3月在淮南市张集煤矿采集的老空水作为研究对象,首先过滤掉水样中的悬浮颗粒,随后将其放置在烧杯中,使用冰块使样品温度降低至5.0 ℃,随后放入恒温水浴锅中,使用铁架台固定荧光探头使其位于液面下1 cm处。在荧光光谱采集过程中,样品始终放置在恒温水浴锅中,通过水浴锅控制样品在10.0～60.0 ℃温度范围内获取荧光光谱,并讨论了温度变化对老空水激光诱导荧光光谱谱图、波峰位置及峰值、温度系数、谱图面积的影响。研究结果表明：随着温度升高,加速了分子运动,增加了分子间碰撞的概率,使得非辐射跃迁增加,老空水的荧光效率下降,荧光强度减弱,荧光光谱整体呈衰减变化主要集中在400～700 nm波段;老空水荧光光谱的两个波峰所对应的波长保持不变,并未随着温度变化发生漂移,两个波峰处(472和493 nm)荧光强度减弱最明显,同时荧光强度减弱与温度升高存在较好的线性关系,荧光强度和温度在472 nm处拟合相关系数r2为0.91,在493 nm处的拟合相关系数r2为0.963 36;472 nm处的温度系数在20.0 ℃时达到最小值0.34%,493 nm处的温度系数在20 ℃时达到最小值0.81%,两处的温度系数均在20.0 ℃时达到最低值即荧光光谱在20.0 ℃附近最稳定;温度升高,老空水在荧光光谱在400～700 nm波段与温度轴包围的面积逐渐减小,400～700 nm波段谱图所对应的面积与温度的拟合相关系数r2为0.975 39即面积的减小与温度的升高有良好的线性关系。通过研究矿井老空水的温度特性,矿井老空水的激光诱导荧光光谱在20 ℃最稳定,在该温度条件下采用激光诱导荧光技术进行矿井水源的识别效果最佳,同时利用老空水波峰以及面积与温度的线性关系进行温度补偿可以进一步提升利用LIF技术进行矿井突水水源识别的灵敏度和精度,该研究对实现矿井老空水的快速、准确判别具有重要意义。