相敏检测调制深度对受激拉曼信号强度及信噪比影响研究

受激拉曼散射是相干拉曼散射中的一种,其产生的信号在三阶非线性效应下得到了显著地增强,且没有非共振背景的干扰,光谱与自发拉曼光谱几乎完全一致。因此,基于受激拉曼散射的显微成像技术具有无标记、高特异性、非侵入等优点,已成功运用在生物细胞成像中并取得了许多重大的成就。受激拉曼信号与激发光的波长相同,易受到激发光背景噪声的干扰,为解决该难题,常采用光学调制与相敏检测相结合的方法对其进行检测。检测过程中,调制深度对受激拉曼信号强度和信噪比有重要影响。针对此,基于相关理论深入分析了调制深度对受激拉曼信号强度及信噪比的影响。同时考虑到在生物光谱成像等应用中,细胞光损伤阈值对两束激发光功率之和的限制,分析了不同调制深度下,获取最大信号强度及最佳信噪比的激发光功率配置方法。通过搭建受激拉曼实验系统,以二甲基亚砜为研究对象,进行实验验证。研究结果表明,在光损伤阈值的限制条件下进行受激拉曼损耗检测时,同一调制深度下,当泵浦光与斯托克斯光光功率比为1:1时信号强度达到最强,比值为1∶2时信号的信噪比达到最佳。在泵浦光与斯托克斯光光功率比相同的条件下,受激拉曼信号强度和信噪比均随调制深度的降低而降低且近似呈线性相关。实验得到的二甲基亚砜受激拉曼光谱图也验证了在实际样品的光谱检测中,调制深度越高得到的光谱信号越强,信噪比越佳,整体的光谱质量也越好。该研究结果是对受激拉曼显微技术在信号调制与检测方面的完善,可为受激拉曼光谱检测和细胞成像实验做出参考性指导。

宽谱段高分辨扫描光谱定标技术

为了满足原子发射光谱仪在紫外至近红外宽谱段范围内的高光谱分辨率快速检测需求,采用精密角位移平台直接驱动光栅,配合面阵探测器,实现高精度光谱分段快速扫描探测。但在扫描过程中,探测器像元波长增量与光栅转角呈非线性关系,且不同像元的波长增量不同,这对该光谱仪波长定标造成障碍。为校正光栅色散的非线性,基于光栅方程精确计算光栅转角与探测器首尾两端像元波长的映射关系,针对同一光栅转角,探测器其余像元波长利用首尾像元波长按照局部线性色散规律计算得到,从而完成全谱段光谱定标。依据定标所得转角与探测波段对应关系依次驱动光栅转动,实现宽谱段范围内的分段高精度光谱快速扫描探测。利用汞灯光源对该定标方法的波长检测精度进行检验,在200~800 nm的宽谱段范围内,波长准确度优于0.018 nm,波长重复性优于0.001 nm。

二维阵列狭缝阿达玛光谱仪波长准确度研究

二维阵列狭缝模板是阿达玛编码模板的一种新的设计思想,分析了模板上同列狭缝的加工误差对仪器波长准确度的不利影响,在此基础上,给出了减少同列狭缝高度、垂直光谱维方向上位置不一致性误差对仪器波长准确度影响的方法,以及同列狭缝在光谱维方向上位置不一致导致解码所得谱线产生的光谱偏移量的粗略估计方法,并建立模型进行仿真,计算了当模板上某列狭缝存在宽度、光谱维方向上位置不一致性误差时,解码所得其他各列狭缝谱线分布上测量误差的大小,根据仿真结果可以初步确定模板的加工精度。通过该研究有助于合理设计MEMS(微机电系统)二维阵列狭缝模板,获得对系统误差的有效补偿,提高仪器的波长准确度。

冷库跑氨引起肉品氨污染的处理方法及试验研究

目前,全国各地大小冷库很多,由于某些冷库管理不当,年久失修,造成跑氨,使库内肉品被氨气污染,大批肉类新鲜度降低。现将我市某某小型冷库跑氨造成2吨猪肉胴体被污染一例。

信息技术课堂高效性教学初探，

一、注重信息技术教学的生活性 信息技术课程作为技术领域中的一门新兴课程，它具有很强的时代发展特征.我们学习的目的是提高生活能力，因此学习的生活化是最前沿的特点。所以，在高中信息技术教学中，就要求切实提高学生的操作技能，这对培养学生解决生活中实际问题的能力显得尤为重要。在学习实践过程中，需要把掌握到的感性知识转化为理性知识，将理论知识转化为操作技能，

微纳光纤耦合器无标生物传感特性

提出了一种基于微纳光纤耦合器的高灵敏度、便携式生物传感器,并对该传感器用于无标生物检测的灵敏度和重复性进行了研究。通过熔融拉锥法拉制出腰椎直径为3μm的光纤耦合器,并进行折射率检测实验。实验测得折射率灵敏度为1402.3nm/RIU,对检测结果进行拟合,得到拟合曲线的相关系数为0.99459。微纳光纤耦合器的弱耦合模型的计算结果和实验结果相符。将此微纳光纤耦合器用于检测羊免疫球蛋白(IgG)抗原,得到了2pg/mL的检出限;10次解离再生实验验证了该传感器的重复性,表明了微纳光纤耦合器在无标生物传感中具有高检测灵敏度的潜力和较好的实用价值。

宽光谱高分辨率光谱分析系统设计

结合光学像差理论和光栅色散原理,采用像元分辨率匹配方法,提出了一种宽光谱高分辨率光栅光谱仪初始结构设计方法。在综合考虑机械加工装调和光谱仪通光效率的基础上,将其应用于波长为200～1000nm、分辨率为0.01nm的Czerny-Turner型光栅光谱仪光学系统初始结构设计中。运用ZEMAX软件对光谱仪光学结构进行了仿真和优化,结果表明,该设计方法可以同时兼顾光谱探测范围、分辨率、通光孔径等各项设计要求,仪器设计性能均能满足各项指标要求。

单细胞拉曼光谱仪杂散光抑制研究

自发拉曼光谱检测具有宽光谱高分辨但信号较弱的特点,因此杂散光的影响不可忽视。针对自行设计的单细胞拉曼光谱仪光栅转动下系统杂散光产生的机理进行了研究,给出了杂散光抑制方法,特别是多重结构下消除杂散光光学陷阱的设计方法,通过Trace Pro软件仿真验证了其杂散光抑制的有效性,分析结果显示,杂散光抑制后不同波长处杂散辐射比降低了12%~47%,细胞拉曼光谱仪整体杂散光水平低于10^(-6),经杂散光抑制后的光谱仪更加有利于微弱光信号的探测。