癌细胞的激光荧光光谱特性研究

研究用于癌症诊断与治疗的光敏剂血卟啉(hematoporphyrin derivative,HPD)对人体癌细胞与正常细胞的亲和性,采用超短脉冲激光光谱技术和皮秒时间相关单光子计数系统,测量经血卟啉培养的活体癌细胞与正常细胞的荧光光谱,观测到癌细胞样品在645nm处具有特有的光谱谱峰;测量不同浓度血卟啉荧光光谱,观测到随着血卟啉浓度的逐渐增大,在645nm处出现的光谱峰也随之显著增强。对荧光光谱的二阶导数光谱进行分析,发现癌细胞与浓度2×10-1mg/ml血卟啉的二阶导数光谱图形状相似,说明在癌细胞内部血卟啉浓度增大了约2个数量级。测量数据表明癌细胞对血卟啉有很强的亲和性,同时还得到了亲和性的量化值。测量结果确认了荧光光谱技术诊断与治疗癌症的可行性,并对化疗注射光敏剂药液浓度的计量提供参考。     

FTIR测量及双调制和步进扫描技术的应用

介绍了傅里叶变换红外（ Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ） 测量及双调制和步进扫描技术的基本原理,讨论了中红外波段半导体材料和器件光谱研究中的一些特殊要求以及在 Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ 方法中引入双调制和步进扫描技术的必要性,并结合一些具体应用实例探讨了这些技术的适用范围。     

昼夜观测恒星整层大气透过率测量研究

在昼夜观测恒星测量恒星宽光谱成像信号强度的基础上,首先通过MODTRAN软件结合系统参数、恒星光谱特征研究了宽光谱信标利用Langley法标定大气透过率的标定误差,据此通过标定恒星成像强度得到了整层大气宽光谱透过率;然后,利用大气模式研究了晴朗大气条件下宽光谱大气透过率与激光波段大气透过率的关系,进一步得到了532 nm和1 064 nm的整层大气透过率;最后,将白天时段观测恒星测量的大气透过率与太阳辐射计观测太阳得到的透过率进行了实验对比。结果表明:两种方法得到的大气透过率时间变化趋势一致、大小相仿。在此基础上开展了整层大气透过率的连续观测,获得了整层大气透过率的昼夜连续数据、特别是获取了晨昏时段弱湍流时刻的整层大气透过率数据;文中所开展的工作丰富了整层大气透过率的测量手段,对地基激光工程研究和应用有促进作用。     

基于走航观测的长江口邻近海域悬浮颗粒物高频变化研究

基于2018年5月27日—31日长江口邻近海域的海洋科学综合调查，利用船载走航式表观光谱观测系统进行了定点及连续光谱测量，结合快速多参数水质仪和声学多普勒流速剖面仪同步观测结果，研究了悬浮颗粒物(SPM)的高频变化特征及其影响因素。研究结果表明，长江口邻近海域SPM浓度存在高频变化特征，且受潮汐作用影响显著。在退潮周期内，其浓度在定点站位内有明显的先上升后下降过程，且浓度高值与高流速相对应。断面走航观测显示，SPM在短时间内变化特征存在明显的空间差异。在水深较浅的区域中局地再悬浮过程的作用明显，且SPM浓度与流速之间有着良好的对应关系，而在水深较深、离岸较远的区域中SPM浓度的变化则可能与长江冲淡水过程相关。     

红外诱饵炬分谱辐射能量的傅里叶变换光谱测量

在现代光电对抗技术中,准确地测量目标或诱饵的红外辐射能量随波长的分布情况具有极其重要的意义。新近发展起来的傅里叶交换光谱法具有光通量大、信噪比好、频率精度高等优点,特别适用于这一领域的测量研究工作。本文简单介绍了傅里叶变换光谱法的测量原理,在对红外分谱辐射能量的理论背景和方法进行讨论后,以某种红外诱饵炬为测量实例,说明其实际应用。     

基于朗伯比尔定律的血红蛋白浓度介入式监测方法

血红蛋白作为人体不可或缺的蛋白质,其含量是 反映人体血液健康状况的重要生理指标。为准确、 实时监测人体血红蛋白浓度变化,本文搭建了一种介入式血红蛋白浓度监测系统,采用微创 方式对人体血 红蛋白含量进行测量。为提高测量结果的准确度,分别对两个光电探测器的电压采集引入修 正系数:α₁＝0．934 ,α₂＝0．956,修正后的电压值更均匀稳定。对10名异性受试者的血 样均进行连续10 次测量,检测结果的均方差最大为σ＝0．839,表明该血红蛋白浓度监测系统具有较好的稳定性;另外 50名受试者单次测量为一组样本,将测量值与医院检测的真实值进行数据分析,男性受试者 样本的相关系 数为R＝0．887,女性受试者样本的相 关系数为R＝0．900,测量结果具有较 高的可靠性以及有效性。对介入式测定体内局部血红蛋白浓度进行研究,将在临床医疗微创 手术中发挥重要的指导作用。     

市场上使用中的炸油的激光荧光测量与分析

本文对从本地市场采集的正在使用中的炸油进行了激光诱导的荧光光谱测量；讨论了荧光强度和油的质量的关系。     

Calibration and Monte Carlo simulation of a single-photon counting charge-coupled device for single-shot X-ray spectrum measurements

A Princeton Instruments PI-LCX 1300 charge-coupled device （CCD） camera used for X-ray spectrum measurements in laser-plasma experiments is calibrated using three radioactive sources and investigated with the Monte Carlo code Geant4. The exposure level is controlled to make the CCD work in single photon counting mode. A summation algorithm for obtaining accurate X-ray spectra is developed to reconstruct the X-ray spectra, and the results show that the developed algorithm effectively reduces the low-energy tail caused by split pixel events. The obtained CCD energy response shows good linearity. The detection efficiency curves from both Monte Carlo simulations and the manufacturer agree well with the experimental results. This consistency demonstrates that event losses in charge collection processes are negligible when the developed summation algorithm of sDlit Dixel events is emDloved.     

弱光条件下的高分辨光谱测量

提出了一种基于数字微镜器件(DMD)和光电倍 增管(PMT)的弱光高分辨光谱测量 的新方法。 首先,利用基于小尺寸狭缝的分光光路将被测光光谱成像到DMD上,然后DMD微镜阵列按列依 次翻转 将光谱分波段投射到PMT点探测器上,最终实现对光谱的分时扫描测量。进行了与CCD光 谱仪的对 比实验以及不同弱光条件下的测试实验,并对系统的信噪比(SNR)特性进行了实验测试。实验结果表明,光谱测 量系统的谱分辨率高达0.23nm,灵敏度可达4.6pW以下,系统的信噪比(SNR)特性比较理想。相对于传 统的光谱 测量方法,本文方法具有成本低、易于实现且性能稳定等优点,在弱光高分辨光谱测量领域 具有较大的潜在应用价值。