SiO_2包覆的银纳米颗粒及其团簇的表面增强荧光效应

在高温条件下以乙二醇为还原剂,制备银纳米颗粒,并用改良的St?ber方法,在银纳米颗粒及其多聚体外面包覆一层8 nm左右的二氧化硅,制备出Ag@SiO_2复合纳米颗粒.二氧化硅壳层的包覆不仅可以调控有机分子和银纳米颗粒之间的距离,避免荧光猝灭,还可以提高金属颗粒的分散性和稳定性,有效地拓展其在生物领域中的应用.利用电子束刻蚀技术在衬底表面做记号,成功标记出单个状态的Ag@SiO_2复合纳米颗粒及其多聚体.以Rh6G为探测分子,系统研究了颗粒尺寸、多聚体聚合程度以及激发光的偏振性质对表面增强荧光效应的影响.结果表明,Ag@SiO_2纳米复合衬底对吸附在其表面的Rh6G分子具有明显的荧光增强作用,且增强效果受到颗粒粒径、团聚程度、分布方式以及偏振性质变化的调控.     

EXISTENCE OF FORECAST AND DECISION HORIZONS FOR OPTIMAL CONTROL PROBLEMS OF NONLINEAR SYSTEMS

ＥＸＩＳＴＥＮＣＥＯＦＦＯＲＥＣＡＳＴＡＮＤＤＥＣＩＳＩＯＮＨＯＲＩＺＯＮＳＦＯＲＯＰＴＩＭＡＬＣＯＮＴＲＯＬＰＲＯＢＬＥＭＳＯＦＮＯＮＬＩＮＥＡＲＳＹＳＴＥＭＳ￥ＺｈａｎｇＣｈｅｎｇｙｕｎ（张成云）（ＦｕｄａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，复旦大学，邮编：...     

基于MATLAB的傅里叶光学实验的计算机模拟

计算机模拟技术广泛应用在教学和科研当中，在傅里叶光学实验中引入计算机模拟技术能更生动和深入地揭示光学现象的物理内涵，文章提出利用MATLAB模拟傅里叶光学实验的方法，该方法的优点是操作简单灵活，能完成一般光学实验中较难实现的操作，并给出了光学滤波实验的结果。     

磁性纳米颗粒的二维光操纵及团聚效应

我们利用暗场显微镜系统地研究了水剂磁性液体中Fe3O4磁性纳米颗粒在高度聚焦激光作用下的动力学过程.实验研究表明:当激光聚焦在样品池中间时,由于受到沿激光入射方向强散射力和吸收力的作用,磁性纳米颗粒会被排开至光斑的外围;当激光聚焦在样品池上表面时,在光力和样品池上玻片的共同作用下,磁性纳米颗粒会被捕获在样品池的上玻片的下表面并发生团聚效应;此外,我们还研究了不同激光功率作用下形成的磁性纳米团簇对入射白光的透过谱的影响,随着入射激光功率的增加,透过磁性液体的白光的透过率会急剧下降,而且透射谱的中心波长会随着入射激光功率的增加往长波方向移动.     

二维光栅制备及衍射特性研究

利用飞秒激光微加工平台,结合激光直写技术,在50 nm厚的金膜上制备出了二维光栅,研究了扫描速度和扫描间距固定时,飞秒激光能量密度的改变对二维光栅结构的影响。通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)对制备的二维光栅的形貌进行表征,并准确测量了光栅参数。利用氦氖激光分析了二维光栅的衍射效果,并与数值模拟得到的图案进行比较,分析了条纹缝宽和栅格尺寸对衍射点阵列光强分布的影响。研究表明飞秒激光直写技术可以方便快速地通过加工参数的改变制备不同尺寸分布的二维光栅。     

单颗粒NaYbF4:2%Er3+@NaYbF4核壳微米盘的上转换红光发射增强机理

本文借助外延生长及离子掺杂技术,基于NaYbF₄:2%Er³⁺微米晶体构建了多种不同的核壳微米盘,通过降低材料的表面猝灭效应及增强离子间的能量传递效应,实现了NaYbF₄:2%Er³⁺微米晶体上转换红光发射的增强.研究结果表明:在980 nm近红外激光激发下,构建的NaYbF₄:2%Er³⁺@NaYbF₄@NaYF₄核-壳-壳微米盘的上转换红光发射强度相比于NaYbF₄:2%Er³⁺微米盘增强了4.6倍,红绿比由6.3提高至8.1.当少量Ho³⁺离子引入到NaYbF₄:2%Er³⁺@NaYbF₄:2%Ho³⁺@NaYF₄核-壳-壳微米盘时, Er³⁺离子与Ho³⁺离子间相互作用的发生使其上转换红光...     

基于热释电器件的车流量监测

设计了一个基于热释电器件的路面车流量监测系统。由热释电红外传感器微弱信号处理与放大电路、实时时钟电路、STC89C52单片机及其外围电路构成。将该系统放置在路边合适位置,当有车辆经过时,利用菲涅尔透镜良好的聚焦性能,一定间距分布的两组热释电探头先后感应接收到车辆辐射的红外信号,通过时钟电路计算两组红外信号的时间间隔来判断经过的是否为车辆,计数结果显示在12864液晶屏上。通过现场实测,该系统可以实现车流量的在线监测,具有较高的性价比。     

基于三角测量的三维激光扫描仪设计

基于三角测量原理,设计了一套三维激光扫描仪.分析了光信号在不同表面上的反射性质,设计出较为准确的亚像素光点中心定位算法.实验表明即使在红外光较强的环境下,也具备较好的抗干扰能力,具有较高性价比.     

银岛膜对单个β-NaYF_4:Yb~(3+)/Er~(3+)晶体颗粒上转换荧光增强效应的研究

采用水热法制备了六方相NaYF_4:Yb~(3+)/Er~(3+)(β-NaYF_4:Yb~(3+)/Er~(3+))微米晶体颗粒,并基于银岛膜(Ag film)衬底构建了一种Ag film/β-NaYF_4:Yb~(3+)/Er~(3+)微纳复合体系.通过扫描电子显微镜、场发射电子显微镜及X射线衍射仪对样品的形貌及晶体结构进行表征.实验结果表明,NaYF_4:Yb~(3+)/Er~(3+)微米晶体均为六方相晶体结构的六角盘.采用共焦显微测试系统,在980 nm激光激发下,系统研究了Ag film/β-NaYF_4:Yb~(3+)/Er~(3+)微纳复合体系中单个微米晶体上转换荧光强度与银岛膜的厚度依赖关系.结果发现:单颗粒β-NaYF_4:Yb~(3+)/Er~(3+)微米晶体的上转换荧光强度随着银岛膜的厚度增加而明显增大.根据理论推导及相应数值模拟得出,影响其荧光增强主要因素是由于银岛膜的反射效应和其表面附近的局域电磁场增强效应所导致.由此可见,构建这种新型结构可为增强单个微米颗粒的上转换荧光发射提供新的途径,为进一步拓展稀土微纳晶体的实际应用提供实验依据.     

微米级圆孔孔径的光电检测

工业生产中经常需要测量微米级圆孔孔径的大小.基于圆孔的夫琅禾费衍射原理,激光经过圆孔衍射在接收屏上形成圆环型条纹分布,孔径改变时,艾里斑区域的激光能量密度随之改变,利用光电池作为光电探测器,只接收大部分艾里斑中心光强信号而屏蔽其他高级次的衍射亮环,光电池输出的电压值反应了孔径直径大小.单片机作为控制系统,采用双光路的光电检测方法,搭建了检测系统.利用已知孔径的圆孔标定系统后,获得电压信号与孔径大小的对应关系,通过拟合可以得到检测系统的函数关系式.实验表明,可以实现50~300μm孔径大小的检测.