线性和非线性光谱研究甲醇分子对生物膜的微扰作用

利用和频光谱并结合衰减全反射傅立叶红外光谱技术研究了甲醇和1，2-dimyristoyl-d54-SYI-glycero-3-phosphocholine（d54-DMPC）磷脂双层膜之间的相互作用．研究结果表明甲醇与生物膜作用后，嵌入到磷脂分子头部的胺基和磷酸基间的空间内，并与磷脂分子头部甲基以及与胺基附近水分子采用相似的取向方向．嵌入磷脂分子头部的甲醇分子能扰动磷脂分子的整个疏水碳链．

Ga_(2)S_(3)-Sb_(2)S_(3)-Ag_(2)S硫系玻璃和光纤的制备及性能研究

本工作确定了一种新型的Ga_(2)S_(3)-Sb_(2)S_(3)-Ag_(2)S硫系玻璃体系的玻璃形成区,研究了玻璃的热稳定性和光学性能、稀土离子掺杂玻璃的中红外发光特性以及玻璃的成纤性能,评估了该玻璃在中红外波段的应用潜力.实验结果表明,Ga_(2)S_(3)-Sb_(2)S_(3)-Ag_(2)S体系的玻璃形成区为~10%—30%Ga_(2)S_(3),~60%—80%Sb_(2)S_(3)和~0—15%Ag_(2)S(均为摩尔分数);该玻璃具有较宽的红外透过范围(~0.8—13.5μm)、较高的线性折射率(~2.564—2.713@10μm)和较大的三阶非线性折射率(~9.7×10^(-14)—15.7×10^(-14)cm^(2)/W@1.55μm);使用1.32μm激光抽运,稀土离子Dy^(3+)在该玻璃中表现出较强的2.91μm和4.41μm中红外发射,发射量子效率分别达76.6%和70.8%;拉制的20Ga_(2)S_(3)-75Sb_(2)S_(3)-5Ag_(2)S:Dy^(3+)(质量分数为0.05%)/20Ga_(2)S_(3)-70Sb_(2)S_(3)-10Ag_(2)S (纤芯/包层)光纤在2—8μm具有良好的传输性能,最低损耗为~3.5 dB/m (@5.7μm).这些优异的性能使得该玻璃或光纤有望应用于红外热成像、非线性光学、中红外光纤激光器等领域.

高激光损伤阈值Ge-As-S硫系玻璃光纤及中红外超连续谱产生

测量了Ge-As-S系列硫系玻璃在中红外波段的飞秒激光损伤阈值,研究了它与玻璃化学组成的关系.基于优化的玻璃组成,采用棒管法制备了芯径为15μm的阶跃折射率非线性光纤.采用飞秒脉冲抽运光纤,研究了光纤中超连续谱(supercontinuum,SC)的产生特性.在研究的Ge-As-S硫系玻璃中,具有化学计量配比的Ge0.25As0.1S0.65玻璃显示出最高的激光损伤阈值.以该玻璃作为纤芯材料、以与其相匹配的Ge0.26As0.08S0.66玻璃作为包层材料制备的光纤的数值孔径约为0.24,背景损耗<2 dB/m.采用4.8μm的飞秒激光抽运长度为10 cm的光纤,获得了覆盖2.5-7.5μm的SC.这些结果表明,Ge-As-S硫系玻璃光纤是一种有潜力的中红外高亮度宽带SC产生的非线性介质.

高灵敏银纳米棒阵列对农药啶虫脒的表面增强拉曼散射快速检测（英文）

本文研制了一种基于表面增强拉曼散射检测农药啶虫脒的快速灵敏方法．实验上通过倾斜角沉积技术制备了银纳米棒阵列，分别利用硝酸溶液和甲醇与丙酮的混合液对AgNR阵列进行清洗后，用作表面增强拉曼散射基底；理论上对啶虫脒的分子结构进行了模拟，通过密度泛函理论计算了啶虫脒特征谱带的相应振动模式．研究表明，用甲醇和丙酮洗涤后的增强信号比未洗涤前高1000倍，啶虫脒的检测限为0．05mg／L；此方法应用于黄瓜表面啶虫脒残留的快速鉴定为农药残留检测提供参考．

大学物理课程思政德育素材的挖掘方法

挖掘和梳理大学物理课程中所蕴含的思政德育素材是大学物理课程思政理论研究与教育教学实践的先期工作。目前关于大学物理课程思政素材挖掘的一般方法尚缺乏较为系统的研究。本文基于对大学物理课程思政育人的实践探索总结,提出了大学物理课程思政德育素材挖掘的四种一般性的方法,即伟人事迹追踪法、知识应用联系法、人文内涵拓展法、哲学内涵提炼法,同时给出了各种方法的具体挖掘途径,并分别举出若干实例,为大学物理的课程思政建设、理论研究及实践应用提供参考借鉴。

大学物理“动量守恒定律”课程思政的实施

大学物理是高校理工科教学体系的基础性课程,具有受众面广、基础性强的特点。将思政元素融入大学物理教学,有利于推进落实立德树人的根本任务。本研究以大学物理中“动量守恒定律”为案例进行课程思政教学实践。在教学中着重培养学生的物理学思维,从物理学视角进一步认识物体之间的相互作用。理解“定理”和“定律”的区别和联系。以中国航天事业的发展和火箭为例,介绍动量守恒定理的应用,激发学习兴趣,提高学生科技报国的家国情怀和使命担当。同时强调动量守恒定律的普适性,并以原子核衰变为例介绍其在科技前沿的应用,培养学生勇攀科学高峰的责任感和使命感。将显性的知识传授与隐性的价值引领有机统一,实现专业教育和思政教育的融会贯通。

《大学物理》课程思政的实施——以“圆周运动”教学为例

为更好将课程思政融入大学课堂,本研究以《大学物理》课程中“圆周运动”内容为例进行思政教学实践。为增加课堂教学效果,我们将中国古代思想结晶、现代文化科技成果与物理专业知识相结合,教学内容贴近现实。教学中引入思政元素促进教学效果,例如以中外名画加深圆周运动概念理解,通过航空航天知识区分线量角量,利用中国古代刘徽割圆术建立极限思想,通过文学大家轶事趣味解读自然坐标系,借用中国高铁由圆周运动过渡到一般曲线运动。积极引导学生用科学态度解决生活中的问题、感受中华文明之美,建立物理学思维。同时,授课过程中渗透中华诗词,使思政教育更加具有文化感染力。

大学物理“质点的动量定理”课程思政实践

为不断推进课程思政工作在大学课堂中的开展,积极践行“立德树人”的根本任务,以大学物理中质点的动量定理为范例,以社会热点问题“高空抛物”的危害为切入点,启发学生将物理学知识与生活实际相联系.对有关法律条文进行了深入地解读,有利于增强学生尊法守法的意识;通过列举“国之重器”——航空母舰的例子,进一步提升学生的国家荣誉感.本次研究对于今后大学物理课程思政工作起到一定的借鉴作用.

粉体热压法制备As_(2)Se_(3)硫系玻璃研究

本研究尝试将As_(2)Se_(3)红外硫系透镜生产过程中产生的块体玻璃废料进行回收利用,首先将清洗后的块体玻璃废料球磨成粉体,然后采用粉体热压技术实现高光学质量As_(2)Se_(3)玻璃片的制备。研究了粉体粒度、热压参数对制备的As_(2)Se_(3)玻璃光学性能的影响,对比了粉体热压法和熔融淬冷法制备的As_(2)Se_(3)玻璃的性能,评估了通过粉体热压途径制备红外硫系玻璃的可行性。结果表明:随着球磨时间的延长,As_(2)Se_(3)玻璃粉体的平均颗粒尺寸逐渐减小,且颗粒尺寸的分布趋于更加均匀;使用平均颗粒尺寸为9.7μm的粉体(球磨10 min),在压力为40 MPa、热压温度为250℃、热压时间为10 min的条件下获得的热压玻璃的致密度达到99.8%,其折射率与熔融淬冷法制备的玻璃的折射率接近(在10μm波长的折射率差仅为0.003),在10μm波长的透过率达61%(理论透过率为63.7%)。通过进一步提高玻璃粉体的纯度和尺寸均匀性,有望制备出与熔融淬冷法制备的玻璃性能相当的热压玻璃。

7×1中红外光纤合束器的设计、制备与性能

中红外光纤合束器可将多个低功率的中红外激光器进行合束,从而实现较高的功率输出。本工作研制了一种7×1硫系玻璃光纤合束器(未熔接输出光纤),评估了其中红外传输特性。该光纤合束器由As_(40)S_(60)/As_(38)S_(62)光纤组束熔融拉锥而成,初始光纤的纤芯直径和包层直径分别为200μm和250μm,数值孔径为0.38~0.35(@2~6μm),拉锥比例R为3和4,锥形过渡区长度为2 cm。测试结果表明:当R=3时,制备的光纤合束器在3μm和4.6μm波长的端口传输效率分别为>90%和>87%;当R=4时,制备的光纤合束器在3μm和4.6μm波长的端口传输效率分别为>88%和>85%;光纤合束器输出端的光纤单丝之间未发生明显串扰。

脊形芯硫系光纤的制备及其线偏振超连续谱的产生

以Ge_(12)As_(24)Se_(64)(Ge-As-Se)和Ge_(10)As_(24)S_(66)(Ge-As-S)玻璃分别作为纤芯和包层材料,研制一种具有脊形芯的保偏硫系玻璃光纤,用于产生线偏振中红外超连续谱(MIR SC)。利用有限元法模拟了脊形芯光纤的群速色散特性并确定了纤芯的几何尺寸,采用挤压法结合多级棒管法制备了该光纤。制备的光纤在2.9~5.5μm波长的典型损耗约为4 dB/m,偏振消光比为19.4 dB~19.6 dB。采用中心波长为3.7μm、脉冲宽度为170 fs、重复频率为100 kHz、平均功率为40 mW的激光抽运长度为12 cm的光纤,获得了光谱范围为2~9.5μm、平均功率约为4 mW的超连续谱,偏振消光比约为19.2 dB。研究结果表明,脊形芯Ge-As-Se/Ge-As-S硫系玻璃光纤是一种有潜力产生线偏振中红外宽带超连续谱的非线性介质。

Ge-Sb-S硫系玻璃的飞秒激光诱导损伤研究

用超短脉冲抽运高非线性硫系玻璃光波导是产生宽带中红外超连续谱的重要途径,超连续谱的输出平均功率主要受材料激光损伤阈值(LDT)的限制。为了阐明硫系玻璃的LDT与玻璃化学组成的关系,以及不同重复频率超短脉冲辐照下对应的损伤机理,以脉冲宽度为216 fs、中心波长为1030 nm、重复频率为1~1000 kHz的激光为辐照源,对Ge-Sb-S硫系玻璃进行激光辐照,研究了玻璃的激光损伤特性。结果表明:玻璃的LDT随辐照源重复频率的增大而减小;具有较高平均键能的玻璃表现出了较高的LDT,化学计量配比的玻璃具有最优的抗激光损伤性能;当辐照脉冲的重复频率在10 kHz以下时,损伤主要由雪崩电离引起;相比之下,当辐照脉冲的重复频率超过10 kHz时,热积累变得显著,会促进玻璃的损伤。