掺杂Li^(+)的NaGdF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)上转换发光增强及防伪应用

稀土发光材料由于其良好的上转换发光性能已经逐渐成为荧光防伪领域的研究热点。首先采用水热法合成了一系列不同Li^(+)掺杂浓度的NaGdF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)晶体,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、上转换发射光谱测试等表征方法,对样品的形貌、尺寸和上转换发光性能进行了分析,并选择发光强度和效果最好的晶体应用于防伪识别。实验结果表明,NaGdF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)/Li^(+)的XRD衍射图谱与标准六方相NaGdF4的衍射峰一致,衍射峰尖锐且没有杂峰,证明合成了高纯度高结晶度的NaGdF4∶Yb^(3+)/Eu^(3+)/Li^(+)晶体。晶体的SEM图可以看出生成的样品为纯六方相,分布均匀,无团聚现象。共掺Yb^(3+)/Eu^(3+)/Li^(+)对晶体的结构、形貌、尺寸几乎没有影响。从上转换发射光谱可以看出,15 mol%Li^(+)掺杂的NaGdF4∶Yb^(3+)/Eu^(3+)晶体绿色发光强度是未掺杂Li^(+)的样品的6倍。考察了980 nm激光器的功率变化对未掺杂Li^(+)以及掺杂15 mol%Li^(+)样品的上转换发光性能的影响,发现随着激发功率从0.8 W增加到2.2 W的过程中,上转换发光强度逐渐增强。拟合后得到样品上转换过程中的所需光子数n值接近于2,为双光子发光过程。对NaGdF4∶Yb/Eu/Li进行了荧光寿命测试,5D_(1)能级的荧光寿命是未掺杂的1.4倍。最后,将形貌均匀、发光强度强的NaGdF_(4)∶0.2Yb/0.02Eu/0.15Li制成防伪油墨,通过丝网印刷技术在纸张、玻璃、塑料等材料上印刷荧光防伪图案。在980 nm激光的泵浦下,防伪图案发出明亮的绿光。在自然环境下,纸张上的防伪图案有很好的隐蔽性。图案中的“safe”字样长度为5.5 mm,字母间距为0.5 mm,在980 nm激光的泵浦下,仍然可以分辨清楚。将印制有防伪图案的塑料暴露在室外自然环境下一个月,图案没有明显改变。表明NaGdF_(4)∶0.2Yb/0.02Eu/0.15Li制成的防伪图案分辨率高,易于识别,受环境影响小,在防伪识别方面具有良好的应用前景。

全氟羧酸钕2,2’-联吡啶配合物的合成及其光学特性

合成了一系列全氟羧酸钕2,2’-联吡啶配合物:Nd(CF3COO)3.Dipy,Nd(C2F5COO)3.Dipy和Nd(C3F7COO)3.Dipy,并通过红外光谱、元素分析、热分析、紫外可见近红外吸收光谱和荧光光谱对其进行了表征。配合物的分解温度都高于260℃,最大失重温度超过340℃,说明它们具有良好的热稳定性。全氟羧酸的碳链长度和钕离子配位结构的差异,引起配合物的吸收跃迁强度的变化。根据紫外可见近红外吸收图谱,计算获得了Judd-Ofelt参数和受激辐射跃迁特性。配合物的受激发射面积分别为:3.63×10-20,2.36×10-20和1.49×10-20 cm2,可以和文献报道的无机材料媲美,它们将是非常有潜力的液体激光介质。

二氧化钛负载光纤型光催化反应器的研究进展

详解了纳米二氧化钛光催化降解有机污染物的反应机理,综述了为了提高光催化效率,在光纤型光催化反应器的设计、改进、研制及应用方面所做的工作,同时讨论了光催化剂负载技术和光催化剂重复利用问题。最后,简述了近年来光纤型光催化反应器在国内外的研究进展,针对目前光催化反应器存在的技术瓶颈,对该项技术未来的发展进行了简要分析并提出了改进建议。

刍议公路机务管理

在市场经济条件下,机务工作者应具备责任、意识、机务工作内涵、工作重点等机务工作管理的方法。

三类材料基层强度增长规律

随着近年来公路建设步伐的加快,科技工作者对公路路面结构的设计不断作出改进。目前公路路面基层常用的结构形式主要有水泥稳定碎石、二灰碎石、水泥粉煤灰碎石三类,通过对比发现,以适当的粉煤灰代替水泥有利于水泥稳定碎石基层材料强度的提高。

液冷薄片构型激光器及其热管理技术

为了解决增益介质的热效应问题,提出了一种浸没式构型液冷激光器方案,该构型激光器在10Hz重复抽运频率下,获得了615mJ的能量输出,光光转换效率为21%,斜率效率为23%.基于流体力学和热力学原理,建立了激光器增益区流场的热-流-固耦合模型,利用软件模拟和有限元分析法,研究了在不同流速、泵浦功率条件下,整个增益区的温度场、速度场的分布特性;并基于增益区温度场的分布,分析了液冷条件下通过增益区的激光波前畸变特性.结果表明,增益介质的最大光程差为0.7666λ,冷却液最大光程差为-4.7331λ,说明该构型激光器有着良好的热管理性能.

用于血糖无创检测的喇曼光谱系统

以铊掺杂自聚焦透镜作为光谱采集透镜,设计了一种小型可穿戴式光谱采集探头,在此基础上搭建了一种小型可穿戴式血糖喇曼光谱检测系统.利用该系统对不同浓度的葡萄糖溶液、11只实验白鼠以及10位人体志愿者进行测试.以光谱特征峰面积作为主要计算参考,以峰强度作为辅助参考进行光谱定量分析.针对不同样本分别建立基于主导因子的非线性多变量偏最小二乘模型以计算葡萄糖水平.计算结果表明葡萄糖溶液、实验白鼠以及人体的准确度分别为98.1%、89.3%和84.4%,测试准确性得到提高.该检测系统具有体积小、成本低、喇曼信号采集稳定、使用方便等优点,能够准确实现人体血糖的无创检测并具有较好的可重复性.

浅析山区公路水毁的原因

从实践中总结山区公路水毁的原因,对预防水毁有一定的指导意义。

H_2O_2协同作用下的多通道光催化反应体系研究

使用具有547个孔道的微结构聚合物预制棒,建立了一种新型的光催化降解有机废水体系.通过微波热处理技术,TiO2纳米晶薄膜附着在光催化反应体系的孔道中.使得反应体系增加光催化剂和溶液的接触面积,提高了光催化效率,同时加入强氧化剂H2O2来协同TiO2用于光催化分解有机染料罗丹明B;研究了H2O2的浓度及RB的初始浓度对光催化的影响,表明该反应体系在光照的条件下具有降解有机染料的能力.

基于NaYF4的近红外激发上转换发光材料的发光特性

将Yb3+作为协助发光的敏化剂,Tb3+和Tm3+作为发光中心的激活剂分别加入到基质氟化钇钠中,通过水热合成法分别制成不同掺杂浓度的NaYF4:Yb3+/Tb3+和NaYF4:Yb3+/Tm3+双掺杂氟化物纳米发光材料,并通过扫描电子显微镜、X射线衍射以及荧光光谱等手段分别对NaYF4:Yb3+/Tb3+和NaYF4:Yb3+/Tm3+双掺杂氟化物材料纳米颗粒的形貌及其发光特性进行了研究.实验结果表明:系列样品的X射线衍射图谱衍射峰与标准卡片吻合得很好,实验浓度范围内Yb3+/Tb3+和Yb3+/Tm3+共掺没有改变NaYF4的晶体结构.实验得到了该材料在980 nm激光激发下的上转换发光光谱并分析了该材料的上转换发光机理,NaYF4:Yb3+/Tb3+在980 nm激光激发的情况下出现的蓝光,绿光以及红光,分别对应于5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F1的辐射跃迁;NaYF4:Yb3+/Tm3+在980 nm光源激发下出现强的480 nm的蓝光,对应的是1G4→3H6的电子跃迁能级带,在660 nm强的红光发射谱带,对应的是1G4→3F4能级跃迁辐射光.

NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)上转换发光微纳粒子在防伪识别中的应用研究

稀土掺杂上转换发光微纳粒子在防伪识别方面有着巨大的应用前景。首先采用水热合成法制备了NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)微纳粒子,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)微纳粒子的尺寸、形貌和结晶度等方面进行了研究,同时使用980 nm的泵浦源对NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)微纳粒子的发光性能进行了分析;其次将NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)微纳粒子与酒精按一定比例混合制成丝网印刷剂,结合网络定制的丝网模版在纸上印制了不同字样的防伪图案,风干后将字样暴露在980 nm的激光辐照下,并使用相机对其进行成像研究;最后将印制的字样分成两部分,一部分保存在室内25℃恒温环境下,另外一部分保存在冬季一月份室外自然环境下,保存地点均为西安市,一周后对不同环境下的字样再次使用完全相同的实验仪器进行成像测试。实验及测试结果显示,NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)微纳粒子与NaYF 4标准卡的衍射峰完全一致,没有其他杂质产生;实验合成的微纳粒子外形均为六方体,且平均长度和横截宽度分别为209和175 nm,微纳晶体表面光滑、无缺陷、未弯曲、结晶度较高、分散性较好,电子衍射环与NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)微纳粒子的312,300和302晶面相对应;NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)微纳粒子受掺杂离子的影响,在不同的能级跃迁下分别产生蓝、绿、黄、红四种可见光,通过对NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)微纳粒子荧光光谱分析,Eu 3+非对称性比率约为1,表明磁偶极子跃迁与电偶极子跃迁相当;NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)微纳粒子制成的丝网印刷剂在不同环境下成像结果良好均清晰可见、容易辨识,但受存放环境影响,室内成像结果与最初的成像结果相比变化不大,室外所有成像字符受到自然环境下水汽的影响,亮度均略有下降,但仍能识别。成像结果表明,所制备的NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)微纳粒子在防伪识别方面具有稳定性、可靠性等特点,但仍受到影响程度可控的自然环境因素影响。综合来看,其在防伪识别方面有着很大的应用前景。

非线性介质中的强激光系统自聚焦现象的仿真分析

以强激光系统和自聚焦理论的研究为出发点,主要采用光束传输法和光线追迹法分析了非线性介质下的强激光光束传输过程。并且,基于适合于非线性介质下光线追迹的亚当斯法和基于梯度信息的光强分布的恢复算法,仿真模拟出光强与透镜厚度、介质折射率、透镜曲率半径以及入射光束半径的关系;同时结合光学设计软件,不仅得出了折射率与光强的乘积与焦点位置的变化关系,还通过点列图中的数据直观地反映出系统结果的成像质量,最后对光线追迹法和光束传输法两种光学方法进行了对比分析。仿真分析结果可以判断出系统的哪些部分容易受到自聚焦的影响,进而可以通过改进某些参数的大小,减少并消除其不利影响,找到适合于强激光系统的最优方法。

钕4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶配合物液体激光介质的合成及其光学特性(英文)

合成并用元素分析、红外光谱法表征了一种4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶五氟丙酸钕配合物—Nd(C2F5COO)3·Dmbp(Dmbp:4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶).将该配合物溶解在N,N-二甲基甲酰胺中获得了液体介质,依据液体介质的吸收和荧光光谱,通过Judd-Ofelt理论计算获得了钕离子的谱线强度参数(Ω2,Ω4,Ω6)和受激发射截面.计算得到该配合物中钕离子4F3/2→4I11/2跃迁的受激发射截面为5.2×10-20 cm2,表明该钕配合物在液体基质中具有较好的发光特性.通过荧光发射光谱分析可知,Nd(C2F5COO)3·Dmbp将是一种有前途的光学增益材料.

施工现场的调查分析在施工组织设计中的作用

对施工现场进行认真详尽的调查分析,对于优化施工组织设计,帮助指导工程施工具有很大的作用。

掺Gd^(3+)的LiYF_(4)∶Yb^(3+)/Ho^(3+)微米晶体制备以及在防伪中的应用研究

研究一种具有良好上转换发光性能的稀土掺杂发光材料,对于防伪技术领域具有非常重要的意义。为了改善LiYF_(4)∶Yb^(3+)/Ho^(3+)微米晶体的上转换发光性能,采用水热合成法成功制备了一系列Gd^(3+)掺杂的LiYF_(4)∶Yb^(3+)/Ho^(3+)微米晶体,并采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的相纯度和晶体形貌尺寸进行表征;在980 nm激光激发下,通过荧光光谱测试对LiGd_(x) Y_(1-x)F_(4)∶Yb^(3+)/Ho^(3+)微米晶体的上转换发光性能进行分析。首先,研究了LiGd_(x) Y_(1-x)F_(4)∶Yb^(3+)/Ho^(3+)微米晶体的晶体结构、尺寸、形貌和上转换发光性能的影响。结果显示,LiGd_(x) Y_(1-x)F_(4)∶Yb^(3+)/Ho^(3+)微米晶体样品的XRD衍射峰与四方相的LiYF_(4)标准卡(PDF#17-0874)特征峰的位置完全对应且没有其他杂峰,SEM实验结果显示晶体形貌为八面体形状,表明成功合成了纯四方相的LiGd_(x) Y_(1-x)F_(4)∶Yb^(3+)/Ho^(3+)微米晶体;荧光光谱测试结果显示,样品的上转换发光强度随着Gd^(3+)掺杂比例的升高呈现出先增强后减弱的趋势,并且在Gd^(3+)掺杂浓度为30 mol%时达到最强。其次,进一步研究了Gd^(3+)掺杂浓度30 mol%样品的上转换发光性能与激发功率之间的关系,激发功率为0.5~1.5 W。LiGd_(0.3) Y_(0.49) F_(4)∶Yb^(3+)/Ho^(3+)微米晶体的红色和绿色上转换发光强度之比(R/G)随着激发功率的增加只发生大约12%的变化,样品的上转换发光并没有因为激发功率的增加而发生明显的变色,仍然可以发出稳定明亮的绿色光。这一现象表明,Gd^(3+)的掺入很好地改善了样品的上转换发光性能,这种稳定高效的发光性能保证了其良好的防伪性能。最后,将Gd^(3+)掺杂浓度为30 mol%的LiYF_(4)∶Yb^(3+)/Ho^(3+)微米晶体粉末与丝网金属油墨按照一定比例混合制成丝网防伪油墨,通过丝网印刷技术在玻璃基底上印制了“西安”字样的防伪标识图案,经过干燥处理后在980 nm激光的激发下,发出明亮且稳定的绿色可见光,制成的防伪标识图案具有发光强度高、易于识别、不易脱落的特点,可被广泛应用于防伪领域。

光微流控可调谐渐变折射率透镜特性研究

基于对流扩散效应,利用有限元分析法建立了一种光学渐变折射率微腔流体透镜。分析了微腔中芯、包层液体在对流扩散过程达到稳定后的浓度分布情况,即所谓的混合流体折射率分布。研究了对流扩散模型结构,分别在一般情况下(芯层流体折射率大于包层流体折射率)和中心凹陷情况下(芯层流体折射率小于包层流体折射率),沿流体流动方向的不同截面对流扩散后折射率分布情况。

微结构光纤生化传感器研究进展

微结构光纤生化传感器是基于微结构光纤的多孔道结构并以此为基础进行了一些敏感物质的修饰工作,结合被修饰的敏感物质的性质以及微结构光纤的一些特性将其应用于生化传感领域。本文详述了微结构光纤生化传感器的响应机理及几种常见的指示剂固定方法,并对近年来微结构光纤生化传感器在国内外的研究进展情况进行了回顾和综述,最后对该方面研究的发展趋势进行了简要分析和建议。

公路工程沥青路面施工现场的技术管理

沥青路面是公路建设中最为重要的一环,它直接关系到公路结构的稳定。施工企业应通过对目前沥青施工施工技术的管理,保证其施工工艺与技术规范相一致,从而保证沥青现场施工的总体质量。根据我国沥青路面施工现场技术管理的现状,本文从沥青路面整理、混合料摊铺、施工现场技术监督、工人的综合素质与新技术、施工质量控制等几个角度,对沥青路面现场施工技术管理策略进行了深入的剖析,以供大家参考。

公路桥梁路基路面施工工程的质量管控

我国交通运输业进入到了全新发展阶段,各地的公路桥梁等建设工作陆续开展,现有的公路桥梁规模持续扩大,施工单位也面临难度更高的施工挑战。路面与路基施工中经常会出现一些影响整体工程质量的隐患问题。本文主要围绕公路桥梁工程的路面与路基施工,总结常见的施工质量缺陷,并从技术与管理两方面提出质量管控建议,以此来有效应对工程质量缺陷,提升工程质量水平。建造公路桥梁工程时,既要重视施工技术选择,同时也不能忽视质量管控,尤其是当前对于工程质量形成了更加严苛的质量要求。若质量控制工作没有及时进行,或者管控过程中出现纰漏,将会影响公路桥梁日后的使用,甚至造成极为严重的交通安全事故。在质量控制环节,路面与路基是重点控制对象。现探讨如何实现对公路桥梁的路面与路基质量的有效管控。

Spectroscopic properties of Yb^(3+)-doped TeO_2–BaO–BaF_2–Nb_2O_5-based oxyfluoride tellurite glasses

A series of oxyfluoride glasses with the compositions of 75 mol% TeO2, 10 mol% Nb2O5, （15 mol%-x） BaO, x BaF2 （x =0 mol%, 5 mol%, 10 mol%, 15 mol%） doped with Yb2O3 were prepared by the melt-quenching method. Their emission cross-sections, fluorescence lifetimes, and gain properties were investigated by using the absorption spectra and the fluorescence decay curves. The results show that by substituting BaF2 for BaO, the emission cross-section decreases from 1.37 pm^2 to 1.21 pm^2, and the fluorescence lifetime increases from 0.71 ms to 0.96 ms. These properties indicate that this oxyfluoride tellurite glass may have potential uses as the Yb2O3-doped gain medium in a solid laser.