AOTF红外光谱测量系统及其设计分析

介绍了一种以声光可调谐滤光器(AOTF)为色散元件的新型红外光谱测量系统。系统采用计算机控制下的直接数字频率合成(DDS)技术，实现电调谐波长扫描。采用双光束相关检测技术，改善了系统的信噪比。文中对红外光谱测量系统的有关设计问题进行了论述。     

微小型光纤光谱仪

光谱学是测量紫外、可见、近红外、红外波段光强度的一种技术。光谱测量的应用范围非常广泛，可用于颜色测量、化学成份的浓度测量及电磁辐射分析。     

激光大气等离子体的电子密度空间分布特性研究

利用Nd∶YAG激光器产生的1.06 μm激光束(脉冲能量为500 mJ,脉冲宽度为10 ns, 重复频率30 Hz)聚焦击穿大气形成长约为8 cm、最大直径为5 cm的激光大气等离子体柱,用光谱测量的方法,分别沿平行于激光束方向和垂直于激光束方向探测该等离子体柱的空间分辨光谱,并由此反演得出电子密度空间分布特性。实验结果表明,激光大气等离子体中各种离子和电子呈橄榄形分布,沿激光束方向不对称,而垂直激光束方向对称分布,最大电子密度为1018 cm-3。文章还探讨了激光大气等离子体中处在不同状态的各种原子、分子和离子在空间的分布特性,为进一步揭示激光大气等离子体的微观空间分布规律提供了实验依据。     

基于超短脉冲的癌细胞荧光光谱

研究用于癌症诊断与治疗的光敏剂血卟啉(hematoporphyrin derivative,HPD)的超快光动力学过程。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、荧光寿命特性及荧光峰值强度随时间的变化,观测到:癌细胞样品在645nm处具有特征发射光谱峰;癌细胞与正常细胞样品荧光寿命的快成分分别为150,300ps;癌细胞与正常细胞的荧光峰值强度经12h分别衰减10%和55%。对测量所得的荧光光谱曲线及时间分辨荧光衰减曲线分析,计算出:在癌细胞内部血卟啉浓度增大了约2个数量级;癌细胞与正常细胞的荧光寿命分别为824,1798ps;血卟啉在癌细胞与正常细胞样品中滞留时间分别为17,6d。测量结果确认了荧光光谱技术诊断与治疗癌症的可行性,并对发展超短脉冲激光光谱技术早期诊断与治疗癌症具有重要的指导意义和临床应用价值。     

温梯法生长76mm Ce:YAG闪烁晶体的研究

首次采用温度梯度法(TGT)成功生长了直径为76mm高光学质量的Ce:YAG高温闪烁晶体,采用ICP-AES测试了Ce离子在Ce:YAG晶体中的分凝系数约为0.082.在室温下,测试了原生态Ce:YAG晶体的吸收光谱和X射线激发发射光谱(XEL).吸收光谱显示了Ce3+离子的3个特征吸收带,对应的中心波长分别为223nm,340nm及460nm;XEL发射谱表明Ce:YAG的发射峰为550nm,能与硅光二极管有效地耦合.     

可用于现场快速检测的小型化多通道光谱测量系统

现有商用光谱仪虽然能够以极高的光谱分辨率对目标物进行测量与分析,但是存在系统复杂、体积庞大和价格昂贵等缺点,难以满足现场检测等应用需求.为了解决该问题,提出了可用于现场快速检测的小型化多通道光谱测量系统.相较于传统光谱仪,提出的小型化多通道光谱测量系统不仅结构紧凑而且光谱分辨率高;另外,多通道设计可以用于同时检测多个样...     

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。     

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。     

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。