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.     

X-ray phase-sensitive microscope imaging with a grating interferometer: Theory and simulation

A general theoretical framework is presented to explain the formation of the phase signal in an x-ray microscope integrated with a grating interferometer, which simultaneously enables the high spatial resolution imaging and the improved image contrast. By using this theory, several key parameters of phase contrast imaging can be predicted, for instance, the fringe visibility and period, and the conversion condition from the differential phase imaging (DPI) to the phase difference imaging (PDI). Additionally, numerical simulations are performed with certain x-ray optical components and imaging geometry. Comparison with the available experimental measurement [Appl. Phys. Lett. 113 063105 (2018)] demonstrates the accuracy of this developed quantitative analysis method of x-ray phase-sensitive microscope imaging.     

基于回波平移序列的快速三维磁共振温度成像方法

高强度聚焦超声（HIFU）是一种无创的热消融疗法，为保证其安全性和有效性，需要一种精度高、速度快的测温方法在其治疗过程中对温度进行监控.基于质子共振频率位移（PRFS）的磁共振温度成像（MRT）对温度具有较高的灵敏度，且与温度具有良好的线性关系，因此常被用于引导HIFU治疗.然而在实际应用中，HIFU治疗的最大隐患在于可能造成表皮灼伤，并且灼伤区域可能与焦点区域相隔较远.因此MRT的监控范围十分重要.本文基于三维回波平移成像序列，结合可控混叠的空间并行成像技术，实现了时间分辨率为3 s的快速三维温度成像.为了验证该方法的精度，本文首先设计了仿体降温实验，利用光纤温度计验证回波平移序列测温的准确度和精确度.然后在室温条件下扫描离体猪肉组织，对比加速前后的MRT的测温精确度.在HIFU加热条件下扫描离体猪肉组织，对比加速前后的MRT的测温准确度.结果显示，本文提出的方法可以在3 s内完成三维温度精准测量，对于HIFU治疗的安全监控具有重要意义.     

Tm3+和Ln3+(Ln3+ = Yb3+, Er3+, Pr3+, Ho3+, Eu3+) 共掺氟化物纳米晶体的光谱学性质

应用激光光谱学及发光学的理论和方法研究了Tm³⁺/Ln3+(Ln³⁺=Yb³⁺, Er³⁺, Pr³⁺, Ho³⁺, Eu³⁺)离子在LaF3和LaOF纳米颗粒中的发光特性, 探讨了获得蓝绿光发射的方式, 分析了Tm3+离子的荧光发射对基质构成和共掺杂离子的依赖性质. 研究结果表明, 在氟化物纳米晶体中进行Tm³⁺和Ln³⁺(Ln³⁺ =Ho³⁺, Pr³⁺, Er³⁺, Eu³⁺)的共掺杂, 能有效地获得可见光发射, 显著提高荧光量子产率, 在太阳能光伏电池中具有很大的应用潜力.     

三种氘标记的葡萄糖在大鼠脑胶质瘤细胞中的代谢特征对比

磁共振氘(²H)成像是近年来涌现出的一种能在活体水平下实现特定代谢通路可视化的分子代谢成像方法,在癌症检测等重大疾病方面具有极好的临床应用前景．本文分析了三种不同氘标记葡萄糖——[6,6’-²H₂]-葡萄糖、[2,3,4,6,6’-²H₅]-葡萄糖和[1,2,3,4,5,6,6’-²H₇]-葡萄糖在脑胶质瘤细胞中的代谢特征差异．将大鼠脑胶质瘤C6细胞与三种氘标记的葡萄糖一起孵育,收集不同时刻细胞培养基样品,采用核磁共振波谱仪对样品进行核磁共振氘谱采集,获取不同时间三种氘标记葡萄糖的消耗量以及下游代谢产物水和乳酸的产量,从而得出三种氘标记葡萄糖探针在肿瘤细胞中的消耗速度以及代谢物的生成速度等动态代谢特征．结果显示在细胞实验中三种氘标记葡萄糖均能够显示出肿瘤细胞的代谢特征,且葡萄糖的消耗速度并无显著性差异,氘标记水和氘标记乳酸的产量也符合理论估算．因此本文认为低成本的氘标记葡萄糖探针[2,3,4,6,6’-²H     

金属表面荧光增强的物理增强机制

具有特殊形貌及构型的表面(如金属薄膜)能够使位于其邻近的荧光分子的荧光信号得到增强, 这种现象被称之为表面增强荧光(Surface Enhanced Fluorescence, SEF)。有关表面增强荧光效应的研究探讨已有许多报道,并先后提出了多种增强机理以试图理解和解释观测到的实验现象。本文将在总结归纳已有机理研究的基础上,从物理学的角度出发分析理解局域场增强、能量转移以及辐射衰减速率增加等理论模型,并对衬底表面与荧光分子之间的间距变化对增强效果的影响进行探讨。     

Cl^—对铜表面上表面增强剌曼散射效应的影响

以机械抛光粗糙的铜表吸附衬底，在固／液系统中对Ｃｌ＾－及其不同的存在方式对表面增强喇曼散射效应和衬底表面的影响进行了较为系统的分析研究，结果表明，只有当适量的Ｃｌ＾－以适当的方式存在时才对ＳＥＲＳ产生影响；ＳＥＲＳ衬氏的表面形貌也随Ｃｌ＾－作用方式的变化而变化。     

机械抛光铜金属表面对罗丹明的荧光增强效应

应用激光光谱学方法,研究了铜表面Rh6G分子的荧光增强效应对于金属衬底表面所形成的氧化层的依赖关系,探索了由于空气氧化而形成的氧化层在表面荧光增强效应中的重要意义和作用机理.实验采用罗丹明6G荧光探针分子,在532 nm连续光激发下,研究机械抛光铜金属衬底在经历不同氧化时间,对吸附其表面的Rh6G分子的荧光增强效果.研究结果表明,适当控制金属样品表面的氧化时间,金属铜表面对若丹明分子的荧光发射表现出猝灭和增强效应.金属氧化层起到了隔离荧光分子与金属表面的作用,减弱了由于激发态荧光分子向金属转移非辐射能量和在金属表面诱导反向偶极子而产生的荧光猝灭效应,从而提高了纯金属铜表面荧光增强辐射行为.因此在微纳金属衬底的荧光增强效应研究中,采用适当的实验手段,精确控制隔离层间距,是表面增强光谱获取的重要途径之一.     

机械抛光金属衬底表面对Rh6G的荧光增强效应

应用激光光谱法,对吸附在机械抛光金属表面的Rh6G分子的荧光增强和淬灭现象进行研究,结果表明,金属银和铜表面均对Rh6G荧光辐射具有增强作用,且银表面增强效果优于铜表面.Rh6G荧光分子与金属衬底表面距离增大到一定程度时,银表面仍会增强Rh6G的荧光辐射,而铜表面则表现出荧光淬灭效应.     

预应力混凝土空心板梁的温度应力分析

以南京新机场高速公路施工预制场预制的预应力空心板梁由于温度应力产生的裂缝为例,进行了温度应力的分析和计算,并提出了裂缝的预防和弥补的措施．