稳态与瞬态荧光光谱仪在本科教学中的探索实践

大型仪器的高度开发使用与教学工作的有机结合在本科教学中仍旧是一项较有挑战性的工作。为进一步提升学生课程理论知识与分析仪器使用的融合度,本文以稳态与瞬态荧光光谱仪为例,将大型分析仪器与大学中各个阶段学生的学习实践相结合,以提高不同学习阶段的学生稳态与瞬态荧光光谱分析能力,掌握荧光光谱仪使用方法与技能,培养学生利用仪器解决科学问题的能力,提升相关专业的科研素养。

普通 X-射线荧光光谱仪在化学态分析中的应用

本文测定了PW1404 X-射线荧光光谱仪谱分辨率,比较了普通和高分辨率双晶X-射线荧光光谱仪测定某些典型试样中Si、Al和Cu的化学位移值,并用标准样品验证普通谱仪定量测定铝配位数丰度的精度和准确度,将普通谱仪测得的Si-O键键性与红外、拉曼光谱结果作了比较。在此基础上论述了普通谱仪在化学态分析中应占有一定的地位。

黄化玉米幼苗类囊体膜稳态荧光光谱分析

为了阐明黄化植物光合作用的能量传递过程,对提取的黄化玉米幼苗类囊体膜运用稳态荧光光谱技术进行研究.用高斯解析对黑暗处理的黄化组(T)和对照组(CK)在436nm、473nm和507nm激发下的发射光谱进行分析.结果显示,黄化玉米幼苗类囊体膜中的光合能量传递路径发生了改变,进入PSII和PSI的能量进行了重新分配,同时荧光强度明显降低.

稳态大视场偏振干涉成像光谱仪原理及调制度分析

对自行研制中的稳态大视场偏振干涉成像光谱仪 (SLPIIS)的成像原理、分光机理及大视场补偿方法作了论述 .分析了起偏器、分析器的偏振化方向以及λ/ 2板的光轴取向对干涉图调制度的影响 ,给出了调制度随偏振化方向、光轴取向偏角变化的函数关系 ,讨论了最大调制度时的偏振化方向及λ/ 2板光轴的空间取向 .这种成像光谱仪体积小 ,没有运动部件 ,且具有广角补偿功能 ,从而显示出轻型、稳态。

稳态及瞬态中子输运模型的JFNK求解方法研究

三维全堆芯pin-by-pin中子输运模型的高效加速方法是核反应堆高精度计算的重点和难点。本文有效融合课题组开发的并行多维离散纵坐标(S_(N))中子输运程序comeSn和Jacobian-Free Newton Krylov(JFNK)通用求解框架comeJFNK的高效并行特性、鲁棒性和强收敛性,开发了一套三维稳态及瞬态中子输运模型的JFNK并行求解程序comeSn_JFNK。为了提高计算效率,选择中子标通量密度(而非中子角通量密度)作为JFNK全局求解变量,并利用基于空间区域并行的KBA输运扫描方法和物理预处理方法,分别构建了稳态及瞬态模型的JFNK统一残差计算模型。计算结果表明,comeSn_JFNK相比于comeSn,计算效率具有显著优势,对于三维pin-by-pin稳态KAIST-3A算例,加速比为10倍以上;对于栅元均匀化的二维七群瞬态C5G7-TD2系列基准算例,加速比约为30倍。

压缩真空库中三能级原子稳态双共振荧光谱

压缩真空库中三能级原子稳态双共振荧光谱江海河，何林生，文尚胜（中国科学院安徽光学精密机械研究所，合肥２３００３１）荧光辐射是场与物质相互作用最基本的过程之一。当一个受激态原子衰变到真空库时，荧光辐射是空间各向同性的，光谱呈洛伦兹线型，其谱线宽度正比于...

用改进过的激光拉曼光谱仪测定气相反应过程中产生的瞬态中间体(英文)

改进激光拉曼光谱仪的样品池为石英玻璃制作的连续流动的气体，样品室，用紫外光束射入样品室来激活气体在垂直于紫外光束和探测激光束的方向来探测被瞬态中间体散射的拉曼散射光；交流（A·C）放电电极对以适当的间隙装在上述样品室上；由激光拉曼光谱仪记录下的拉曼散射光谱频移图上，根据待测物的特征频率，辨认和确定气相反应过程中所产生的瞬态中间体。这为光物理、光化学、等离子体化学等提供可靠的、直接的探测方法。

压缩真空库中三能级原子瞬态双共振荧光谱

压缩真空库中三能级原子瞬态双共振荧光谱江海河，文尚胜，何林生（中国科学院安徽光学精密机械研究所，合肥２３００３１）近年来，原子与光场相互作用的研究十分活跃，特别是在压缩真空库中，光场的演化和原子的发射谱特性非常引人注目。由于压缩态光场的某一正交相位分...

芘稳态荧光法研究疏水碳原子数对两性型表面活性剂聚集行为的影响

为研究疏水碳原子数对两性型表面活性剂聚集行为的影响,笔者以疏水性芘为荧光探针,测定了疏水链碳原子数(m)分别为12、14、16、18的磺酸钠两性型表面活性剂(记作S_(m))的临界胶束浓度(CMC),并确定了合成样品的微极性。以373 nm与384 nm的荧光强度之比I1/I3与样品浓度的关系可知,样品S12~S18的CMC分别为7.90×10^(-4)mol/L、5.39×10^(-4)mol/L、4.72×10^(-4)mol/L、4.14×10^(-4)mol/L,平衡I1/I3分别为1.667、1.211、1.272、1.294。表明随着疏水链碳原子数的增加,合成样品形成有序聚集体的能力增强,所具有的表面活性随之增加,其中疏水碳原子数为14的样品S14形成聚集体的结构最为紧密。

PIS—A型便携式多功能瞬态光谱仪

详细介绍了PIS—A型便携式多功能瞬态光谱议的性能指标及其系统设计。

荧光标记聚苯乙烯微球的激光捕获及其原位稳态和时间分辨荧光光谱研究

本工作设计研制了一套激光捕获与原位稳态及时间分辨荧光光谱检测系统,该系统将激光捕获技术与稳态及时间分辨荧光光谱检测技术相结合,实现了对亚微米级微粒的原位稳态及时间分辨发光性质研究.利用研制的仪器研究了荧光标记聚苯乙烯微球的激光捕获过程、以及捕获微粒的原位稳态及时间分辨荧光光谱.本工作为单个纳米粒子发光性质的研究开辟了一条新的途径.

一台可见—近红外瞬态光谱仪结构的设计

为了水产品研究工作的需要 ,设计了一台可见—近红外瞬态光谱仪。介绍了仪器的结构和参数。在数据采集处理软件中采用了先进的虚拟仪器技术。

稳态和时间分辨荧光光谱法检测pBR322质粒中十字形结构

在目的DNA不被酶切成不同片段的情况下,应用光谱方法探测pBR322质粒中十字形结构DNA的形成。吡咯脱氧胞苷(Pyrrolo deoxycytidine,PdC)取代dC掺入到pBR322质粒的特定位点(3195,3222或3281位点)。应用稳态和时间分辨荧光法研究十字形结构DNA的形成。结果显示:(1)稳态荧光特性表明,当PdC掺入到pBR322质粒的3222位点,PdC-pBR322超螺旋荧光强度大约是松弛型PdC-pBR322的4倍;与此同时,其时间分辨荧光寿命大约比松弛型PdC-pBR322长约0.3ns。当PdC掺入到3195或3281位点时,稳态荧光光谱和荧光寿命(两位点处约1.42ns)并没有显著变化。(2)随着盐浓度的增大,荧光寿命略微有变化,但不是很明显。通过检测和分析pBR322质粒的荧光光谱和荧光寿命,表明能够形成在非配对环状部分3222位点含有dC的十字形结构。在一定的盐浓度(0-100mmol/L)条件下,十字形结构能够保持其稳定性。

溶解性有机质的时间分辨荧光和稳态荧光光谱

有色溶解性有机质(CDOM)是水环境中多种生物地球化学过程的驱动者和参与者,结构复杂。尽管对CDOM稳态光谱的研究较多,但是对其激发态特别是激发单重态(^(1)CDOM^(*))的研究鲜有报道。该文在亚纳秒水平上研究了^(1)CDOM^(*)的衰减动力学过程,拟合结果显示^(1)CDOM^(*)的寿命小于10 ns。分析了通过积分荧光衰减动力学曲线和利用稳态荧光光谱仪2种方法得到的CDOM稳态荧光光谱的差别,并解释了两者之间的差异主要来自检测器的检测性能和是否进行光谱校正。相比于强度权重平均寿命(τ_(f)),振幅权重平均寿命(τ_(α))可以更加准确地描述不同发射波长下CDOM的荧光衰减过程。

稳态荧光法研究表面活性剂/大分子相互作用

稳态荧光技术已被证明是研究表面活性剂缔合体系的重要手段,它对水介质体系中发生的相变具有十分灵敏的检测能力.结合本课题组的工作,系统地总结了利用荧光光谱技术研究表面活性剂与大分子相互作用的方法和原理.

稳态荧光探针研究支链烷基苯磺酸钠的聚集行为

以芘为荧光探针、二苯酮为猝灭剂,用稳态荧光探针法测定了合成的4种带干扰基(磺酸基邻位的短链烷基)的支链烷基苯磺酸钠的临界胶团浓度、合适猝灭剂浓度下的胶团聚集数以及在不同浓度氯化钠水溶液中的胶团聚集数.结果表明,支链烷基苯磺酸钠分子中长链烷基碳数增加,临界胶团浓度大幅度降低,胶团聚集数减小;分子中短链烷基碳数增加,临界胶团浓度降低幅度小,胶团聚集数增大;胶团聚集数随氯化钠浓度增大而增大.

双色平面激光诱导荧光瞬态燃烧场测温实验

在复杂的燃烧流场等试验研究中,平面激光诱导荧光技术(PLIF)被用于特定气体分子浓度分布、火焰构造和温度分布的测量。基于双色激光诱导荧光测温原理,设计了双激发PLIF系统,选取两条合适的OH自由基激励线,定量测量了甲烷-空气预混火焰的二维瞬态温度场分布。实验中,通过对两个激光脉冲功率和激光轮廓分布监控以及双ICCD成像的空间位置校正,提高了测量的精细程度。给出了测量结果,并与稳态燃烧场火焰的热电偶测量结果进行了对比,不确定度优于5%,这种二维瞬态测温技术能够满足超声速燃烧诊断中的应用。

稳态和动态荧光研究疏水缔合共聚物P(AM/POEA)的自缔合行为和聚集体

应用稳态和动态荧光光谱方法 ,包括荧光探针、标记荧光和荧光淬灭等研究了共聚物P(AM/POEA)在水溶液中的自缔合性质 .这种共聚物由丙烯酰胺 (AM)和少量疏水单体 2 苯氧乙基丙烯酸酯 (POEA)组成 .实验结果表明这类共聚物的自缔合行为和聚集体结构主要取决于聚合物的链结构和浓度 .由胶束共聚合方法得到具有多嵌段结构的共聚物 ,它们容易发生疏水缔合 ,并产生很强的增粘作用 ,而由普通共聚合方法得到的无规共聚物却没有这些性质 .同时这类聚合物的缔合类型及其增粘能力也直接与共聚物中的疏水体含量相关 ,随疏水体含量增加 ,由于分子间和分子内缔合的竞争 ,出现粘度先增后降的现象 .在荧光研究的基础上提出了多分子聚合物聚集体的结构模型 ,它随聚集体浓度增加 ,进一步形成多联聚集体和网状结构 .同时还观察到聚集体中疏水体有序排列现象 .

新型氮气稳压器系统稳态和瞬态特性研究

根据氮气稳压器系统的基本理论模型,分析了氮气稳压器的稳态和瞬态运行特性,得到了两种不同波动流量工况下,稳压器压力、水位、水区焓、水区质量、氮气温度及氮气体积随时间的变化特性。结果表明:当波动流量为正波动时,稳压器的压力、水区质量、水区焓、水位、氮气温度均呈上升趋势,氮气的体积降低;而当波动流量为负时,各参数变化规律相反。研究表明,氮气稳压器的响应特性较好。两种工况下主要参数的变化趋势与理论分析相一致,但对该模型的实验验证以及控制研究仍需在将来的工作中进行。

稳态荧光探针法研究槐糖脂生物表面活性剂的胶束化行为

应用稳态荧光探针法测定了非离子生物表面活性剂槐糖内脂临界胶束浓度(CMC)和胶束聚集数(Nagg),并考察了添加无机电解质和短链脂肪醇对槐糖内酯CMC的影响。结果表明,槐糖内酯的CMC为1.3×10-4 mol.L-1,并随加入电解质浓度的升高而略有降低,外加短链脂肪则使其CMC值升高;在4～8倍的CMC浓度范围内,槐糖内酯溶液Nagg随其浓度增大而增大,但胶束聚集数较小,为4～8个;激光纳米粒径结果显示槐糖内酯胶束动态直径较大且分布较为集中,平均约为90nm。槐糖内酯胶束具有聚集数小而直径大的特点,表明该生物表面活性剂所形成的胶束排列较为松弛。