耦合谐振电路系统中的Fano共振现象

常见的共振响应谱表现为近似对称分布的洛伦兹线型,而Fano共振则表现出明显的非对称的响应谱.尝试在普通物理实验层次展示Fano共振现象,建立基础实验与前沿研究的联系,通过构建RLC耦合谐振电路系统,在实验上展示了Fano共振现象,作为其中的一种特殊情况,还展示了类似电磁感应透明的现象,并通过理论公式的计算解释了实验结果.     

基于二硫化钨增敏的锥形光纤表面等离子体共振传感器（英文）

提出了一种具有增强灵敏度的锥形光纤二硫化钨(WS₂)-金(Au)表面等离子体共振(SPR)传感器。通过传输矩阵方法对传感器进行了理论模拟,评估了传感器的可行性。在锥形光纤上依次涂覆WS₂和溅射金膜进行传感实验,该传感器的实验折射率灵敏度可达 4 158.171 nm/RIU,比多模光纤SPR 传感器提高了 125.8%,比锥形光纤 Au-WS₂SPR 传感器提高了 50.1%。此外,该传感器中的 WS₂不易脱落,表现出良好的可靠性。该传感器结构简单、易于制造,具有高的折射率灵敏度,在生化传感领域具有良好的应用前景。     

荧光共振能量转移测定牛血清白蛋白的研究

随着生物分析技术进入了后基因组时代,生命科学领域里的研究课题不断深入,DNA、RNA、蛋白质和其他生物大分子的检测技术发展十分迅速,生命科学中单分子分析技术不断揭示出生命活动的客观规律.相关的新的分析方法和仪器不断取得进展,成为生命科学的前沿领域.     

AR-Ag(Ⅰ)体系的共振散射光谱法测定痕量银

在pH=4.4的NaAc-HAc缓冲介质和2.0×10-3mol/L十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液中,Ag(Ⅰ)与茜素红(AR)可形成较稳定的离子缔合物微粒,其在324、360和500nm处分别产生3个较强的共振散射峰.在最佳实验条件下,浓度在0.022～2.160μg/mL之间的Ag(Ⅰ)与共振散射强度△I324nm呈较好的线性关系,检测限为0.139 ng/mL.据此,建立了一种测定痕量银的共振散射新方法,并将该方法用于废胶片中痕量银的测定.     

薄壁件加工系统动态响应分析

薄壁件在铣削加工中容易产生共振或变形,直接影响加工稳定性及加工精度。采用主轴-刀具-工件整体铣削系统连续梁模型,系统研究在动态铣削力作用下,刀具端部与工件端部的动态响应之间的相互影响关系以及对整体系统动态响应影响较大的薄壁件尺寸。结果表明,工件横截面高度对系统共振的影响较为明显,当高度尺寸较小时,工件的低频共振会通过动态铣削力直接反映到刀具端部的振动频响上。工件横截面底边宽度尺寸的增大虽然对共振频率的改变不太明显,但会导致激发出来的刀具共振幅度出现明显降低。研究成果可以为薄壁件铣削加工系统的稳定性控制提供理论基础。     

基于g-CNQDs的荧光共振能量转移法检测银离子

以尿素和柠檬酸钠为原料,采用低温固态法制备了催化相碳氮量子点(g-CNQDs),构建了基于g-CNQDs的荧光共振能量转移体系(FRET)。Ag⁺通过与胞嘧啶(C)形成C-Ag⁺-C复合物诱导3’-端修饰荧光素(FAM)的DNA序列(F-DNA)折叠成发夹型结构,导致g-CNQDs与FAM间荧光共振能量转移效率发生改变,实现Ag⁺的高灵敏检测。优化了反应时间、缓冲液pH、g-CNQDs用量、F-DNA用量对FRET体系的影响。最佳条件下,Ag⁺浓度在81.97 pmol/L～163.9 nmol/L范围内,g-CNQDs@F-DNA体系FRET效率与Ag⁺浓度的对数呈良好线性关系,相关系数为0.9996,方法检出限为67.61 pmol/L。方法用于测定环境水样中Ag⁺浓度,回收率为92.2%～103.5%。     

类H型腔耦合MIM波导的Fano共振及传感特性

提出了一种由对称的类H型谐振腔和独立枝节组成的表面等离子体金属-绝缘体-金属（MIM）波导结构。利用有限元分析法研究了该结构的Fano共振及其光学传感特性。结果表明,该结构可实现Fano共振,最大折射率灵敏度和品质因数分别为1078.33 nm/RIU和1259.2。同时,研究了结构几何参数对Fano共振的影响,并进一步实现了Fano共振线型和波长的独立调节。所提出的等离子体MIM波导结构在集成光子器件和纳米光学传感领域具有潜在的应用前景。     

光栅辅助超窄带多光谱等离子体共振传感器结构的仿真分析

半峰全宽(FWHM)是影响传感器性能的重要因素,为了提高表面等离子体共振传感器的品质因数,提出了一种光栅辅助超窄带多光谱等离子体共振传感器结构。该结构由周期性交替的SiO₂与Au矩形纳米柱构成,并置于SiO₂/Al₂O₃薄膜层上。利用全矢量有限元法对该结构的传输特性及传感特性进行数值仿真,分析了结构参数及入射光偏振态对FWHM和传感特性的影响。仿真结果表明,在800～1100 nm波长范围内,该传感器的传输谱存在两个由光栅衍射及等离子体共振形成的凹点,相应的FWHM分别为0.35 nm及0.59 nm,折射率灵敏度分别为525.7 nm/RIU、475.7 nm/RIU,品质因数分别为1502.00 RIU^-1和806.27 RIU^-1,在生物检测、药物筛选、膜生物学等领域具有潜在的应用前景。     

新的光散射体系测定蛋白质的研究

以1,6-己二胺二吖啶为荧光探针,建立了一种新的蛋白质共振散射检测体系。实验考察了该吖啶荧光探针的共振散射特征光谱、散射反应稳定性,研究了缓冲介质pH、探针浓度等参数对测定蛋白质的影响。结果表明,当pH 8.9时,1,6-己二胺二吖啶染料的散射波长为470 nm;加入BSA,反应约9 min后,体系光散射强度达到最大并维持稳定,2 h内无明显变化。当1,6-己二胺二吖啶探针(浓度1.00×10-4mol·L-1)用量为3.00 mL时,蛋白质与1,6-己二胺二吖啶的光散射增强作用显著,共振散射强度随着BSA的增加而明显增强,光散射强度与蛋白质浓度成良好线性关系,线性浓度范围为1.00～5.00 μg·mL-1,检测限(3σ/K)为0.085 μg·mL-1。测定了血清样品,浓度为2.00～4.00 μg·mL-1,回收率为98.0%～101.7%,测定偏差小于1.7％。