双吖丙啶-羧酸光交联分子的合成研究

本研究报道一种双吖丙啶-羧酸类光交联分子3-[3-(3-丁炔-1-基)-3H-双吖丙啶-3-基]丙酸(1)的合成方法。以乙酰乙酸乙酯(2)和溴代丙炔(3)为原料,依次经历亲核取代反应、缩酮保护、酯还原、脱乙二醇保护、双吖丙啶化、羟基保护、氰基取代、氰基水解等8步反应,合成得到目标化合物(1),中间体及产物结构经1 HNMR及ESI-MS表征。并对关键步骤的反应条件进行考察,确定适宜的合成反应条件。

氟硼二吡咯类pH荧光探针PET光谱特性的理论计算

氟硼二吡咯(BODIPY)类pH荧光探针分子是基于光诱导电子转移(PET)的荧光探针分子,识别基团氮原子上引入不同取代基可呈现不同的光学灵敏度.本文应用密度泛函理论(DFT)及含时密度泛函理论(TD-DFT)方法对六种含不同取代基的探针分子进行了几何构型优化及激发态计算,探讨了不同取代基对PET效应影响.计算结果表明:基态时这些探针分子的最高占有分子轨道(HOMO)和最低未占有分子轨道(LUMO)都在荧光母体BODIPY的π,π*轨道,而识别基团上氮原子孤对电子所在的轨道为HOMO-1轨道.但是在激发态,当氮原子上有两个取代基时,HOMO-1→LUMO跃迁的激发能都小于荧光团的HOMO→LUMO跃迁,这将有可能产生PET效应并导致荧光熄灭,而当氮原子上有一个取代基时不会出现这种现象.通过激发态结构优化可以发现,无论识别基团氮原子上有一个还是两个取代基,N原子的轨道对称性都发生变化,由sp3→sp2,孤对电子占据在p轨道上,其轨道能级升高至荧光团的HOMO和LUMO轨道之间,将导致不同程度的PET效应,与实验结果一致.

DMABN在表面活性剂胶束水溶液中的荧光性质

研究了对二甲氨基苯甲腈(DMABN)在各种胶束水溶液中的荧光光谱性质,发现不同胶束栅栏层区域的不同性质影响了探针的分子内扭转电荷转移(TICT)特性.对离子型胶束,头基电场是主要影响因素,促进了DMABN分子TICT态的形成,反离子解离度α越大,胶束溶液中的Ia/Ib越强.在非离子表面活性剂胶束中,聚氧乙烯链环外壳包裹的大量水使其氢键影响明显,而很短的聚氧乙烯链还可能带来端基氢的氢键作用.从DMABN的光物理特性看,欲将胶束作为分散载体利用其TICT态特性,选择反离子解离度较大的阴离子胶束(例如SDS或SDSO)较好.

光热探针检测半导体离子注入剂量与均匀性

本文主要介绍光热探针技术的原理及其在半导体离子注入测试和监控中的应用。

利用Kelvin探针力显微镜研究纳米尺度下n-AlGaN/GaN薄膜的表面电荷性质

利用真空Kelvin探针力显微镜(KFM)研究了纳米尺度下n-AlGaN/GaN薄膜的表面电荷性质并进行了定量测量.结果表明,n-AlGaN/GaN薄膜的表面位错均为电活性的受主型表面态,所捕获电荷的区域远远大于表面位错的大小,其表面电势与GaN薄膜表面电势的最大差值达到590 mV.在光照下,n-AlGaN/GaN薄膜的表面电荷发生了明显的光生电荷重新分布现象.

智能型导弹爆炸时间测量仪

本文介绍了一种新型的导弹爆炸时间测量仪，它主要由跟踪及红外探头、计时器、计算机及接口电路组成，它的特点是体积小、测量准确、可靠性高、操作简单，在靶场实弹测量中，已成功地获得了实际应用并取得了满意的测时结果。

适宜于光聚合过程应用的荧光探针研究

研究了两种探针化合物在安息香醚引发烯类单体光聚合反应中的应用.发现在光聚合反应中,不同的探针化合物有着不同的光谱响应特征和溶致变色行为,显然,这对探针的灵敏度会带来影响.实验结果表明:探针化合物在光聚合反应中能否应用,其光照稳定性起着关键作用.本工作推荐了一种适宜在烯类单体光聚合反应中应用的探针化合物.

便携式γ能谱仪闪烁探头改进设计及性能研究

为满足当前便携式γ能谱仪对高性能闪烁探头的需要,本文提出了采用CsI(Tl)晶体耦合雪崩光电二极管的方式代替NaI(Tl)晶体耦合光电倍增管以构成新的闪烁探测器,并设计了低噪声电荷灵敏放大器作为探测器读出电路。根据唯一变量原则分别测试了能量分辨率随温度与偏压的变化规律,并对多种放射源的γ射线进行能谱响应实验。实验结果表明:当温度为23℃且偏压为370V时,该闪烁探头对^(137) Cs、^(226) Ra、^(60) Co和^(152) Eu源的γ射线具备优异的能谱响应特性,其中,对^(137) Cs源的γ射线能量分辨率可达4.98%,输出信号信噪比可达21∶1,上升时间为80ns。可见,改进后的闪烁探头的性能有大幅提升,具备能量分辨率更佳、体积更小、抗机械性能与适用性更强等优点。

光生物素标记DNA探针检测牛巴贝斯虫研究初报

光生物素标记重组质粒DNA(c51A)探针检测牛巴贝斯虫研究的初步试验结果表明,能特异地检出感染牛血中的巴贝斯虫,灵敏度为10pg质粒DNA,相当于约150个感染红细胞的虫体DNA。

基于偶氮苯的光开关分子探针与传感芯片研究进展

随着人们对偶氮苯光致异构化反应机制和特性的研究和认识越来越深入透彻,偶氮苯衍生物无论是在理论上还是在实验方面都受到了大量的关注。近年来,偶氮苯衍生物作为光开关响应的功能元件不仅已经用于合成智能聚合物,液晶材料,分子开关和分子机器等,而且正迅速地渗透到化学生物学体系研究和分析的各个方面。因此,本文将着重就基于偶氮苯衍生物功能化的光开关型分子探针与传感芯片及其在化学生物学分析研究方面所取得的最新进展进行总结和综述。引用103篇文献,并对未来的发展前景进行了展望。

n-Si/TiO_2/偶氮颜料微纳米尺度下的光生电荷转移性质

The photo-generated charge transfer characteristics of n-Si/TiO2/Azo pigment in micrometer regions was studied by means of kelvin probe force microscopy(KFM) technique.The results showed that the photo-generated electrons of Azo pigment particles transferred to n-Si/TiO2 under illumination,and a photo-induced p-n-p structure in micro-scale was observed for the first time.This result indicates that photo-generated charge transfer characteristics of organic/inorganic complex in nano-scale can be observed directly by KFM.

基于时间差法的共焦测头信号处理

基于时间差法的共焦测头测量的位移量是测头输出的光电信号中相邻驼峰之间对应时间差的一一映射。为了更加准确稳定地计算出光电信号中的时间差,本文分析了改进后测头输出光电信号的特点,指出了目前信号处理方法的缺陷,进而提出了相似形态分析法,用于计算相邻驼峰之间对应的时间间隔。实验数据显示,在采样频率为2MHz的数据采集系统中,使用相似形态分析法计算得到的时间间隔的标准差为0.33μs,高于最大值法的3.37μs。结果表明,相似形态分析法计算结果准确,不受噪声的影响,对信号的前期处理要求低,易于实现,计算结果稳定且不受激光光强变动的影响和环境光的干扰。

甚高频激发的容性耦合Ar+O_2等离子体电负特性研究

利用探针辅助的脉冲激光诱导负离子剥离诊断技术对掺入5%O_2的容性耦合Ar等离子体电负特性进行了诊断研究.首先详细解析了脉冲激光剥离后探针的电信号,分析了探针偏压在低于或高于空间电位下的探针收集信号特征;根据探针偏压与探针收集信号之间的依赖关系,用来描述Ar+O_2等离子体电负特性的等离子体电负度被定义为脉冲激光剥离出的电子电流与偏压高于空间电位的探针收集到的背景电子电流的饱和比值,并对等离子体电负度随放电气压、射频功率以及轴向位置的变化进行了诊断测量.实验结果表明等离子体的电负度随着射频功率的增加而减小、随着放电气压的上升而变大;由于非对称电极的分布特性,在轴向方向上靠近功率电极时等离子体电负度有升高的趋势,这种趋势可能与鞘层边界附近二次电子的动力学行为以及负离子的产生与消失过程有关.

新型荧光探针光猝灭的光物理机制含时密度泛函理论计算

3-羟基黄酮(3-HF)是二代新型荧光分子探针的典型代表,用高精度的量子化学计算方法—密度泛函理论对3-羟基黄酮的光物理机制进行研究。计算了3-羟基黄酮分子在理想状态下的最优构型,电荷布居和激发光谱。得到3-羟基黄酮荧光的发射光谱,从而分析出3-羟基黄酮分子内质子转移的光物理循环图,解释其光物理机制。通过与实验值的对比,计算所得分子构型合理有效,激发光谱谱峰位置切合实际。该工作只是用量子化学计算方法在分子荧光探针领域进行光物理响应机制分析的初步探索,可以为该领域提供有价值的理论参考。

光敏感三元共聚物的合成及溶液自组装

以一端为肉桂酸酯光交联基元、中间为聚己内酯长柔性链的甲基丙烯酸酯类大单体FM5C为第三单体,与马来酸酐(MAH)及苯乙烯(St)单体以AIBN引发共聚合,制备了光敏感三元共聚物P(FM5C-co-MAH-co-St).该三元共聚物可在选择性溶剂中形成纳米胶体粒子,并可先利用肉桂酸酯基元的光照交联作用使胶体粒子内聚合物交联,进而利用羧酸酐基元与2-氨基吡啶的室温氨解反应改变胶体粒子形态.用FTIR、GPC、1H-NMR等对该聚合物及其氨解产物进行了结构表征.用动态激光光散射(DLS)、透射电镜(TEM)、芘探针等技术研究了该聚合物胶体粒子微观形态、粒径与微环境在光照交联后及氨解后的变化.实验结果表明,P(FM5C-co-MAH-co-St)在选择性溶剂中可自组装成球形胶体粒子,肉桂酸酯光照交联作用使胶体粒子中的聚合物团聚得更加紧密,从而使其粒径更小、疏水区域更加集中;而进一步的室温氨解反应则使聚合物胶体粒子更松散、粒径变大.

一种基于光电转换技术的表面电流探头

本文介绍了一种基于光/电转换技术的表面电流探头的设计方案。它可用于测试直接电流注入装置内导体的表面电流强度。在强电磁场环境下,该系统有抗干扰能力强、测试精度高的特点。本文给出了电流探头结构设计和电路设计方案,并给出其传输阻抗校准曲线。

射频容性耦合Ar/O_(2)等离子体的轴向诊断

实验通过朗缪尔探针辅助激光诱导解离技术对27.12 MHz驱动的不同含氧量条件下容性耦合Ar等离子体进行了诊断研究.通过质量流量计改变通入Ar与O_(2)的流量以得到不同含氧量的等离子体.结果表明,由于氧气的分解吸附反应需要消耗电子,致使朗缪尔探针测得的电子能量概率函数(EEPF)的中能部分随着含氧量的上升而下降.射频输入功率增加时电子密度的上升引起了电子-电子碰撞热化,从而使EEPF由Druyvesteyn分布向麦克斯韦分布转变.在功率电极附近,由于鞘层边界附近的电子氧气分子碰撞时的分解吸附反应使得鞘层区附近的负离子密度较高.另外,负离子密度沿着轴向呈现勺型分布的特征.这主要是由于负离子在双极电场作用下向等离子体放电中心扩散的过程中所存在的负离子产生与损失的反应过程导致.

用于管道纵向缺陷检测的超声波线性探头的设计及验证

提出了一种管道纵向缺陷的超声波探头楔块的设计方法。在该方法中,利用超声波在有机玻璃中的延时,可实现管道中超声波的能量汇聚。利用自行研制的超声波动态光弹系统及加工有人工缺陷的有机玻璃圆环进行了相关试验,通过对所得图像的分析,证明该方法用于管道纵向缺陷的检测是可行的。

传统设计验证及其在倒装芯片应用中所面临的挑战

讨论了新一代器件推出在经济和技术方面所面临的挑战,介绍了便于设计人员迅速、有效地排除复杂而难以处理的器件故障的光探测故障查出技术。

两种对称无氯吩恶嗪盐的三阶光学非线性及动力学探究

通过纳秒和皮秒Z扫描技术测量了在532 nm波长激发下的两种对称无氯吩恶嗪盐的三阶光学非线性响应,发现其中Br和I在纳秒时域下的β,γandχ(3)数值比参考文献中要高一个数量级。结果表明不同的基团添加到主链上对吩恶恶嗪的非线性光学特性产生较大的调控作用。为了更深入地探究Br和I溶液的非线性来源机制,进行了532 nm波长下的皮秒时间分辨泵浦探测实验,发现样品中Br和I的σ1/σ0比值分别是9.1和8.3,都比已报道的有机盐乙腈溶液的σ1/σ0比值大。大的σ1/σ0比值以及长激发态寿命使样品比文献中报道的非对称型结构的机盐乙腈溶液拥有更好的非线性光学性能。