轻元素荧光分析用多层膜分光晶体的制备与表征

物质组分与结构分析是认知和研究物质的重要方式。利用X射线荧光光谱分析法可以对物质中的元素进行定性分析与定量检测,该方法是目前最为常规的物质组分和结构无损分析手段之一。在使用波长色散型X射线荧光光谱仪探测轻元素时,多层膜分光晶体是核心的光学元件。使用人工多层膜晶体代替普通晶体作分光晶体,可有效提升分析仪器对轻元素的检测能力。针对国产波长色散型X射线荧光光谱仪分析轻元素的实际需求,设计出了Mo/B4C,Cr/C,Cr/Sc,W/B4C(周期厚度d=3.63 nm)和W/B4C(周期厚度d=2.85 nm)多层膜分光晶体,分别适用于B,C,N,O,F五种轻元素的荧光探测。利用磁控溅射的方式,在尺寸为50 mm×30 mm的超光滑Si基底上完成了五种多层膜晶体的制备。采用高分辨率X射线衍射仪对各个多层膜晶体进行掠入射X射线反射测试,测试及拟合结果表明:五种多层膜晶体膜层结构规整、界面宽度小、成膜质量高,膜层均匀性好,整个镜面上周期厚度的均匀性误差均在1%以内。采用原子力显微镜表征了各个多层膜晶体的表面形貌,结果表明:五种多层膜晶体表面颗粒状结构尺寸较小,表面形貌平滑,表面粗糙度小。最后,通过模拟计算获得了各个多层膜晶体在掠入射工作角度下的反射率,分别为:Mo/B4C(30.1%@B-Kα线),Cr/C(29.3%@C-Kα线),Cr/Sc(35.4%@N-Kα线),W/B4C(d=3.63 nm,8.6%@O-Kα线),W/B4C(d=2.85 nm,10.7%@F-Kα线)。基于以上研究,所制备的五种多层膜分光晶体可以满足波长色散型X射线荧光光谱仪的需求,能够应用在B,C,N,O,F五种轻元素的探测中。

高纯碳酸锂中痕量磷、砷的孔雀绿-磷(砷)酸钼浮膜分光光度法测定

本文研究了孔雀绿与磷(砷)酸钼离子对膜的形成条件,并依此与基体分离,进行痕量磷、砷的浮膜-分光光度法测定。选用硫酸为介质,考察了25种共存离子对测定的影响。拟定了高纯碳酸锂中痕量磷、砷的分析方法,操作简便,结果令人满意。

膜分离制注氮设备在采气厂的应用研究

近年来氮气在油气田的应用越来越广泛,主要应用于气体钻井、石油三采、油/气管道吹扫,气体钻井过程中,氮气用量特别大、用时长。与传统的液氮应用比较,膜分离制氮具有机动性好、可移动、连续供氮的特点。因此,特别适宜于气体钻井、油气三采、管道吹扫等,发展膜分离制注氮设备在采气厂的应用很有必要。基于此,本文在分析膜分离制氮的原理、流程基础上就膜分离制氮装置在采气厂的应用进行了阐述。

分光生态聚农膜在日光温室中的应用

分光生态农用大棚聚能膜充分利用光能,通过物理的方法,把照射在棚膜上的自然光变化为紫外光、蓝紫光、红橙光满足叶绿素吸收波长的范围。分光膜改变了光的方向,防止太阳光直接照射到叶面引起植物灼伤。在山东省淄博市临淄区开展了应用效果评价,分光生态膜在光照强度弱时,对比PO膜,棚内温度高、湿度小,在光照强度强时,对比PO膜,棚内温度低、湿度小,具有升温慢、降温慢的特点。应用在番茄生产中,相比于普通膜,可提高产量,对白粉虱抑制作用明显,可以显著减少虫害及病毒病的传播,减少了农药化肥的投入;设施西葫芦追踪试验显示,分光膜处理比对照区亩增产效果明显,农药化肥使用量减少,达到增产目标,具有较好的经济和生态效益。

空分膜组件的使用效果与其联接方式间的关系

从串联与并联的角度 ,对不同联接方式下的空分膜组件的使用效果进行了比较 .在试验数据分析的基础上 ,发现复合型空分膜组件的使用效果跟其联接方式有关 ,在产氮纯度较高时 ,串联的效果明显优于并联的 ,但对于均质型空分膜则不成立 ;同时要求在采用串联时 ,须综合考虑温降和压降的影响 .

膜拆分法分离制备手性药物

手性是自然界的一种普遍现象,天然存在的手性化合物很多,构成生物体的基本物质如氨基酸、糖类和蛋白质等也都是手性分子.外消旋体药物的手性拆分目前在单一手性药物的制备上仍占有极其重要的地位.手性拆分膜包括基于对映体间亲和性差异的固体膜和基于选择性萃取的液膜两大类.膜分离技术具有能耗低、易于连续操作等优点,被普遍认为是进行大规模手性拆分非常有潜力的方法之一,具有良好的应用前景.手性拆分膜技术引起了国内外研究者们的广泛关注,并成为膜学界研究的新热点.

滤膜溶解分光光度法测定粮食中微量锰

锰(Ⅱ)与二溴羟基苯基荧光酮(DBHPF)和溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)形成的配合物,通过微孔滤膜富集,用二甲亚砜将滤膜及配合物溶解,在分光光度计上测定吸光度的一种快速富集测定微量锰的方法。配合物最大吸收波长为592nm,表观摩尔吸光系数ε592=4.70×105L·mol-1·cm-1,锰含量在0～12μg/5ml范围符合比尔定律,用于粮食中锰的测定,结果满意。

25G玻璃体切割联合内界膜剥除术治疗不同分期特发性黄斑前膜的疗效

目的观察采用25G玻璃体切割(pars plana vitrectomy,PPV)联合内界膜(internal limiting membrane,ILM)剥除治疗不同分期的特发性黄斑前膜(idiopathic macular epiretinal membrane,IEM)疗效并探讨手术前后视力和黄斑形态的相关性。方法回顾性非随机临床研究。经眼底检查、眼底照相、光学相干断层扫描(optical coherence tomography,OCT)确诊为ILM的患者59例59眼纳入研究。检查最小分辨角对数(logMAR)最佳矫正视力(best corrected visual acuity,BCVA);采用OCT检测EM分期、黄斑中心凹视网膜厚度(central macular thickness,CMT)。所有患者均接受标准经睫状体平坦部三通道25G PPV联合ILM剥除术。对比患眼术前及术后1周、1个月、3个月BCVA、CMT的变化情况,分析IEM分期与手术前后logMAR BCVA、CMT的相关性。结果患眼术后3个月BCVA为(0.61±0.31)logMAR,与术前[(0.83±0.43)logMAR]比较,差异有统计学意义(t=7.05,P=0.000)。患者术后3个月CMT为(288.36±64.61)μm,与术前[(419.83±126.51)μm]比较,差异有统计学意义(t=11.97,P=0.000)。IEM分期与术前BCVA、CMT呈正相关关系(r=0.65、0.66,均为P=0.000),IEM分期与术后3个月BCVA、CMT呈正相关关系(r=0.67、0.64,均为P=0.000)。在随访期间,所有患眼未见黄斑前膜复发。所有患者术前、术后未见明显眼部或全身不良反应。结论 25G PPV联合ILM剥除术治疗IEM可稳定提高患者的BCVA,促进黄斑结构的恢复,IEM分期与术前、术后BCVA、CMT明显相关。

清洗对偏振分光膜损伤阈值的影响

采用微分干涉显微镜、扫描电镜和聚焦离子束观察了偏振分光膜损伤的形貌,从损伤机理出发,研究了清洗对偏振分光膜损伤阈值的影响。结果表明:清洗能有效去除表面杂质,清洗质量越好,基板上的杂质尺寸越小,杂质密度也越小,相应的偏振分光膜S光的损伤阈值越高;清洗能有效去除基板表面的纳米吸收中心,吸收性杂质分布密度越小,吸收峰越低,P光的损伤阈值越高。

分置式膜-生物反应器凝胶层膜污染模型研究

通过紊流条件下阻力模型和凝胶极化模型对膜生物反应器的阻力进行分析，结果表明，膜面流速在3～10m／s，运行时间在5h之内时，阻力模型可以很好地符合凝胶模型．通过分置式膜一生物反应器对染料废水超滤膜阻力进行了分析，膜的总阻力随着运行时间增加而增加，在所有阻力中，凝胶阻力占比重最大．

全介质三波长消偏振平板型分光膜的设计

利用Needle合成法与Conjugate graduate精炼法,并基于Thelen和Costich的理论选择初始膜系的材料和结构,设计了532,633和1315 nm三波长消偏振平板型分光膜。结果表明,此膜系在(532±10),(633±10)和(1315±10)nm范围内的偏振分离都非常小。对于532,633和1315 nm 3个波长位置的消偏振要求,入射角的合理变化范围可以是45±2°。

分根交替膜下滴灌条件下南疆棉花耗水特性与生长特征

该文以棉花为供试材料,研究了2种不同膜下滴灌(分根交替膜下滴灌和全根区均匀膜下滴灌)在3种不同灌水量(3750、4500、5250m3/hm2)条件下南疆膜下滴灌棉花的耗水特性、生长状况(株高、根长等)以及水分利用效率。结果表明,分根交替膜下滴灌在中等灌水量(4500m3/hm2)下干旱区棉田土壤水分的垂向最大湿润深度达50cm多,土壤水分水平最大湿润半径为40cm左右,其中覆膜中间点土壤含水率最大,其次是覆膜边缘,而在棵间裸地中间点土壤含水率最小。土壤平均含水率在棉花全生育期内有着上升的趋势,在2种滴灌模式下,棉花株高和根长随灌水量的增加而增高。当灌水量一定时,不同灌水模式对株高和根长的影响不明显,棉花株高和根长在分根交替膜下滴灌模式下其生长量受灌水量的影响要大于全根均匀膜下滴灌模式。相比全根均匀膜下滴灌,分根交替膜下滴灌抑制了棉花蒸腾速率,即分根交替膜下滴灌通过减少棵间蒸发和作物蒸腾耗水来提高了棉花的水分利用效率,这对实现干旱区滴灌棉田节水高产高效具有重要意义。

智能眼镜影像系统宽光谱广角度分光膜的研制

依据光学薄膜理论,建立膜系优化评价函数,利用软件优化膜系,实现0°～75°入射宽光谱P光分光膜的设计.选择H4和MgF2作为高低折射率材料,采用电子束及离子辅助沉积技术,来制备该分光膜.通过对膜层厚度误差分析,用晶控片单独控制相对敏感度较高的膜层,解决了薄膜制备过程中不能精确控制膜厚误差的问题.运用逆向分析法对实验测试结果进行模拟分析,通过改变膜厚修正因子,使P光透射光谱曲线更加平滑.光谱测试表明P光垂直入射平均透过率为60.3%,满足系统使用要求.

分置式膜-生物反应器处理生活污水的抗冲击负荷能力

分置式膜 -生物反应器处理生活污水的运行结果表明 ,在 3倍于正常水平的冲击负荷下 ,分置式膜 -生物反应器能够正常运行 ,膜过滤出水 COD维持在 1 0 mg/ L以下 ,生物反应器污泥上清液 COD和透膜压力 TMP比正常水平略微上升 ,但在冲击负荷消除后能够恢复正常水平 ,呈现出较强的抗冲击负荷能力 .分置式膜 -生物反应器与普通活性污泥法相比 ,在冲击负荷下 ,其有机物去除速率、污泥浓度都呈现较快增长 ,而污泥混合液 COD浓度上升幅度较小 ,并且在冲击负荷消除后迅速恢复稳态运行 .分析表明分置式膜 -生物反应器的强抗冲击负荷能力来自于膜对污泥的完全截流作用 .膜 -生物反应器的强抗冲击负荷能力意味着该技术出水水质的安全稳定性和操作简便性 .

特宽光谱分光膜的镀制

设计了550～1100nm波段高透、8000～12000nm波段高反的特宽光谱分光膜膜系,即采用|ZnS|Ag|ZnS|基本膜系结构,外加保护膜,并用该膜系镀制出了透可见、近红外波段,反中远红外波段的平面分光镜。实际使用表明,该膜系效果较好。

膜空分制氮过程稳定性影响因素试验研究

通过试验观察与分析,发现膜空分制氮过程的稳定性除受进气压力和进气温度的主要影响之外,还受膜的工作背压的影响,不过背压只有达到一定值时,才表现出其影响.另外工作过程的压力突然变化会导致产氮纯度的急剧变化,并对这种系统的设计提出一些建议.

偏振和位相调控分光膜的设计与制备

偏振和位相调控分光膜是自由空间量子通信系统中不可缺少的光学元件,其性能直接影响通信质量,决定通信误码率。基于等效层设计理论,采用“介质+金属+介质”的特殊膜系结构,选用Ag金属和SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Ta_(2)O_(5)三种介质膜料作为镀膜材料,实现石英衬底45°入射时,1500~1600 nm波段消偏振平均透射/反射比为8.5:91.5,在1530、1540、1550、1560 nm控制位相的分光膜。采用电子束蒸发离子辅助沉积技术,优化沉积工艺,制备了分光膜样品。检测结果表明:在45°入射条件下,1500~1600 nm波段光谱平均透射/反射比为8.53:91.47,在1530、1540、1550、1560 nm处透射光位相差控制在5.02°以内,反射光位相差控制在8.05°以内,满足通信系统分光比及位相控制的要求。此外,该分光膜通过了相应的环境试验测试,满足可靠性要求。

摄像模块感光器中分光膜的研制

随着摄像技术的快速发展,其仪器精度要求不断增加,对元器件的技术要求也相应提高。标准光源作为摄像模块感光器中的重要组成系统,其中利用薄膜技术改变不同亮度、色度的标准光源就成为新的研究热点。本文针对标准光源中对分光膜的技术要求,研制出450-650nm波段中性分光的分光膜。经反复试验,解决了不同亮度的系列分光膜的设计与制备问题,各膜层蒸镀工艺参数差异问题。最终研制出较为理想的高附着力、稳定的分光膜,并同时满足摄像模块可见波段的技术要求。

宽波段7:3消偏振分光膜的设计及镀制

分光膜在倾斜使用时会存在较强的偏振效应，通常采用各种措施来减小这种偏振效应的影响，但基本上只能在单一波长或较窄波段范围内实现消偏振分光，其波段范围几乎不超过50nm。根据设计要求运用解析法设计出一个合适的初始膜系，再在所设计的初始膜系基础上，运用TFCalc膜系设计软件采用解析法、Needle和变尺度优化法综合设计了45。入射1260～1360nm波段7：3消偏振分光膜，分析了该设计膜系的监控曲线以评价其可镀制性，并采用德国莱宝APS1104型镀膜机对所设计的膜系进行了实际镀制，获得了性能优良的45。入射宽波段7：3消偏振分光膜。

棱镜偏振分光膜研究

采用偏振分光棱镜来取代传统晶体偏振分光元件 ,可大大降低成本 ;选取光学玻璃基底的直角棱镜 ,在其表面交替镀制不同折射率的膜料 ,使光线在这些膜料上的入射角满足布儒斯特角 ,让P偏振光透过 ,S偏振光反射 ,从而实现偏振分光的目的 ;在K9基底的直角棱镜上镀制了单波长偏振分光膜 ,经仪器测定 ,偏振分光性能优良 .