新型树枝分子的宽带多光子荧光发射

用飞秒Ti∶sapphire激光研究了3个树枝分子1,2,4,5-四(4-N,N-二苯氨基苯乙烯基)苯(TPAB)、1,2,4,5-四[4-N,N-二(4-溴苯基)氨基苯乙烯基]苯(TPAB-Br)和1,2,4,5-四{4-{N,N-双{4-{4-[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2]苯乙烯基}苯基}氨基}苯乙烯基}苯(TPAB-OXA)的多光子吸收及上转换荧光性质.在二氯甲烷溶液中3个生色团分子TPAB,TPAB-Br和TPAB-OXA在800 nm飞秒光激发的双光子荧光发射波长分别为569,535和621 nm,在1300 nm飞秒光激发的三光子频率上转换荧光发射波长分别为566,534和610 nm,采用非线性透过率法测得在四氢呋喃(THF)溶液中TPAB,TPAB-Br和TPAB-OXA在800 nm和150fs激光激发下双光子吸收截面分别为61.86×10-50,6.19×10-50和65.98×10-50 cm4.s/photon;在1300 nm和80 fs激光激发下三光子吸收截面分别为3.88×10-79,7.76×10-79和27.17×10-79 cm6.s2.树枝分子具有很强的多光子吸收和上转换荧光发射能力,多光子荧光发射波长位于500～600 nm.     

长波敏化发光铕配合物纳米粒子的制备与表征

以牛血清白蛋白(BSA)为保护剂, 利用沉淀法制备了平均粒径为35 nm的Eu(tta)3dpbt (dpbt = 2-(N,N-二乙基苯胺-4-基)-4,6-二(3,5-二甲基吡唑-1-基)-1,3,5-三嗪, tta = 噻吩甲酰三氟丙酮负离子)荧光纳米粒子. BSA保护Eu(tta)3dpbt纳米粒子在水中分散稳定性高, 光稳定性好, 长波敏化发光性能优良. 其在可见光区激发峰位于415 nm, 激发峰尾部延展至470 nm, 发光量子产率为0.20 (λex=415 nm, 25 ℃). 在近红外双光子激发下可发出纯正的红光, Eu(tta)3dpbt纳米粒子最大双光子激发作用截面为2.4×10⁵ GM (λex=830 nm, 1 GM=10^-50 cm⁴·s·photo^-1·particle^-1).     

苯并噻唑衍物的合成及结构-双光子吸收光物理特性关系

报道了三个具有典型A-π-A'型共轭结构的苯并噻唑衍生物的合成及结构-双光 子吸收光物理特性关系。通过对三个化合物的共轭结构增长和拉电子基强度变化对 化合物单光子荧光光谱、双光子诱导荧光光谱和双光子吸收截面等特性的影响研究 ，我们发现，苯并噻唑杂环中的杂原子硫在化合物共轭链链短时对其光物理特性影 响很强，在共轭链较长时影响减弱甚至消失。通常情况下，共轭链长度和拉电子基 强度共同对双光子吸收截面作贡献，我们的研究表明，当共轭链较长时，共轭链的 增长对增强分子双光子吸收截面的贡献远大于拉电子基强度变化的贡献。其中，新 化合物2（2-{4-[2-（4-硝基苯基）-乙烯基]苯基}-乙烯基）苯并噻唑具有双光子 吸收截面大(181*10~(-50)cm~4s/photon)和荧光量子产率高(13.8%)的特点，是双 光子荧光显微与成像应用的一个良好的候选材料。     

水热法合成NaYF4:Yb3+-Er3+及其上转换发光性质

采用水热法合成了不同浓度Yb3+和Er3+共掺NaYF4上转换发光材料.利用X-射线粉末衍射技术鉴定了物相的纯度,结果表明,样品的XRD与NaYF4(JCPDS 28-1192)标准卡片一致,均为纯相,结晶度高.在扫描电镜的辅助下,对样品的形貌进行了表征分析,其微观形貌呈六方棱柱状,柱长7μm左右,直径3μm左右,且尺寸分布均匀.在此基础上,利用荧光分光光度计(激发光源为980 nm激光器)对样品的发光性能进行了测试,在980 nm激光器的激发下,得到了发射峰位分别位于525 nm、550 nm、660 nm组成的上转换光谱,可指认为Er3+的2 H11/2,4 S3/2→4 I15/2(绿光)和4 F9/2→4 I15/2(红光)跃迁.进一步讨论了样品发光强度和泵浦源功率之间的关系,发现绿光和红光发射均为双光子过程.     

水性光引发剂研究进展及其在生物医学中的应用

近年来,水性光固化技术被越来越多地应用于生物医学领域,如牙科材料、3D生物打印、体外聚合、细胞封装等。水溶性好、细胞毒性低、引发效率高的水性光引发剂是光固化技术在生物医学领域广泛发展应用的关键物质。为此,研究人员做了大量的工作,设计开发了一系列性能优良的水性光引发剂,并研究了其在药物控释、生物仿生解毒器、细胞传感器、软骨修复、断层扫描体积生物打印、生物组织粘合剂、光动力肿瘤治疗等方面的应用效果。本文概述了水性光引发剂的种类、作用机制以及在生物医学中的一些应用研究,并对水性光引发剂的发展方向进行了展望,希望能为水性光引发剂的发展以及应用带来一些启发。     

超短光脉冲的平均功率和脉宽及锁模状态对双光子显微镜成象的影响

显微镜成象是研究生物活体细胞结构及活动规律的重要技术.飞秒光脉冲是多光子显微镜的主要光源,它的性能(脉宽、平均功率和锁模状态等)严重影响成象的质量.双光子激发荧光强度正比于超短脉冲平均功率的平方,反比于脉宽,锁模稳定状态严重影响成象的清晰度.对用Cameleon转染的HeLa细胞和GFP转基因水稻叶的实验研究结果与理论一致.     

钾原子的双光子共振三光子电离

在钾蒸气中用双光子共振三光子电离法测出了钾原子６Ｓ态的电离流随时间的衰减曲线。由电离流和多光子动力学参数的关系计算了６Ｓ态的光电离截面。当用７６６．４ｎｍ和７６９．８ｎｍ单光子激发时,通过能量积聚效应也可诱导钾原子得以电离。     

石英玻璃中导带电子的光吸收

分别用二阶和三阶微扰理论计算了 １９３ｎｍ 、３５５ｎｍ 激光照射下石英玻璃中导带电子的单光子吸收速率和双光子吸收速率。结果表明,电子空穴散射参与的单光子吸收和声学声子参与的双光子吸收都是材料中导带电子吸收激光能量的重要过程。     

混合态二能级原子双光子过程的粒子数反转特性

本文采用时间演化算符方法和数值计算研究了相干光场与混合态二能级原子双光子过程的粒子数反转特性,结果表明:量子崩塌与复苏性质和原子初始的混合程度无关,但振荡最大幅值受原子初始混合程度的支配,随着原子初始混合程度的增大,原子反转几率减小;在强场作用下,这种量子崩塌与复苏性质,将随着n值的不断增大而重复地出现复苏收缩现象,且场与原子的非线性耦合越来越强.     

卟啉多枝分子合成与分子内能量转移、双光子吸收性能研究

以三苯胺或硝基苯为端基, 合成了三个卟啉多枝分子: 5-(4-硝基苯甲酰氧基)苯基-10,15,20-三-(4-溴苯基)卟啉(TPP-NO₂)、5-(4-硝基苯甲酰氧基)苯基-10,15,20-三-(4-二苯胺基-1-苯乙烯基)苯基卟啉(TPP-X₃)和5,10,15,20-四-(4-二苯胺基-1-苯乙烯基)苯基卟啉(TPP-X₄), 进行了红外光谱、核磁共振光谱和质谱表征. 比较研究了分子“枝”、“核”不同键合方式与不同对称结构对分子的线性光谱、非线性光谱以及分子内能量转移行为的影响. 在钛宝石激光器(800 nm)和Nd∶YAG倍频光(532 nm)泵浦下, 样品溶液均发出卟啉环特有的红色荧光——前者系双光子吸收机制“上转换”荧光, 后者则为双光子吸收与分子内能量转移机制“下转换”荧光. 飞秒Z-scan技术测得样品双光子吸收截面最大可达130 GM, 与四苯基卟啉(TPP)同等测试条件下的双光子吸收截面相比增大了两个数量级.