X—射线荧光分析散函数法的原理及其应用：—Ⅲ.连续背景幂？…

本文在宽的基体变化范围内对波长为０．０８１ｎｍ的连续散射Ｘ－射线进行了研究,表明质量衰减系数与连续散射强度之间不再遵守传统散射内标法所假定的反比例关系,而是呈一种幂函数关系。理论证明和实验结果一致。提出了用０．０８１ｎｍ处的散射强度的函数校正基体效应的方法,用于地质样品中微量锶的测定,结果显示,在较大的基体变动范围内,本不与传统散射内标法相比准确度提高近４倍,克服了传统方法适应基体变化范围小的缺点     

X-射线荧光分析散射幂函数法的原理及其应用Ⅱ.非相干散射

本文在较宽的基体原子序数变化范围内研究了非相干散射随基体吸收系数的变化规律,发现存在一种幂函数关系,而传统散射内标法所假定的反比关系仅在较窄的轻元素范围内存在.实验证实了这种理论规律的存在.提出了用康普顿散射幂函数法校正基体吸收效应的新方法.列举了幂函数法在地质样品中锶的测定实例,证明该法在宽的基体组成范围内比传统的散射内标法适应性强.     

X—射线荧光分析散射幂函数法的原理及其应用

本文在较宽在基体原子序数变化范围内研究了非相干散射随基体吸收系数的变化规律,发现存在一种幂函数关系,用射内标法所假定的反比关系仅在较窄的轻元素范围内存在,实验证实了这种理论规律的存在。提出了用康普散射幂函数法校正基体吸收效应的新方法。列举了幂函数法在地质样品中的锶的测定实例,证明了该法在宽的基体组成范围内比传统的散射内标法适应性强。     

中子小角散射讲座：第一讲中子小角散射

中子小角散射是通过分析长波长中子(0.2—2 nm左右)在小角度内的散射强度来研究大小在几十到几千埃范围内的物质结构的一种专门的测量技术. 现在我们考虑波长为 0.1—1nm的一束中子,通过准直,使其发散度尽可能在 10-2ad以下.当这样的中子束照射在一样品上时,穿透样品的中子束强度衰减,同时在透射束的周围(大约为5°以下的角度范围内),出现了强度连续变化的散射中子,并没有产生通常的中子衍射图案,这种现象称为中子小角散射.它能给出比中子波长大几十、几百乃至上千倍大的尺度上的有关物质结构的信息. 散射样品中散射密度的不均匀,会产生中子…     

基于Mie散射理论的MgF_2颗粒散射特性研究

本文应用Mie散射理论对微球体颗粒光散射的性质进行了理论分析与数值计算,得到了吸收截面与波长,散射强度与散射角以及散射强度与参数x的关系。结果表明,入射波长在300~4800 nm,粒子的吸收截面都为零;当λ>4800 nm,吸收截面随着粒子半径的增大而增大。     

偏振X射线荧光分析尾矿薄层样品的散射校正方法研究

了解尾矿浆中的重金属元素含量能为矿物浮选提供决策依据,不仅可以提高矿物的利用率,还可减少环境污染。X射线荧光光谱法是一种常用的重金属元素分析技术,对于地质类样品的分析,康普顿散射内标法是一种常用的定量方法。但对于薄层沉积样品,其康普顿散射峰强度会受到支撑滤膜的散射影响。由于样品紧密附着在支撑滤膜上,难以直接获得来自样品本身的康普顿散射强度,不利于直接应用康普顿散射峰强度进行定量分析。以尾矿薄层样品为分析对象,研究了不同聚丙烯滤膜厚度对康普顿散射峰强度的影响,并对薄层样品的康普顿散射强度进行了校正。实验结果表明,在0.34～3.06 mm厚度范围内,康普顿散射峰强度随聚丙烯滤膜厚度的增加线性增加,通过建立探测器获得的总康普顿散射强度与滤膜厚度的线性关系,计算出样品的净康普顿散射峰强度。为验证该修正方法的可靠性,利用蒙特卡洛方法模拟研究了无滤膜的尾矿样品和带有不同厚度滤膜的尾矿样品,结果显示经滤膜厚度影响修正后的净康普顿散射峰强度与无滤膜样品康普顿散射峰强度基本一致,相对偏差为0.41%。同时通过实验和模拟计算了0.34 mm厚聚丙烯滤膜时修正后的净康普顿散射峰强度占总康普顿散射峰的比例,分别为91.31%和89.91%,二者基本一致。最后,利用了上述基于滤膜厚度康普顿散射影响的校正方法,建立了基于康普顿散射内标法的定量校准曲线,对两种尾矿浆中的Cu,Zn和Pb元素的定量分析结果显示,未经滤膜厚度修正的康普顿内标校正相比校正前,部分元素定量结果与ICP-OES结果相比,其相对偏差反而增加3.18%～9.00%。而经滤膜厚度修正的康普顿内标方法的定量结果与ICP-OES结果的相对误差在1.14%～11.15%之间,相比于校正之前,相对偏差减少了0.30%～8.97%。     

液相二氧化钛纳米微粒的荧光和共振散射光谱特性

以钛酸四丁酯(TBTi)为前驱体,利用微波高压反应法合成了纳米二氧化钛溶胶,并与Ti(SO4)2水解法制备出的二氧化钛纳米微粒对比.考察了两种前驱体制备的二氧化钛纳米微粒荧光光谱及共振散射光谱特性,用TBTi制备的二氧化钛纳米微粒在320 nm有一个共振散射峰,在470 nm有一个同步散射峰,在360,400和470 nm处有三个荧光发射峰;用Ti(SO4)2制备的二氧化钛纳米微粒在340 nm有个共振散射峰,在470 nm有一个同步散射峰,400和470 nm处有两个荧光发射峰.反应条件对共振散射强度的影响与其对荧光的影响变化趋势一致,但共振散射光强度较荧光强度强得多.     

蒙特卡罗法计算无序激光器的阈值

提出了计算无序激光器阈值增益的模型,提出了已知平均自由程和散射强度分布得到分布函数及相应的随机变量的方法.对各向同性的光散射,导出了各分布函数,并在每次散射中得到相应的随机变量.运用蒙特卡罗法模拟光子在无序介质中的随机行走,得到了无序激光器的阈值.讨论了阈值增益与光子平均自由程、增益区半径、增益区深度、非增益区光吸收系数的关系,提出了降低阈值的方法.理论结果与实验数据是符合的. 关键词： 激光物理 阈值 蒙特卡罗 散射     

光后向散射法测烟尘浓度的实验研究

设计了一套具有高灵敏度的利用光后向散射法测烟尘浓度的装置,不仅具有实时、在线、连续测量等优点,而且价格低廉、便于安装.通过理论分析获得散射光强与烟尘浓度的关系,并通过自行设计的测量装置测量了不同烟尘浓度下的散射光强,验证了理论的正确性并获得了描述后向散射光强的电信号强度与烟尘质量浓度关系的曲线.实验结果证明在烟尘浓度较低时,后向散射光强与烟尘浓度有很好的线性关系.     

免疫球蛋白G的免疫共振散射光谱分析

在pH 7.0 Tris-HCl缓冲溶液中及聚乙二醇-20000存在下,羊抗兔IgG与兔IgG的免疫复合物可聚集形成疏水的免疫复合物微粒,在330, 400, 520 nm处有三个共振散射峰,在470 nm有一个同步散射峰。IgG浓度在1.33～133.3 μg·mL-1范围内与470 nm处的散射强度呈线性。借此用于定量分析血清IgG, 结果满意。方法检出限为0.99 μg·mL-1。     

均匀椭球粒子对拉盖尔-高斯光束的散射特性研究

基于广义Mie理论, 研究了椭球粒子对在轴入射的拉盖尔-高斯光束的散射特性. 通过局域近似法求解椭球坐标系中的波束因子, 计算得到了波束因子之间满足的普遍关系. 对散射强度随椭球粒子不同尺寸参数和扁圆程度的变化特性进行了数值计算, 并针对不同拓扑荷时的散射强度进行了对比分析. 结果表明: 当椭球粒子尺寸在与入射光波长可比拟的范围内变化时, 散射强度随尺寸参数的增大而增大, 随椭球长短轴之比和拓扑荷的增大而减小. 本文的理论研究能够为拉盖尔-高斯光束在粒径测量、大气激光通信、 大气遥感等领域的应用提供更准确的粒子模型和参考价值. 关键词： 椭球粒子 拉盖尔-高斯光束 波束因子 散射强度     

TiO2 颗粒紫外区Mie散射特性

应用Mie散射理论对紫外光下TiO₂微粒光散射特性进行了理论分析与数值计算,得到了散射强度分布、偏振度与散射角、散射强度与参数X以及光学截面与粒子半径的关系。结果表明,前向散射强度随着粒子半径的增大而增强;当粒子半径为50 nm左右,散射截面和吸收截面达到最大值。     

X射线荧光光谱中散射效应对荧光强度的贡献研究

采用理论计算和实验测定的方法研究了在纯元素样品、BaB二元样品及熔融片样品中三种散射效应对荧光强度的贡献(包括相干散射X射线激发的荧光强度、非相干散射X射线激发的荧光强度以及其他方向的一次荧光X射线被散射进探测方向的强度)大小及其变化规律。研究结果表明,三种散射效应对荧光强度的贡献大小与所研究元素原子特征谱线的能量及样品的基体有关,元素原子的特征谱线能量越高,散射效应对荧光强度的贡献越大;轻基体样品中散射效应对荧光的贡献比重基体样品大。实验证明,将散射效应包括在基本参数法的理论计算中可以有效地提高理论计算的准确度。     

玫苯胺共振光散射法测定DNA

本文研究了三苯甲烷类碱性染料玫苯胺与DNA作用的共振光散射光谱 ,在 pH =10 5～ 11的范围内 ,DNA的加入导致玫苯胺共振光散射的增强 ,在 4 85nm处 ,存在一共振光散射增强峰 ,其强度与DNA的浓度呈线性关系 ,据此建立了一种测定DNA的共振光散射法。方法的线性范围为 0～ 1 0 0mg·L-1,检测限为14 2ng·mL-1。将该方法用于混合样品中DNA的测定 ,结果令人满意。     

共振散射光谱法测定痕量的美他环素

在pH为11.82的B-R缓冲溶液中,美他环素与溴化十六烷基吡啶反应形成离子缔合物,导致体系的共振散射强度急剧增强,并在300nm、429nm处产生两个新的散射峰。研究了体系的光谱特征、反应的适宜条件和共存物质的影响。在最强散射波长429nm处,美他环素的浓度在0.02—12.0μg·mL^-1范围内与体系的散射强度呈现良好的线性关系,其回归方程为ΔI429nm=8.845C＋1.600（μg·mL^-1,r=0.9969）,检出限为7.5ng·mL^-1（3σ）,据此,建立了一种测定痕量美他环素的共振散射光谱法。该方法操作简便、灵敏度高,已用于美他环素胶囊和片剂的快速检测,结果满意。     

共振散射比率法对SDBS与奎宁相互作用的研究

基于表面活性剂SDBS与奎宁的结合反应发展了一种测定奎宁的双波长共振散射比率法。在BR缓冲介质中,SDBS与奎宁发生反应,并于280.0nm和375.0nm两处特征波长处导致共振光散射信号大大增强。通过分别测定I280.0、I375.0和I240.0/I245.0来检测奎宁。当SDBS的浓度为4.0×10-5 mol/L时,以I280.0和I375.0为测定点的单波长共振光散射方法所得到的线性范围和检出限分别为0.16~30!mol/L、16.3nmol/L和0.15~30!mol/L、14.9nmol/L。而用I240.0/I245.0的散射强度之比来测定奎宁时,其线性范围和检出限分别为0.011~70!mol/L和1.12nmol/L。表明双波长共振散射比率法明显优于前者。     

基于AgI2-缔合微粒共振散射效应测定阳离子表面活性剂

在pH 3.5 NaAc-HCl介质中,Ag 与过量的I-形成可溶性AgOI2-;当十六烷基三甲基溴化铵(CT-MAB)与AgI2-共存时形成粒径为700 nm的(CTMA-AgI2)n缔合微粒,在360 nm处产生一个共振散射峰,在470 m处产生一同步散射峰.CTMAB浓度cCTMAB在2.0～50.0×10-7mol·L-1范围内与散射光强度I360nm呈线性关系,回归方程为I360nm=2.03×107 cCTMAB 0.48,相关系数r为0.998 5,检出限为8.0×10-8mol·L-1.据此建立了一个测定阳离子表面活性剂含量的共振散射光谱法,用于水样分析,结果满意.共振散射光谱和激光散射研究表明,CTMAB 与AgI2-可通过静电力形成疏水性的CTMA-AgI2缔合物分子,该缔合物分子自动聚集形成稳定的(CTMA-AgI2)n缔合微粒.由于该缔合微粒仅在360 nm处产生共振散射效应,故体系呈乳白色.     

甲苯胺蓝共振光散射法测定纳克级脱氧核糖核酸

研究了吩噻嗪类染料甲苯胺蓝 (TB)与DNA作用的共振光散射光谱 ,在pH 1 0～ 1 1的范围内 ,加入DNA导致甲苯胺蓝共振光散射增强 ,在 35 0nm处 ,存在一共振光散射增强峰 ,其强度与DNA浓度呈线性关系 ,据此建立了一种测定DNA的共振光散射法。对于ctDNA ,方法的线性范围为 0～ 90 0ng·mL-1 ,检出限为6 75ng·mL-1 ,RSD为 3 7% ;对于fsDNA ,方法的线性范围为 0～ 90 0ng·mL-1 ,检出限为 2 99ng·mL-1 ,RSD为 5 6 % .已用于合成样品中DNA的测定     

饱和激发下叶绿素荧光非线性变化及影响分析

叶绿素浓度是海洋初级生产力的重要指标之一,激光诱导荧光技术可以实现海水叶绿素浓度的快速测量。测量叶绿素浓度的传统激光诱导荧光原理,是利用叶绿素荧光与水体Raman散射的强度比值（I_F/R）进行反演,即叶绿素浓度n_chl＝CI_F/R,其中C为系统常量。这是依据叶绿素荧光685 nm、水体Raman散射强度都与激发光强呈线性关系。然而,该理论并没有考虑诱导荧光饱和现象的存在。当诱导激光强度达到一定程度后,685 nm荧光强度随激发光强非线性变化。另外,值得注意的是,水体Raman散射并不存在信号饱和现象。为了探讨饱和激发造成荧光非线性变化的影响,在激光诱导荧光技术测量叶绿素浓度的实验中,设计两种测量方案,即：不同激光功率诱导单一浓度样本的荧光测量,和固定激光功率时不同浓度样本的荧光测量。实验中利用Nd∶YAG三倍频激光355 nm激发获得叶绿素溶液的404 nm处 Raman散射和685 nm荧光。实验结果分为2部分进行讨论：（1）为了分析饱和激发造成荧光变化的非线性特性,通过调节激发光功率测量溶液的受激发射光谱,发现水体Raman散射强度与激发光强呈线性关系,而685 nm荧光强度出现饱和激发下的非线性变化。而且,随叶绿素浓度的增加,685 nm荧光的非线性趋势更为明显,Raman散射强度与激发光强的线性关系中斜率变小。数据分析表明,685 nm荧光数据拟合的4阶多项式和Raman散射效率值,可以定性地表征685 nm荧光的饱和程度。（2）考虑实际海洋激光雷达探测叶绿素浓度应用中存在饱和激发荧光非线性现象,为了分析荧光非线性对传统叶绿素浓度反演理论适用性的影响,在固定激发光强情况下对不同浓度叶绿素溶液的发射光谱进行测量。将激发光功率调节至52.00,80.70,132.10和197.30 mW·cm-2,获取相应激发光强下685 nm荧光与水体Raman散射的强度比值和叶绿素浓度之间的关系。实验表明,激发光强不变的情况下,685 nm荧光与水体Raman散射的强度比值,与叶绿素浓度仍满足线性关系。但是,在较高光强激发时,饱和激发造成的叶绿素荧光非线性变化,导致利用传统激光诱导荧光理论反演的叶绿素浓度值偏小。因此,需要对饱和激发下荧光非线性的影响进行修正,其关系为I_F/R=n_chl/C+C_F,修正值C_F不可忽略。另外,值得一提的是,修正关系中系统常量C随激发光强增加而增大。研究表明,饱和激发造成的荧光非线性,会对激光诱导荧光技术测量叶绿素浓度产生影响,但由于造成荧光非线性因素的复杂性,仅通过荧光数据拟合获得的多项式,无法定量说明其影响权重。然而,当激发光强不变时,可以实验测量获得基于激光诱导荧光原理的修正关系,从而准确反演叶绿素浓度。     

用铀试剂Ⅰ共振光散射法测定蛋白质的研究

本文提出一种新的光散射探针染料--铀试剂Ⅰ(ArsenazoⅠ),在pH 3.29 的条件下,ArsenazoⅠ本身只有极弱的光散射,它与蛋白质的结合物有强烈的共振光散射作用.在λ=400 nm处,光散射有最大强度,光散射强度与蛋白质的浓度成正比.据此建立了一种测定蛋白质的新方法.该方法简便、快速、灵敏度高,对HSA的检测限达到60 ng*mL-1, 线性范围达到0～18 μg*mL-1, 用于人体血清样品的分析并同考马斯亮蓝法比较,取得了令人满意的结果. 本文也研究了牛血清白蛋白(BSA)、γ球蛋白、鸡蛋白蛋白、溶菌酶、胃蛋白酶与染料ArsonazoⅠ之间的作用,探讨了共振光散射的机理.