生物受激发光的管流实验研究

构建了管流场刺激下的生物受激发光实验平台,分析了管流场中的水动力特性和影响生物受激发光的水动力因素。采用光子计数器测量了3种腰鞭毛虫在管流刺激下的受激发光特性。实验结果表明:海洋生物体受激发光的水动力影响因素是流场剪应力,引起生物体发光的剪应力存在剪应力阈值,只有当剪应力大于阈值,生物体才能被激发发光。根据生物体种类的不同,刺激生物受激发光的剪应力阈值为0.05~0.29N/m2。通过对实验数据的分析得出了生物受激发光的发光强度与剪应力的关系。

激光辐照加工的硅氧化结构的受激发光(英文)

我们用1 064nm脉冲激光在硅表面加工出小孔结构,再作高温退火处理形成硅氧化纳米结构,发现该结构在692和694nm波长处有很强的光致受激发光(PL).通过进一步实验发现:该PL发光有明显的阈值表现和光泵线性增强效应,证明该PL发光确实是光致受激辐射.我们提出氧化界面态模型来解释光致受激发光机理,在氧化界面态与价带顶空穴态之间形成粒子数反转.这项工作为硅基上发光器件的光电子集成研发开辟了新的途经.

腈纶在单波段可见光下的受激发光研究

首次记录腈纶的单波段可见光下的受激发光现象,探讨了激光诱导荧光和光致发光技术的原理及其与腈纶分子结构的关系。对一种腈纶样品的组分及结构进行了光谱分析。

舰船致生物受激发光的水中传输特性研究

根据光子能量的计算方法,计算分析了海洋中生物体的发光能力,结果表明在低浓度分布时发光生物体的辐照度是完全可测的;考虑随机介质中光传输的多次散射,利用蒙特卡罗方法建立了研究生物光传输特性的理论模型和算法,仿真计算结果表明:生物光在均匀介质中的传输符合朗伯特-比尔衰减定律,随着距离的增加传输能量按指数衰减;通过对给定模型参数的计算表明472nm的生物光在一类海水中传输120m后仍然能够被高灵敏的探测器探测到;波长对生物光水中传输的整体特性影响不大,但随着波长的增加衰减系数增大;生物的粒径大小对衰减系数的影响较大,随着粒径的增大光传输的衰减系数会有较明显的增大。

脉冲激光作用于硅的受激发光特性

用脉冲激光作用在硅基上产生表面等离子体波,在氧气和空气氛围中加工生成硅氧化量子点结构,有很强的光致荧光(PL)发光,发光效率可达20%;经高温快速退火处理后,在700 nm波长邻域观察到受激发光峰,检测到明显的光学增益和阈值行为,其受激发光峰最窄的半高宽可达0.5 nm。通过第一性原理模拟计算,发现硅氧化量子点结构表面钝化成键的类型与密度是形成受激发光的关键,并由此提出相应的物理模型。

氧气中加工生成硅量子点的受激发光

用纳秒脉冲激光辐照加工生成硅量子点结构,经过适当退火后,在605 nm和693 nm处检测到受激发光峰并能观察到有明显的光增益现象和阈值行为。通过在硅量子点表面建立Si-O-Si桥键和Si=O双键键,用第一性原理对氧气中用激光加工的硅基量子点的电子态密度进行模拟计算,结果表明两种键在量子点中都形成局域态,但局域态位置不同。结合理论和实验,得出产生受激发光峰增强效应和阈值行为的主要原因,并提出硅量子点纳米激光这一新思想,量子受限效应决定激光的抽运能级,局域态在导带和价带之间为粒子数反转提供必要条件。

α-Al_2O_3:C晶体热致发光和光致受激发光特性的数值模拟

通过α-Al2O3:C晶体的热致发光(thermoluminescence,TL)简单模型建立的速率方程,采用Mathematica 5.2软件用数值模拟的方法对α-Al2O3:C晶体的TL和光致受激发光(optically stimulated luminescence,OSL)特性进行了探讨。结果表明:随着辐照剂量的增加,α-Al2O3:C晶体TL峰向低温方向移动,OSL衰减速率逐渐加快;α-Al2O3:C晶体的TL和OSL剂量响应曲线呈线性-亚线性-饱和的特点,在低剂量范围内显示出良好的线性关系;OSL灵敏度明显优于TL灵敏度,具有更宽的线性剂量响应范围。数值模拟的计算结果和实验结果基本相符。

阴极射线激发下ZnO薄膜室温紫外发光的超线性增长规律

研究了直流溅射ＺｎＯ薄膜在阴极射线激发下紫外光（约３９０ｎｍ）和绿光（约５２０ｎｍ）的发光与激发电子束电流密度的关系，随激发电流密度增加绿光相对下降，紫外光相对增强，使得ＺｎＯ薄膜的发光颜色从绿变蓝紫．ＺｎＯ薄膜绿光随电子束流密度的增长呈亚线性增长，并在不高的束流密度下达到饱和，而紫外发光随电子束流密度呈超线性增长，这是ＺｎＯ薄膜在室温阴极射线激发下紫外受激发光的迹象．是高密度激发下的一种超辐射受激发光．

流场刺激下海洋生物发光的光学特性及数理模型

生物受激发光探测是一种感知水中目标的新技术、新手段。选取多边膝沟藻、夜光虫和月芽形梨甲藻3种典型海洋受激发光生物体为对象,采用光谱仪、光子计数器、库埃特流场旋转圆筒等装置搭建了生物受激发光实验平台,研究了不同刺激下生物体受激发光的光学特性,并在此基础上结合概率论和数理统计理论,建立了流场刺激下的生物发光的数理模型。结果表明:发光藻的发光具有较好的单色谱特性,峰值波长集中在472 nm左右,谱线的半波宽度为30～40 nm。发光藻的发光随着机体的疲劳而变弱,但发光能力随着机体的休息会慢慢恢复。同种刺激条件下,3种藻发光强度的强弱依次为月芽形梨甲藻、夜光虫、多边膝沟藻。

盐胁迫下豌豆幼苗的超弱发光

通过钠盐对豌豆 (pisumsativum)萌发时超弱发光影响的比较研究表明 ,在等渗条件下豌豆幼苗受激发光强度顺序为Na2 CO3 >NaCl>Na2 SO4 ;Na2 CO3 盐胁迫对植物的伤害程度高于其他盐类 ;多盐比单盐存在时的毒害小 ,受激发光作用降低。利用超弱发光方法 ,可以分析盐害对植物的作用 ,进一步搞清胁迫条件下植物生理反应的变化规律。

典型海洋生物夜光藻的发光特性测试

针对水下目标探测和追踪的需求,以典型发光生物夜光藻为研究对象,利用自主研制的库埃特实验装置为夜光藻提供不同的流场刺激,采用电子倍增电荷耦合器件相机在库埃特样品室固定位置处实时观测并捕获图像,定性研究了夜光藻在不同流场刺激下的发光特性。研究发现:发光峰值强度随着转速的增加而增强,发光强度随着夜光藻自身能量消耗消耗发光强度,逐渐减弱趋于相同;通过富含浓度为30×10^(4) cell/m^(3)夜光藻的开放式水槽模拟海洋环境,采用带螺旋桨的水下模型在水槽中做逆时针圆周运动,基于单尺度Retinex算法对EMCCD获得的图像数据进行处理分析,在保持光尾流特征最大化的同时抑制水面背景的影响,图像增强后的图像可清晰观测到目标运动尾迹呈逆时针旋转,初步证明了利用海洋生物受激发光可实现水下目标运动轨迹可视化。生物受激发光可作为一种探测海洋运动目标的技术和方法。

匈牙利研制出3D激光显微镜

匈牙利科学院实验医学研究所双光子成像中心的科学家们用了10余年的时间研发出一种高速三维激光显微镜。在实验中,研究人员将神经细胞涂上一种特殊的着色剂。再用激光照射,使其受激发光。研究人员因此可观察到神经细胞的化学过程。

导模法生长α-Al2O3：C晶体

以高纯Al2O3为原料,利用石墨发热体和石墨保温桶为碳源,采用导模法生长了α-Al2O3∶C晶体,研究了氢气退火后得到的α-Al2O3∶C晶体的热致发光和光致受激发光特性.α-Al2O3∶C晶体在460K具有单一一级动力学热致发光峰,热致发光发射波长位于415nm.α-Al2O3∶C晶体的光致受激发光曲线呈指数衰减,衰减曲线由快衰减和慢衰减两部分组成.α-Al2O3∶C晶体的热致发光和光致受激发光剂量响应曲线具有线性-亚线性-饱和的特点,其中热致发光剂量响应在5×10^-6 -0.2Gy范围内呈现良好的线性关系,饱和剂量为10Gy;光致受激发光剂量响应在5×10^-6 -10Gy范围内呈现良好的线性关系,饱和剂量为30Gy.

掺杂ZnO薄膜的研究现状

ZnO薄膜的性质取决于不同的掺杂元素和不同的制备工艺。概述了掺杂ZnO薄膜的研究现状,分析了不同掺杂组分对ZnO薄膜的P型转变特性、发光特性以及铁磁性质的影响,认为稀土掺杂可能使ZnO薄膜产生新的发光特性,共掺杂技术可能是实现ZnO薄膜特性改变的新途径。

ZnS-AglnS2复合纳米材料的制备及其修饰

量子点是由成百上千个原子组成的粒径在1～100nm的半导体纳米微晶粒，能够接受激发光而产生荧光。近几年来，人们相继开始研究Ⅰ-Ⅲ-Ⅳ2族元素组成的量子点，如CuInS2，（AgIn）,Zn2（1-x）S2和（CuIn）xZn20（1-x）S2等，常用的合成方法是化学热裂解法。