染料掺杂光子晶体荧光带隙边缘的激射研究

利用激光全息光刻技术, 在重铬酸盐明胶 感光材料中制备了掺杂有机染料的层状光子晶体. 在532 nm纳秒脉冲激光激励下, 样品的荧光光谱表现出良好的带隙特征; 随着抽运能量的增加, 在荧光带隙带边位置获得了激射光, 并进一步研究了光子晶体的带边位置与染料荧光峰的匹配对激射的影响.带边位置越靠近染料的荧光峰, 激射阈值越低, 反之则不易产生激射.该研究为超低阈值光子晶体激光器的发展提供了思路和方法. 关键词： 全息光刻 光子晶体 荧光带隙 低阈值激射     

头孢唑啉酸与稀土元素Eu3+配合物的合成及配位位置的研究

头孢唑啉酸(cefazolin)为抗生素类药物,它的钠盐就是通常所说的先锋霉素. 我们通过共沉淀法合成了头孢唑啉酸与稀土元素Eu³⁺ 的固体配合物,并对其进行了光谱及波谱研究. 通过IR、¹H NMR和¹³C NMR确定了配合物的配位点,并探讨了配位机理.     

Development of plasma pyrolysis/gasification systems for energy efficient and environmentally sound waste disposal

As more efficient and reliable torches for thermal plasma generation have become available in recent years, the use of thermal plasma as an energy source for pyrolysis/gasification has attracted much interest, and special attention has been paid to waste treatment for resource and energy recovery. Plasma pyrolysis/gasification systems have unique features such as the extremely high reaction temperature and ultra-fast reaction velocity compared to traditional pyrolysis/gasification systems. Plasma pyrolysis/gasification is therefore acknowledged as a novel pyrolysis/gasification technology with great potential in solid waste disposal. This paper gives a comprehensive review on the development of fundamental researches on plasma pyrolysis/gasification systems including direct current (DC) arc plasma system and radio frequency (RF) plasma system with an emphasis on reactor design such as plasma fixed/moving bed reactor system, plasma entrained-flow bed reactor system and plasma spout-fluid bed reactor system.     

金岛膜表面二硫双琥珀酰亚胺基丙酸酯分子吸附行为的表面增强红外光谱分析

二硫双琥珀酰亚胺基丙酸酯(dithiobis-succinimidyl propionate,DTSP)是一种重要的同源双功能偶联分子,广泛地应用于蛋白质在载体表面的共价固定。研究利用表面增强红外光谱分析了DTSP分子在真空蒸镀金岛膜表面的吸附特性。首先通过密度泛函理论对吸附于金表面的DTSP分子进行了结构优化,计算了该分子的振动模式和红外强度。表面增强红外吸收和变角偏振反射吸收测量结果表明TSP分子在金表面有序排列,其五元杂环平面与金表面法线成65°左右的二面角。此外,表面增强红外光谱还成功地监测到了TSP分子和Nα′,Nα″二(羧甲基)-L-赖氨酸在金表面的实时组装过程。     

同轴电极结构下真空放电等离子体生成及传播特性

采用放电电流为100~300 A、持续时间为13 s的单脉冲电源,设计了两种同轴电极结构作为放电阳极,分别为筒状电极、喷嘴状电极。利用MAXWELL 3D电场仿真软件对两种电极结构下的电场分布进行了仿真分析,并采用探针法对放电生成的等离子体的参数进行了测量,分析讨论了同轴电极结构对真空放电等离子体生成特性的影响。选取喷嘴状电极结构作为阳极,分别测量了采用铅、铝、铜三种材质的阴极时生成的等离子体的扩散速度及能量。实验与仿真结果表明:当阳极为喷嘴状电极时阴极尖端的电场强度较大,测得放电电流较大,击穿电压较低,等离子体密度也较大;采用铝材质阴极时生成的等离子体扩散速度最快,采用铅材质阴极时生成的等离子体的离子动能最大。     

哈密瓜坚实度的高光谱无损检测技术

提出利用高光谱对哈密瓜坚实度进行检测的方法,对比分析了不同波段范围、不同预处理法、不同光程校正法和不同定量校正算法对哈密瓜坚实度预测模型准确度的影响.实验结果表明,在500～820 nm波段光谱区域,采用偏最小二乘法对经过标准正则变换校正的一阶微分处理的光谱建模效果较优,其校正集相关系数为0.873,校正均方根误差为4.18N,预测集相关系数为0.646,预测均方根误差为6.40N.研究表明,应用高光谱对哈密瓜坚实度的无损检测研究具有可行性.     

纤芯失配熔接的高灵敏度光纤折射率传感器

提出并实验验证了一种基于马赫泽德干涉仪(MZI)的高灵敏度光纤折射率(RI)传感器。传感头由一段单模光纤(SMF)夹熔在两段较短的细芯光纤(TCF)中组成TCF SMF-TCF结构,其总长度为9 mm。由于光纤纤芯失配导致的纤芯模和包层模发生干涉,干涉谱对传感头外部折射率的响应极其敏感。使用该传感器检测具有不同折射率的甘油水溶液,实验结果显示:传感器干涉谱的共振波长随环境折射率的增大向长波方向漂移,其折射率灵敏度在1.33 RIU～1.38 RIU范围内约为159 nm/RIU。该传感器具有结构简单、易于制造、成本较低、灵敏度高、抗电磁干扰能力强等优点,在生物化学与环境监测等领域具有较大的应用潜力。     

Laser Fabrication of Nanostructures on a Pure Aluminum Surface in Air

We report on the fabrication of surface nanoparticles and micro/nanograting structures on bulk pure aluminum in air using a 150 fs, 775 nm femtosecond laser. We investigate the size of the generated surface nanoparticles under irradiation with different femtosecond laser pulses. Smaller nanoparticles can be induced by a larger number of laser pulses and a lower laser fluence. In addition, we observe the formation of micro/nanogratings when the laser focus is scanned across a pure aluminum surface in air. We obtain micro- and nano-grating composite structures on a pure aluminum surface by adjusting the laser fluence and scan velocity. Femtosecond laser surface ablation of bulk pure aluminum in air is potentially a promising technique for efficient fabrication of surface nanostructures.     

纳米Ni在77 K温度下压缩行为的研究

利用低温力学测试系统研究了电化学沉积纳米Ni在77 K温度下的压缩行为. 室温下纳米Ni 的屈服强度为 2.0 GPa, 77 K温度下的屈服强度为3.0 GPa, 压缩变形量则由室温的10%左右下降到5%. 借助应变速率敏感指数、激活体积、扫描电子显微和高分辨透射电子显微分析, 对纳米Ni的塑性变形机制进行了表征. 研究表明, 在77 K温度下的塑性变形主要是由晶界-位错协调变形主导, 晶界本征位错弓出后无阻碍地在晶粒内无位错区运动, 直至在相对晶界发生类似切割林位错行为. 同时分析了弓出位错的残留位错部分在协调塑性变形时起到的增加应变相容性和减小应力集中的作用. 利用晶界-位错协调机制和残留位错运动与温度及缺陷的相关性揭示了纳米Ni室温和77 K温度压缩性能差异的内在原因. 关键词： 塑性变形 强度 位错     

SF分子基态及低激发态势能函数与光谱常数的研究

采用含Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用的方法和考虑相对论修正, 在价态范围内的最大相关一致基 aug-cc-pV6Z 的条件下, 对SF分子的基态²∏及几个低激发态⁴∑^-, ²∑^-, ²Δ进行了势能扫描计算. 对SF分子的势能曲线进行拟合, 得到了该分子的光谱常数R_e, ω_e, ω_eχ_e, D₀, D_e, B_e和 α_e, 通过比较发现它们与已有的实验结果较为一致. 利用SF分子的势能曲线, 通过求解双原子分子核运动的径向Schrödinger方程得到J=0 时SF分子所计算各电子态的多个振动态. 对于每一振动态, 分别计算了振动能级、惯性转动常数和离心畸变常数. 关键词： SF 势能曲线 光谱常数 分子常数