基于光热效应的显微光谱技术在单粒子检测中应用和发展

高灵敏度的单粒子检测技术是纳米粒子在生物医学、化学、光电子等领域应用的前提条件。常见的单粒子检测技术主要包括基于粒子的荧光、拉曼、散射和吸收等信号而发展起来的光学显微成像及光谱技术。其中,拉曼光谱和荧光光谱技术主要适用于一些具有拉曼活性的分子/粒子或可发光的荧光分子或粒子,然而即使对于荧光效率高的有机染料分子和半导体纳米粒子,固有的光漂白和blinking现象也对单粒子探测形成了挑战。散射光谱测量是应用于单粒子检测的另外一种方法,从理论上讲,由于瑞利散射随着尺寸的减小而呈六次方减弱的趋势,在细胞或生物组织内,小尺寸粒子的散射信号很难从背景散射噪声中分离出来。众所周知,介质吸收激发光后会引起介质内的折射率变化,进而在光加热区附近出现折射率的梯度分布,称为光热效应(photothermal effect)。基于粒子光热效应的光学显微成像和光谱测量技术具有信号灵敏度高、无背景散射、原位和免标记等优点,在单粒子检测领域展现了良好的应用潜力。综述了近年来基于光热效应的显微光谱技术在单粒子检测中应用和研究发展,首先介绍了光热效应的测量原理;接着分别讨论了光热透镜测量技术、微分干涉相差测量技术和光热外差测量技术的实验装置,比较了各种测量技术的信噪比、灵敏度、分辨率等特点,并且介绍这些测量技术在单粒子检测中的应用研究进展;接着,论述了近年来研究人员在提高光热显微测量的信噪比、改善动态测量性能以及在红外波段拓展等方面的最新研究成果;最后,简单总结了光热测量技术在单粒子检测领域所面临的挑战。     

傅里叶变换红外光谱的牛乳中αs1-酪蛋白和κ-酪蛋白含量的快速检测

为了找到一种能够对牛乳中的两种主要过敏原（α_s1和κ-酪蛋白）含量快速检测的方法,以河南、湖北、宁夏和内蒙古四省区的211份中国荷斯坦牛牛乳样本为研究对象,建立了基于傅里叶变换中红外光谱技术的牛乳中α_s1和κ-酪蛋白含量的无损快速检测模型。首先对牛乳的原始光谱进行预分析,发现水对牛乳的光谱吸收具有很强的干扰,对水的两个主要吸收区域1 597~1 712和3 024~3 680 cm-1进行分析,发现水的吸收区域1 597~1 712 cm-1和蛋白的部分吸收区域1 558~1 705 cm-1（酰胺Ⅰ）基本重合,通过对比去除1 597~1 712 cm-1前后的效果,最终选择925.92~3 005.382 cm-1的光谱区域作为敏感波段用于后续分析。选取的全光谱经手动降维,利用MCCV剔除异常样本,分别采用标准正态变量变换（SNV）、多元散射校正(MSC)等8种预处理算法和竞争性自适应重加权算法（CARS）、无信息变量消除法（UVE）等3种特征选择算法联合建立支持向量机回归模型（SVR）。经检验,对于α_s1-酪蛋白,一阶导数和CARS算法结合建立的SVR模型效果最优,训练集相关系数Rc和测试集相关系数R_p分别为0.882 7和0.899 8,训练集均方根误差RMSEC和测试集均方根误差RMSEP分别为1.136 3和1.372 6;对于κ-酪蛋白,一阶差分和UVE算法结合建立的SVR模型效果最优,训练集相关系数R_c和测试集相关系数R_p分别为0.880 8和0.890 3,训练集均方根误差RMSEC和测试集均方根误差RMSEP分别为0.534 5和0.535 4。研究结果表明,基于傅里叶变换中红外光谱技术建立的SVR模型可以对牛乳中的过敏原α_s1和κ-酪蛋白含量进行无损检测,预测效果良好,此研究弥补了国内利用光谱技术对牛乳中的酪蛋白进行无损快速检测的空白。     

YGG:Cr3+晶体的光谱特性

本文通过实验研究了YGG:Cr³⁺晶体的光谱特性,报道了室温下的吸收谱,10,133,300K的荧光谱,以及荧光寿命、无辐射跃迁几率、辐射量子效率与温度之间的依赖关系。从吸收谱及荧光谱中确定在C_3i(S₆)低对称场微扰下,Cr³⁺离子在基质YGG中²T₁能级分裂的子能级及基态⁺A₂→²E零声子跃迁R线的位置。 关键词：     

简并基态最陡下降微扰理论

本文证明,Cioslowski所引入的一个全新的量子力学计算方案,非简并基态最陡下降微扰理论,通过按对称性选择合适的零级试探波函数后,可以处理简并基态的微扰分裂问题由于最陡下降微扰理论既避免了通常的其他微扰理论需要对各个基矢量无限求和的或求解一组微分方程的缺陷,又具有逐步迭代改善计算结果的优点,本文引进的计算方案可望在原子分子及其他多粒子体系能级的微扰分裂计算中得到广泛应用。 关键词：     

烟草制品中硫含量测定的研究

本文研究了在聚乙烯醇－乙醇介质中,硫酸根离子能和钡离子形成稳定的胶体沉淀,硫含量在０－１．０ｍｇ／２５ｍＬ范围内符合比耳定律,本方法稳定性明显优于传统的硫酸钡比浊法,与重量法无显著差异,用于烟草制品中硫的沉淀,结果令人满意。     

CaAs中光生重空穴的空穴—空穴散射

讨论了高斯型载流子分布的静态屏蔽效应及其对空穴—空穴散射率的影响,说明随着空穴初始动能的减小,载流子分布的静态屏蔽效应和散射前后空穴波函数的重叠积分导致散射率迅速减小.重叠积分对空穴—空穴散射率带来的修正因子的下限约为03,上限为1,均大于先前报道的修正因子01.理论计算与实验测量结果符合.     

多级爆轰驱动——研究超高速碰撞的一种新的加载技术

 讨论了通过多级爆轰驱动方法获得超高速飞片的问题。理论分析、数值模拟和实验结果表明,由这种方法获得超高速飞片是可行的。这种多级爆轰驱动装置结构简单,操作方便,可作为研究超高速碰撞的一种新的加载手段。     

Fusion of deep shallow features and models for speaker recognition

In order to further improve the performance of speaker recognition, features fusion and models fusion are proposed. The features fusion method is to fuse deep and shallow features. The fused feature describes speaker characteristics more comprehensively than a single feature because of the complementarity between different levels of features. The models fusion method is to fuse i-vectors extracted from different speaker recognition systems. The fused model can combine advantages of different speaker recognition systems. Experimental results show the effectiveness of the proposed methods. Compared with the state-of-the-art system on CASIA North and South dialect corpus,the proposed features fusion system and models fusion system achieved about 54.8% and 69.5% relative improvement on the equal error rate(EER),respectively.     

电感储能加速器运行中电磁辐射的实验研究

发现了一个被普遍忽视的问题,在电感储能加速器运行中产生很强的电磁辐射.这种电磁辐射在一定距离范围内可以对测量仪器造成破坏.通过多次测量,发现此辐射主频在75MHz左右,频谱较宽,是一低频电磁波.以同轴电缆作为测量仪器的替代物,测量辐射场对同轴电缆的作用,罗氏线圈测得电流幅值达217mA.辐射可能是由回路LC振荡或者加速器中的电爆炸丝开关引起的.基于LC振荡和电爆炸丝的工作原理,分别讨论了辐射产生的物理过程.我们更倾向于认为辐射来源于开关导通引起的回路LC振荡.此外,辐射强度受电流的变化率影响,初级回路电流变化慢,次级回路变化快,这样产生了一弱一强的两个辐射信号.这些为进一步研究电感储能加速器运行中的电磁辐射及防护提供实验支持.     

文山松毛虫质型多角体病毒(DpwCPV)多角体蛋白基因的cDNA克隆及序列分析

通过对文山松毛虫质型多角体病毒的增殖 ,纯化 ,获得一株单一类型的质型多角体病毒 提纯的病毒粒子经SDS 酚抽提 ,琼脂糖凝胶电泳分离基因组dsRNA ,低熔点琼脂糖电泳法回收纯化编码多角体蛋白的第十片段S10 S10经DMSO变性 ,逆转录合成cDNA第一条链 ,PCR扩增后 ,克隆在PMD18 T载体上 ,克隆片段全长 76 3bp 起始密码AUG位于第 3～ 5位碱基 ,终止密码UGA位于第 74 7～ 74 9位碱基 推测DpwCPV多角体蛋白基因编码一段由 2 4 9个氨基酸组成的多肽 ,分子质量为 2 84 39.4 4× 10 3 与舞毒蛾质型多角体病毒 (LdCPV)多角体蛋白基因比较 ,两者核苷酸序列的同源性为 97% ,它们各自编码的多角体蛋白的氨基酸同源性为 99% ;与家蚕质型多角体病毒(BmCPV)多角体蛋白基因相比较 ,两者核苷酸序列的同源性为 88% ,它们各自编码的多角体蛋白的氨基酸同源性为 97%