用液芯光纤研究stokes/anti-stokes拉曼强度比测温

液芯光纤可以使拉曼光谱强度提高103倍。研究了在stokes/anti stokes拉曼光谱强度比测温中如何获得理想测温结果的方法。用长为5.20m、内径为50μm的含C6H6和CCl4混合液体的液芯光纤,获得了高强度CCl4的±218cm-1,±314cm-1和±459cm-1的拉曼光谱。利用各光谱带的stokes与anti stokes的强度比(Is/Ia),确定了液芯光纤所在处的温度。实验结果表明,±459cm-1的强度比的实验值与理论值符合得很好,±218cm-1为较好,±314cm-1稍差一些。从理论和实验两方面总结了拉曼频移、光纤损耗、溶剂效应、仪器响应等对测温结果的影响。

拉曼强度中的分子结构信息

本文介绍了我们从拉曼光谱强度出发,导出分子极化率,从而研究分子结构信息的理论依据和研究方法,并以硫脲分子为例,通过分析其吸附在银电极上的表面增强拉曼光谱强度和水溶液的紫外拉曼光谱强度,推断出硫脲在电极表面的吸附构形以及水溶液的结构,结果表明:从拉曼强度光谱出发,确实可以得到许多有意义的物理结论,而这些结论,是单从拉曼频率是不能得出的。

Pt-CO分子~1∑^+态的π反馈键与拉曼光谱强度的量子化学研究

采用量子化学方法HF和B3LYP计算了Pt CO的1∑ + 电子基态的电子结构 ,确定了Pt—C和C—O伸缩振动的拉曼光谱性质。计算结果表明d→ 2π 反馈与Pt—C和C—O伸缩振动的频率相关。

时间域方法分析镍卟啉的共振拉曼强度与S_2激发态结构

研究了入射光波长与S0 →S2 跃迁共振的情形下 ,卟啉镍配合物 (NiP)的振动拉曼光谱。用时间域方法计算了NiP的共振拉曼强度和吸收光谱。结果表明 ,相对于基态 ,S2 态NiP的分子构型沿着ν8和ν2 简正坐标有较大的位移。这些简正坐标主要涉及卟啉环的CαCm 键和CβCβ 键伸缩运动 ,以及CαCmCα 变角运动。与基态相比 ,S2 态的CβCβ、CαCm 和CαN键分别增大 0 .2 7、0 .14、0 .0 7pm ,而CαCβ 键则减小 0 .2 0pm ,与前人的赝势分子轨道计算 (SPMO)结果相近。还从RR强度角度讨论了S2 态的Jahn -Teller畸变。

密度泛函理论研究过渡金属对吡啶的拉曼光谱强度的影响

本文采用杂化密度泛函理论计算了过渡金属M -Py分子的基态振动频率和拉曼光谱强度。计算结果表明过渡金属对Py分子的振动频率影响较小 ,但对Py分子的A1 振动模式的拉曼谱强度影响较大。对于A1 对称性的非C -H伸缩振动模 ,吡啶分子环呼吸振动和高频的C -C对称伸缩振动有较大的拉曼散射因子 ,我们还将此结果与典型的SERS活性金属 (铜族金属 )

超痕量分子的绝对拉曼散射强度测量及计算方法

总结了超痕量分子的绝对拉曼散射强度的测量计算方法,证明了基于液芯光纤技术运用内标法测量计算超痕量分子的绝对拉曼散射强度的可行性,应用Teflon-AF光纤测量了浓度低至10-9mol水中Beta胡-萝卜素的共振拉曼光谱,根据内标法计算了其C=C伸缩振动模的绝对拉曼强度。

由拉曼谱线强度变化研究C_(60)分子的内模振动

由拉曼谱线强度变化研究Ｃ６０分子的内模振动王建模高长连刘正东１）陶向阳辛建之罗宏雷２）肖新民（江西师范大学物理系南昌３３００２７）（１）浙江大学物理系杭州３１００２７）（２）杭州三维高科技产业公司杭州３１００１２）ＳｔｕｄｙｔｈｅＩｎｎｅｒ┐Ｍ...

拉曼光谱强度可控的硼硅锌光学玻璃制备

本文采用高温固相法制备了拉曼光谱强度可控的硼硅锌(ZnO-B2O3-SiO2)玻璃。分别采用X射线衍射仪(XRD)、荧光光谱(RF)和拉曼光谱(Raman)表征了样品的结构和光学性能。结果表明,ZnO-B2O3-SiO2玻璃基质中掺杂微量BaCO3、TiO2,制备出拉曼光谱强度可控的硼硅锌玻璃。硼硅锌玻璃样品配方中SiO2和B2O3含量对玻璃拉曼光谱强度有重要影响,随着SiO2含量的增加和B2O3含量的减少,玻璃样品拉曼光谱强度逐渐降低。当SiO2含量为40%,B2O3含量为36.2%时,在514 nm波长下激发,玻璃样品与参考玻璃的荧光激发光谱最为接近。

三键的拉曼强度编码聚合物的制备及细胞成像的研究

用于生物多元标记的三键拉曼散射标签引起了研究者广泛关注,然而三键标签难以突破“颜色极限”,且基于三键拉曼位移不同的信号分子合成难度大、分子标签的拉曼信背比较差。本文主要通过对含有强三键拉曼散射的小分子单体进行合理裁剪,在纳米级水平上进行聚合,通过人造“指纹”输出的更小但更亮的光学纳米标签,提高了生物成像的对比度。尤其是通过调节三种不同化学性质的三键单体在共聚合过程中的相对剂量,设计了一类富三键聚合物纳米粒子,通过三键的拉曼强度编码策略制备出了十五种可区分的三键比率型输出标签。纳米分子结构聚集物的精确构建,将成为小尺寸、高灵敏度和高通量生物成像标签多色成像的通用方法。

硝酸胺晶体中硝酸根的u_1全对称振动模的临界拉曼强度行为及其热力学解释

硝酸胺晶体中硝酸根的ｕ＿１全对称振动模的临界拉曼强度行为及其热力学解释丁贤德，吴国初（中科院化学所北京１０００８０）ＴｈｅＣｒｉｔｉｃａｌＲａｍａｎＩｎｔｅｎｓｉｔｙＢｅｈａｖｉｏｒｏｆｔｈｅＮｉｔｒａｔｅｕ＿１ＭｏｄｅａｎｄＩ０ｓＴｈｅｒｍｏｄｙｎ...

二元碱金属硅酸盐玻璃团簇结构的拉曼散射活性及其阳离子效应

提出一种拉曼光谱校正方法。通过计算二元碱金属硅酸盐团簇基元的拉曼光谱,对实验光谱高频区的非桥氧(Onb)对称伸缩振动的强度进行了校正,从而建立谱峰强度和团簇实际浓度的直观相关关系,同时,分析研究了二元碱金属硅酸盐玻璃阳离子对谱峰强度的影响。校正后的拉曼光谱可以真实地显示同化学成分的二元碱金属硅酸盐玻璃表观实验拉曼谱峰强度随着阳离子的不同而变化。在环境和实验条件一致的情况下,这种强度的差异显然是由阳离子的不同所引起的。

核桃仁细胞结构观察及其氧化过程中的变化与拉曼光谱分析

目的:深入了解核桃仁氧化机理,探究核桃仁细胞组织结构特点及其氧化过程中的变化规律。方法:以正常核桃仁为对照,采用光学和透射电子显微镜观察核桃仁细胞组织结构,比较分析室温和60℃加速氧化条件下核桃仁氧化过程中细胞结构的变化以及过氧化值和不饱和双键的拉曼光谱强度的变化,同时对细胞结构变化与过氧化值和拉曼光谱强度的相关性进行分析。结果:核桃仁细胞组织的基本结构由内种皮、皮层和贮藏细胞组织构成。贮藏细胞中充满蛋白体和油体。随着氧化程度的加剧,蛋白体表面由光滑变为粗糙,油体膜逐渐皱缩破裂,蛋白体进一步变化为直径不均匀的蛋白体,且有向细胞一侧移动聚集的趋势,细胞壁与油体膜间隙增大,细胞壁皱缩,厚薄不均匀,中胶层逐渐模糊。结论:细胞内蛋白体和油体膜结构变化与过氧化值和拉曼光谱强度具有较好的相关性,常温条件下拉曼光谱分析能较准确地反映出核桃油脂的氧化特性。

^(87)Rb玻色-爱因斯坦凝聚体中双拉曼相对相位对相干跃迁操控的实验研究

发展了利用两对拉曼光之间的相对相位精确调控拉曼耦合强度的新方法,实现了两个量子态相干跃迁的操控.对两对拉曼光的光路进行了特殊设计,从而保证两对拉曼激光在传输过程中的相对相位保持恒定,然后作用到^(87)Rb原子的两个超精细塞曼能级|1,1〉和|1,0〉上,实验观测了两个量子态的布居数随两对拉曼光之间的相对相位的变化关系.该方法为超冷原子量子模拟实验提供了一个独特的操控参量--激光相位,由此拓展了受激拉曼跃迁的应用范围,为研究光与原子相互作用提供了一种新的方法.

基于拉曼光谱的已知混合物组分定量分析方法

利用拉曼光谱进行混合物组分定量分析一直是分析化学领域的一大难题。针对现有的基于机器学习(如支持向量回归机、偏最小二乘)的混合物定量分析方法存在的训练样本难以获得、模型推广性能差的问题,提出了一种基于拉曼光谱谱峰强度最小二乘拟合的已知混合物组分直接定量分析方法。该方法首先采集已知混合物及其各组分的拉曼光谱,利用连续小波变换和惩罚最小二乘法相结合的方法对采集的拉曼光谱进行去噪、基线校正等预处理。通过斜率比较法将预处理后的拉曼光谱分为多个光谱子区间,将各子区间的拉曼光谱看作是多个Voigt函数的线性叠加,并利用levenberg-marquardt-fletcher(LMF)算法求解获得各谱峰的位置、强度、半高宽等表达系数。根据各组分参考光谱的谱峰位置,确定各组分对混合物光谱中每个谱峰的贡献度。依据朗伯-比尔定律中拉曼光谱的谱峰峰强与其所对应的浓度的正比关系,建立超定方程;最后利用最小二乘法拟合该超定方程得到各组分对应的系数,从而获得各组分的体积浓度。利用乙醇、乙腈、丙酮、环己烷、二丙酮醇、丙二酸二乙酯六种组分配置了10种三元混合物(每种三元混合物9个体积浓度比),采集了90组混合物及6种组分的拉曼光谱数据。在混合物及其组分参考光谱测量条件(功率和积分时间)相同情况下,所有组分的相关系数(r)均在0.96以上,均方根误差(RMSE)小于6%,剩余预测偏差(RPD)均大于2.5;在混合物及其组分参考光谱在不同测量条件下,各组分的r均大于0.93,最大RMSE为7.94%, RPD均大于2.0,证明了算法具有良好的准确性和鲁棒性。所提出的方法能够实现对三组分混合物的快速、准确的直接定量分析,为混合物的定量分析提供了一种有效的途径。

非共振条件下单壁碳纳米管拉曼散射强度的计算

利用非共振情况下的键极化模型理论,对单壁碳纳米管的拉曼光谱强度进行了研究.考察了碳纳米管结构、入射光和散射光的偏振方向以及管轴的取向对散射光强度的影响.计算结果表明,光的偏振方向对拉曼散射强度影响较大,而手性对拉曼光谱的影响较小.针对碳管样品的实际情况,给出了无规取向碳管的拉曼散射光谱.

基于分布式光纤温度传感器的电缆故障定位研究

为了提高全分布式光纤测温系统对输配电电缆的测温准确度和故障定位精度,建立了基于反斯托克斯与斯托克斯拉曼散射信号时间的故障定位数学模型,提出了一种电缆表面温度与拉曼强度比导函数作为故障阈值的信号检测方法,对电缆故障信号检测方法的去噪效果和检测信号随故障时间变化进行了仿真分析。仿真分析结果表明,电缆表面温度与拉曼强度比函数多次平均去噪的方法,能够降低噪声对信号的干扰;导函数与故障阈值相比较的电缆检测信号方法,提高了电缆故障点定位的精度。

Kr离子注入SiC的拉曼光谱研究

应用拉曼光谱研究了5 MeV Kr离子(注量分别为5×1013,2×1014,1×1015ions/cm2)室温注入6 H-SiC单晶及其高温退火处理后结构的变化。研究表明,注入样品的拉曼光谱中不仅出现了Si—C振动的散射峰,还产生了同核Si—Si键和C—C键散射峰。Si—C散射峰强度随退火温度升高而增强,当退火温度高达1000℃时,已接近未辐照SiC的散射峰强度。晶体Si—Si键散射峰强度随退火温度变化不大,而非晶Si—Si键散射峰强度随退火温度的增加逐渐消失。相对拉曼强度(Relative Raman Intensity,简称RRI)随注量的增加逐渐减小并趋于饱和,且不同退火温度样品的饱和注量不相同;RRI随退火温度的增加逐渐升高,这在低注量样品中表现得尤为明显。低、中、高3种注量样品的RRI随退火温度的增加从重合逐渐分离,并且退火温度越高,分离越大。

分布式拉曼放大对布里渊时域分析的负面影响

为研究拉曼抽运源相对强度噪声（RIN）和布里渊慢光对基于分布式拉曼放大（DRA）的远距离布里渊时域分析仪（BOTDA）的负面影响，分别采用解析法和数值法分析了传感光纤中拉曼抽运光、布里渊抽运光和探测光相互作用的振幅耦合模型。对拉曼抽运源RIN传递的研究表明：RIN强度每增加1dB，检测信号信噪比（SNR）降低约1dB；当RIN值小于-135dB时，其影响可忽略不计。对布里渊慢光的研究结果表明：分布式拉曼放大补偿光波线性衰减的同时，增加了由布里渊慢光延迟导致的光学时域反射定位误差。该定位误差使不同扫描频率获取的检测信号时间迹上同一时刻点对应不同的传感光纤空间位置，影响了布里渊谱的三维重构及其布里渊频移的准确提取。

高能离子梯度多剂量辐照4H-SiC的微结构及硬度变化研究

为探讨高温高能离子辐照碳化硅后的结构和力学性能随剂量的变化,应用拉曼光谱和纳米压痕技术研究了122 MeV的^(20)Ne^(4+)离子梯度多剂量辐照后的4H-SiC。研究表明,SiC的相对拉曼强度随剂量的增大呈指数规律下降,并出现了代表无序化Si-C键和同核Si-Si键的散射峰。基于DI/DS模型的初步拟合表明,在低剂量范围内扩展缺陷簇是引起SiC无序化的主要因素,高剂量范围内的无序化则是由离子直接碰撞过程的非晶化和扩展缺陷簇共同引起。辐照后的SiC硬度取决于位错钉扎和共价键断裂的共同作用,在0~4.00 dpa之间硬度随剂量增大而增大,在4.00~8.05 dpa之间硬度随剂量增大而减小,剂量在8.05 dpa时,硬度相比于未辐照区域略高,此时共价键断裂和位错钉扎达到平衡。