微秒时间分辨的工况电化学紫外可见吸收光谱测量系统

工况光谱表征技术是深入理解电催化反应机理的有效手段,但是目前所使用的大多数工况表征技术都是基于(准)稳态的光谱技术,对发生在毫微秒时间尺度的瞬态变化过程很难直接进行观测。本研究通过在时间分辨紫外可见吸收光谱系统中引入电压脉冲,并在时间上同步电脉冲信号与光谱信号,实现了时间分辨率高达3μs的工况电化学紫外可见吸收光谱测量系统。利用此光谱系统和方法研究了水合铁等电催化剂的水氧化动力学机理,直接揭示了电催化剂表面水氧化中间物种在毫微秒时间尺度的形成、转化和反应动力学。微秒时间分辨的工况电化学紫外可见吸收光谱,可以促进电催化反应动力学机理的研究和认识,指导新型高效电催化剂的设计合成。

槲皮素-氢氧化钠反应的紫外-可见时间分辨吸收光谱

由氘灯光源室提供连续光,用DG535脉冲发生器进行同步控制,采用瞬态光谱探测系统实时测得了槲皮素与氢氧化钠反应过程中的紫外-可见时间分辨吸收光谱.每幅光谱曝光时间为0.1 ms,每隔20ms拍摄1幅,一次连续拍摄50幅.所拍光谱图清楚地显示出槲皮素特征吸收峰254 nm和374 nm消失,槲皮素-氢氧化钠反应中间产物特征吸收峰283 nm和427 nm产生和消失,以及最终产物特征吸收峰314nm产生的过程.整个反应过程持续时间约1 s,反应中的信息是用传统的化学方法和一般的分光光度计摄谱方法所无法获得的.

355nm纳秒激光作用下荧蒽的时间分辨荧光光谱特征

多环芳烃由于具有三致(致癌、致畸、致突变)特性,其在环境中的检测受到人们广泛关注。利用时间分辨光谱技术,研究了荧蒽乙醇溶液的荧光光谱随延时时间和门宽改变的特性。研究了不同浓度荧蒽的时间分辨荧光光谱特性,以原始浓度的荧蒽为初始溶液,通过逐级稀释的方式,最终将原始溶液稀释16倍,拟合了不同稀释倍数下的荧蒽荧光强度衰减随延时时间变化的动力学曲线,得到了不同浓度荧蒽的拟合荧光寿命。研究结果表明,荧蒽的荧光光谱特性与光谱仪探测器延时时间和门宽宽度密切相关。固定延时时间,随着光谱仪门宽宽度的变化,荧蒽的荧光强度随着门宽的增大而逐渐增强。固定门宽,改变延时时间的过程中,荧蒽的荧光强度随延时时间呈现先增大,后减小的趋势。荧蒽的荧光强度随延时时间的衰减过程符合指数衰减过程,将荧蒽乙醇溶液进行逐级稀释,荧蒽荧光强度与延时时间的衰减进行指数拟合后,得到不同稀释倍数的荧蒽乙醇溶液的衰减动力学参数,随着稀释倍数的增大,拟合得到的荧蒽荧光寿命增大。多环芳烃时间分辨光谱特征的研究,可以为环境中多环芳烃的检测提供技术基础,由于不同荧光物质具有特征的荧光寿命,因此,可以利用多环芳烃与环境中其他荧光物质的不同荧光寿命特性,准确识别环境中的多环芳烃污染物。

磷脂模型膜的时间分辨纳秒荧光光谱的研究

叙述了用时间分辨率纳秒荧光技术研究大豆磷脂或合成磷脂模型膜（脂质体）的物理状态变化与荧光寿命以及时间分辨各向异性测量参数变化相关性的实验结果。用荧光探剂ＭＣ５４０（Ｍｅｒｏｃｙａｎｉｎｅ５４０）标记模型膜的结果表明，荧光寿命（τ）的变化与脂质／探剂比例、磷脂组成、磷脂的极性头部、脂肪酸酰链长度等有关。用ＤＰＨ（１，６－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－１，３，５－ｈｅｘａｔｒｉｅｎｅ）标记磷脂模型膜的时间分辨各向异性分析结果表明，序参数（Ｓ）、微粘度（η）和旋转相关时间（τｒ）等参数的变化与磷脂的组成及其比例、脂肪酸侧链的长度等有关。并对由稳态荧光测量和瞬态荧光测量结果的相关性进行了讨论。

时间分辨拉曼光谱研究一氧化氮与肌红蛋白的结合过程

纳秒瞬态拉曼光谱技术是研究分子结构变化超快动态过程的重要实验手段之一.而肌红蛋白(Mb)与小分子配体的结合过程一直是人们研究的焦点.本文旨在利用纳秒瞬态拉曼光谱技术研究小分子配体NO与肌红蛋白结合的动力学过程.通过考察MbNO光解后产物脱氧肌红蛋白(DeoxyMb)与反应物MbNO的ν4特征振动峰的强度比值随激光激发功率的变化,阐述了利用纳秒瞬态拉曼光谱技术研究MbNO体系中NO与DeoxyMb结合过程的可行性.利用纳秒瞬态拉曼光谱技术,获得了与皮秒时间分辨拉曼和皮秒时间分辨吸收相一致的结合动力学实验结果.为研究其它复杂体系的超快结合动力学过程提供了一种新的思路.

纳秒级时间选通成像系统动态空间分辨率

成像系统动态空间分辨率的下降与静态相比主要发生在光阴极与微通道板输入面之间。本文采用时空传递函数理论,分析了动态下空间分辨率的下降因子,计算得到的结果与实验结果相比基本一致,提出了进一步提高系统性能的方法。

带压燃烧场2D温度分布的激光吸收光谱测量初步研究

以实现冲压发动机等场合的高压燃烧流场诊断为目标,采用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术对带压燃烧流场的温度诊断进行初步研究。使用一种光谱耦合的CT重构方法,以误差平方和与零均值归一化互相关作为评价指标分析CT-TDLAS的重构精度。搭建带压燃烧腔温度分布测量的实验系统,使用压力传感器和CCD相机记录带压点火燃烧过程变化;使用调谐范围为1335~1375nm宽波段输出的半导体激光,对燃烧腔内带压点火燃烧过程进行了时间分辨的二维温度分布重建。实验结果表明:CT-TDLAS具有较高的重构精度;燃烧过程的压力变化趋势、火焰变化趋势及时间分辨二维温度分布变化趋势,三者保持一致;在带压条件下,CT-TDLAS可以实现高分辨率的时间分辨温度测量,反应定量的温度分布变化信息,为带压及进一步的高温高压燃烧流场的诊断提供帮助。

X射线纳秒时间分辨NIM电子学系统设计

主要介绍了一种用于X射线探测的纳秒时间分辨NIM电子学系统,并对该系统进行了功能测试、性能测试,得到了一些宝贵的是实验数据,为后续开展科学实验工作提供了参考。

ADE光诱导原初过程的时间分辨研究:II.生物分子复合物中的光化学

利用激光光解结合稳态吸收光谱技术,对放线菌素D的模型化合物ADE与DNA和牛血清蛋白的相互作用进行了系统研究。结果发现,ADE与ssDNA、dsDNA以及BSA都能发生非共价结合,并能发生光诱导的电子转移反应。结果表明,放线菌素类化合物有可能被用作I型的光敏治疗药物,并将为这类化合物的结构改造提供一些有益的启示。

全反式类胡萝卜醛(all-trans-β-Apo-8’-carotenal)的飞秒时间分辨瞬态吸收光谱

用奇异值分解和全局非线性拟合的方法处理全反式胡萝卜醛(all-trans-β-Apo-8’?carotenal)的飞秒时间分辨瞬态吸收光谱.以串行激发态弛豫动力学反应为模型,分别得到其在非极性溶剂正己烷和极性溶剂甲醇中的各个高激发态组分的吸收光谱和其各自的时间动力学特性,在正己烷中主要得到3个电子态能级,它们分别是S3(170fs),S2(2.32ps)和S1(26ps),而在甲醇中只得到两个能级,分别为S2(190fs)和S1(9.4ps).比较发现胡萝卜醛在甲醇中的瞬态吸收光谱红移,且S1态寿命变短,经分析认为是C==O基团的作用.同时表明SVD方法是处理飞秒时间分辨瞬态吸收光谱有效的工具.

高计数率时间测量读出电子学系统设计

为满足高能同步辐射光源(HEPS)中核共振散射探测器系统纳秒时间分辨、高计数率的需求,设计了基于FPGA的高计数率时间测量读出电子学系统.系统采用内插延时链的方法实现时间数字转换,使用"乒乓RAM"将测试数据以1 ns为精度统计0~4095 ns内的时间分布.系统使用千兆以太网将数据传输至计算机,由计算机进行在线显示及离线分析.实验结果表明,系统精度小于1 ns,最高计数率可达8.357×10^(7)s^(-1).

光谱分析、光谱测量

O433.4 99020808TiO2纳米晶簇室温线偏振光透射特性=Room temperaturelinearly polarized light transmissionproperties in TiO2 nanoclusters[刊,中]/王德煌（北京大学物理系.北京（100871））,程虎民,马季铭（北京大学化学与分子工程学院.北京（100871））,梁瑞生,唐志列（华南师范大学物理系.广东,广州（510631））∥北京大学学报.自然科学版.—1998,34（5）.—597-599报道TiO2纳米晶簇室温线偏振光透射谱实验测量结果。样品光透射值随波长非线性变化,带隙波长测量值约为396 nm.图3参8（李瑞琴）

激光光谱学

O433.54 2002010103LaII5d2 1G4→4f5d 1F3超精细结构光谱测量=Hy-perfine structure measurement in LaII5d2 1G4→4f5d 1F3[刊,中]/黎光武,马洪良,李茂生,陈志俊,陈淼华,陆福全,杨福家（复旦大学现代物理所.上海（200433））,彭先觉（中国工物院.四川。

光谱学

光谱分析、光谱测量 O433．4 2004020879 利用FFIR光谱仪进行地物光谱发射率的野外测量方法研究=Field measurement of the spectral emissivity of terrestrial surface materials with the Fourier transform infrared spectrometer[刊,中]／王霞(北京理工大学信息科学技术学院光电工程系．北京(100081)),金伟其∥北京理工大学学报．—2003,23(4)．—405-407,418 为了实现利用FTIR光谱仪进行野外地物光谱发射率的测量,针对D&P公司生产的Model-101型便携式FTIR光谱仪,讨论了仪器的定标原理,给出了样品的光谱辐射计算公式。采用低发射率反射板测量环境辐射,可以方便、快捷地计算出样品的发射率,并给出了相应的修正方法。样品实测结果表明,修正后的光谱发射率曲线与标准光谱发射率曲线具有很好的一致性。图3参6(杨妹清)

用傅里叶变换光谱法记录激光腔内吸收光谱的研究

介绍了初步建立起来的傅里叶变换激光腔内吸收光谱仪（ＦＴ－ＩＣＬＡＳ）装置。

含冠醚结构单元吲哚啉螺苯并吡喃的时间分辨光谱

采用纳秒激光光解技术研究了含冠醚螺吡喃化合物（简称ＢＮ－ＢＩＰＳ）的光致变色过程．结果表明：ＢＮ－ＢＩＰＳ是经一激发单线态生成醌式结构的部花菁Ｂ；在乙腈溶液中，激发生成的部花菁Ｂ的瞬态吸收有较明显的衰减，同时４４０ ｎｍ左右有新的瞬态吸收生成；当在ＢＮ－ＢＩＰＳ的乙腈溶液中加入高氯酸钠后，激发生成的部花菁Ｂ的瞬态吸收衰减加快， ４４０ ｎｍ左右的瞬态吸收生成也同步加快．但在ＢＮ－ＢＩＰＳ相对应的不含冠醚的螺吡喃ＢＩＰＳ中，未观察到异构体Ｃ的生成．

溶液中光诱导产生岩藻黄质自由基正离子的动力学机制

对比研究了岩藻黄质(Fuc)在氯仿和甲醇溶液中光诱导生成自由基正离子(Fuc·+)的动力学过程,考察了2种不同溶剂中Fuc·+产生机制的差异.采用光谱电化学方法结合纳秒时间分辨吸收光谱技术,通过比较直接光激发和三重态敏化2种不同方式诱导生成Fuc·+的动力学过程发现,在氯仿溶液中Fuc·+主要源于Fuc的单重激发态(S2),在甲醇溶液中则主要源于Fuc的三重激发态(T1).

原子吸收光谱分析中一种新的背景校正方法

作者提出一种新的原子吸收光谱分析的背景校正方法。通过LPDA波长分辨技术,在光源原子发射谱线轮廓内不同波长位置测量相应的吸收系数进行背景校正,本方法不需任何校正装置硬件,仅用软件处理获得结果。

红荧烯类似物C38H24S2的单线态分裂过程

单线态分裂可以规避光电转换中的能量损失,从而提高光电转换效率。利用飞秒时间分辨瞬态吸收光谱技术研究了在不同激发条件下溶于甲苯溶液的红荧烯类似物C38H24S2的激发态动力学过程。在550 nm和365 nm光激发下,激发单线态与基态分子发生碰撞,分别在8.2 ps和3 ps时产生了关联的三线态激子对。但在550 nm光激发下未观察到独立的三线态激子信号;而在365 nm光激发下,关联的三线态激子对的诱导吸收信号发生了转移,在探测波长550 nm附近观察到独立的三线态激子的吸收。在460 nm光激发下,利用奇异值分解的方法在瞬态吸收光谱中观察到了单线态分裂过程。