基于光纤束传感器结构的激光诱导荧光检测系统的研制

基于Y型光纤束传感器结构以及激光诱导荧光技术,以半导体激光器(中心波长473nm)为激发光源,自行研制了微流控芯片激光诱导荧光检测系统.该系统具有体积小、重量轻、成本低、灵敏度高、抗干扰能力强等特点.从激光诱导荧光光纤传感检测系统的结构出发,分析了荧光信号强度与荧光效率、入射光强度、物质的摩尔吸收系数以及溶液浓度的定量关系.并且以荧光素钠为试剂,作为检测物质对该系统性能进行了评价,在检测池尺寸为35mm×15mm时,最小检出限达到3×10-12mol/L,同时得到检测物质的荧光信号强度与溶液的浓度成线性关系.

光纤重金属离子传感器的研制

介绍了光纤维重金属离子传感器的研制情况。该传感器将流动注射分析方法和激光激发荧光光谱技术结合起来 ,融合进光纤传导 ,CCD摄像机等技术。对Cu2 +、Cd2 +、Zn2 +及Ni2 +等重金属离子试验研究结果表明 :检测限要低于德国饮用水标准 。

用于诺氟沙星现场灵敏检测的便携式智能手机赋能荧光传感技术

通过融合激光诱导荧光原理和光纤传感原理,集成全光纤光学系统、微型化流动进样系统、高灵敏微型光电探测系统和基于智能手机的APP软件,研制了用于水中抗生素现场快速灵敏检测的便携式智能手机赋能荧光生物传感器.以喹诺酮类抗生素诺氟沙星(NOR)为例,在优化条件下,该荧光生物传感器对NOR的检测限可达0.35μg/L,线性检测范围为1.6~20.6µg/L.所建立的NOR检测方法也被用于各种水样的NOR加标回收检测,其回收率为85%~120%,检测时间少于15min,表明其可以用于实际样品中NOR的现场灵敏快速检测.结合物联网等新兴技术,可根据设定的程序将检测结果直接上传环境监测监管中心,为实现水环境安全的监测预警和应急监测提供重要技术支持.

光学传感、传感器

TP212 2003042980阳离子荧光敏感器的器件化问题研究=Study of the deviceproblem of cationic fluorescence sensor[刊,中]/王辉(陕西师范大学化学系.陕西,西安(710062)),梅明华…∥感光科学与光化学.-2002,20(2).-118-125通过对石英玻片表面修饰,制作了联有多氨基链萘基的超薄膜荧光敏感器件,研究了它在镍、铜等金属离子水溶液及有机溶剂中的荧光猝灭现象。发现其荧光光谱无论在水或其他有机溶剂中都存在着单体和激基缔合物(excimer)的发射峰,当处于镍离子水溶液中时,其单体峰随离子浓度的增大出现了先增强后减弱的现象,而激基缔合物的发光峰则仅略有减弱但变化不大。在铜离子水溶液中其荧光的变化情况和镍离子有所不同,对单体荧光只能观察到强度减弱的趋势。

用激光诱导荧光法识别暗色塑料

德国挖掘与采矿设备集团公司(BGMR),试验过利用激光诱导荧光分选由聚酰胺、聚丙烯/聚乙烯、苯乙烯和聚氯乙烯组成的暗色废旧塑料样品。实验室试验结果表明,激光诱导荧光适用于对暗色塑料进行鉴定和分选。为了模拟现场条件,对"干净"的和染污的样品都进行了试验。采用基于波长分辨与时间分辨特征的图形识别方法,有可能很好的检测塑料样品,即使是在样品已被污染的情况下。对于传感器辅助的自动拣选暗色塑料工艺来说,这是一个先决条件。以这些研究结果为依据,已制定出一个现场使用的工艺方案。在后续的试验中,必须查明激光诱导荧光法对于在现场检测彩色塑料的适用性。根据这类后续试验的结果才能作出判断,激光诱导荧光是否能作为一种专用的传感器使用,或是作为多种成象设备方案中的一个部分,例如与近红外光谱和照相系统配合使用。

基于多模光纤束传感器结构的激光诱导荧光检测系统的光路设计

基于反射型激光诱导荧光检测技术,对激光诱导荧光光纤束传感器检测系统的光路进行了设计与分析,重点探讨了光纤探头中光线轨迹问题.该检测系统利用多模光纤束传感器将激光垂直照射到待测样品上,再把样品发出的荧光信号采集到光电倍增管,将光信号转换为电信号,再通过光子计数器和A/D转换后供计算机实时采样.以荧光素钠为试剂,作为检测物质对该检测系统的灵敏度进行评价,在检测池尺寸为35 mm×15 mm时,最小检出限达到3×10-12mol/L,同时得到检测物质的荧光信号强度与溶液浓度成线性关系.由此认为这是一种性能比较优越的检测系统,有利于提高抗干扰能力和检测灵敏度.

一种毛细管聚焦的便携式微束X射线荧光谱仪

基于毛细管X光透镜技术的便携式能量色散X射线荧光分析因其无损分析等优点成为分析文物样品的有利工具。但由于文物样品的表面不平整或弧度以及毛细管X光透镜聚焦X射线的特点,导致在测量过程中样品测量点与毛细管X光透镜出端之间的距离产生变化,引起照射样品的X射线束斑大小发生改变,从而影响测量结果的准确性和元素区域扫描的分辨率。介绍了本实验室自行研发的一种新型便携式微束X射线荧光谱仪,此谱仪主要是由SDD X射线探测器、30W低功率X射线管、毛细管X光透镜、CCD和一个新型闭环控制系统构成。该闭环控制系统是在激光位移传感器能够精确控制样品测量点到毛细管X光透镜出端距离的基础上,结合LabVIEW语言环境下开发的计算机控制程序以及步进电机、样品台等器件组成。基于此系统,该实验室研发的便携式微束X射线荧光谱仪在测量过程中可以时刻保证照射样品的X射线光斑大小固定不变。同时,该谱仪还可以通过调整样品测量点到透镜出端的距离来选择不同尺寸的X射线照射光斑。为了验证设备的可行性,使用该便携式微束X射线荧光谱仪在激活激光位移传感器和关闭激光位移传感器两种情况下测量了一块表面不平整古陶瓷样品釉彩层中K,Ca,Zn和Fe等元素的含量及分布,并将测量结果进行了对比。结果显示,在激活激光位移传感器的情况下测得的样品微区元素含量与真实值较接近,扫描区域元素分布图的分辨率更好,表明本谱仪基于激光位移传感器开发的自动调整样品测量点到透镜出口端距离的闭环控制系统能有效的减少由于样品表面不平整或弧度带来的测量误差,弥补了现有微束X射线荧光谱仪在此方面的不足。因此,本便携式微束X射线荧光谱仪在无损分析检测文物方面具有潜在的应用前景。

便携式微束X射线荧光谱仪的研发

研制了便携式微束X射线荧光谱仪,并对其硬件、软件和性能等特征进行了分析。该谱仪应用激光位移传感器实时检测样品测量点到透镜出端之间的距离并自动调节该距离的方法,来解决考古样品表面不平整或弧度而造成的照射样品X射线束斑变化的问题,从而保证X射线照射光斑大小不变。为验证谱仪的可靠性,采用该谱仪测量了表面高度差接近5mm的古陶瓷样品微区的釉彩层元素的分布。分析结果表明,激光位移传感器能有效减少由于样品表面不平整或弧度带来的测量误差。此外,使用本谱仪分析了5角硬币表面4mm×4mm的区域,经过数据处理后得到Cu、Sn等元素的分布及其合金相的分布,表明该谱仪不仅可进行微区能量色散X射线荧光分析(μ-EDXRF),同时还可进行微区能量色散X射线衍射分析(μ-EDXRD)。

固体材料激光冷却中基于光纤传输DLT测温技术的研究

实时准确非接触测量固体材料的温度是固体材料激光冷却技术的一个关键问题,也是近年来实验研究固体材料激光冷却领域的一个重要挑战,主要原因是。掺杂稀土离子晶体或者玻璃材料被激光泵浦时,产生的荧光光谱和样品温度有关。我们在实验中利用荧光光谱和样品温度的依赖关系,发展了差分光谱测温法(DLT)实时测量样品的温度。本文对基于光纤传输差分光谱测温技术展开理论和实验研究,在100K-300K温区范围内分析了影响该测温技术的因素。研究发现,DLT测温法在300K时的分辨率为1.9 K,而在100K时的温度分辨率为0.9 K。通过优化该测温技术,在300K时,测温分辨率提高到0.3 K,而在100 K时的温度分辨率提高到0.1 K。

纳米粒子标记激光诱导荧光免疫分析测定癌胚抗原

建立了一种核壳型SiO2荧光纳米粒子标记的激光诱导荧光免疫测定的新方法.该方法用Ru(bpy)32+掺杂的核壳型SiO2荧光纳米粒子为标记物,采用双抗体夹心法,在载玻片上固定鼠抗人癌胚抗原(CEA)单克隆抗体,加入1～2μL样品,再加入纳米粒子标记的另一种鼠抗人癌胚抗原(CEA)单克隆抗体.识别后在光导纤维激光诱导荧光毫米阵列检测平台上测量荧光信号,进行定量.在优化条件下,荧光强度和癌胚抗原的量在1～80 pg的范围内具有良好的线性关系,相关系数r=0.9933,方法的检出限为0.3 pg(20 amol).对40 pg的CEA平行测定5次,相对标准偏差为5.5%.

激光诱导荧光微流控芯片光纤检测系统

基于反射式激光诱导荧光技术，以半导体激光器（中心波长532nm）为激发光源，研制了微流控芯片激光诱导荧光光纤检测系统。采用光纤束传感器使检测系统结构简单、紧凑、抗干扰力强，采用光子计数方法提高检测灵敏度。以罗丹明B为检测物质，实验发现荧光峰值明显，重复检测性好，其最小检出限为5×10^-12mol／L，线性范围为10^-6～10^-12mol／L。

光纤器件及应用

TN25 95063795单晶光纤及其在激光技术中的应用=Single—crystalfibers and their applications in laser technology[刊,中]/吴路生(中科院安徽光机所)//物理.—1994,23(10).—595—599阐述了单晶光纤的性质、生长方法及其在晶纤激光器、非线性光学、光纤传感器等方面的应用,并介绍了国内外发展概况。图5表1参19(李瑞琴)

医用光学仪器

TH773 99053476光学传感血氧饱和度的检测=Detection of opticalsensors SpO2[刊,中]/张志清（太原市山西省医疗器械研究所.山西,太原（030012））//传感器世界.-1999,5（2）.-19-20,23介绍了利用光电法检测血氧饱和度的原理,它是根据人体组织对光强吸收特性的不同,以光电池接收照射组织后的光信号进行分析处理,得出血氧饱和度值。图2（李瑞琴）TH773 99053477激光诱导荧光光谱探测系统用于癌症诊断=Applicationof detecting system for laser induced fluorescencespectrum in the cancer diagnosis[刊,

10μm红外电视摄象机

本文描述一种工作在8μm和12μm之间的新型红外电视摄象机。利用了液晶薄膜的热光特性。由扫描偏振器获得图象然后显示于荧光屏上。能够以0.1秒的响应时间显示人体外表。

用于生物制剂检测的半导体紫外光源

在本文，我们将讨论令美国国防部高级研究计划局感兴趣的短波紫外半导体光源以及这种光源在生物试剂检测方面及其它方面的潜在用途。特别是在“检测——报警”生物传感器中具有显著的意义。目前，美国国防部正在研制一种用于结合生物点检测系统的生物气溶胶报警系统。生物气溶胶报警系统的工作原理是基于激光诱发荧光。在该报警系统中，紫外激光束与含生物试剂颗粒流的物质相互作用时就会产生荧光。将来的目标是减少这一系统的大小、重量、功耗和成本。半导体紫外光源为实现这一系统的小型化提供了机会。

1μm全光纤调Q激光器问世

最近美国的一个科研小组成功开发了波长1064nm的全光纤调Q激光器。该激光器仅由腔体中的光纤元件组成，没有庞大的外部元件。接下来他们将在整个1030～1070nm波段开发类似的激光器，并提高功率，扩大波长范围。该全光纤调Q激光器可以用于航天通讯和传感，或多光子荧光显微成像、精密机械、光纤传感器、非线性变频、光学时域产生双折射。

机载海洋溢油探测任务系统

比较分析了海洋溢油探测的主要传感器,提出了基于合成孔径雷达(SAR)、激光荧光传感器(LFS)、船载自动识别系统(AIS)的机载海洋溢油探测任务系统。机动探测主要探测的内容包括航路、油井及事故突发海域溢油位置、面积、油量、种类等数据,并动态监视油膜运动趋势。分析了载荷、通信、地面保障、信息处理4个分系统,研究了AIS接收机(带安装架)、AIS天线的信息处理功能。实例验证表明该系统易于安装、成本低、实用性强。