改进型多碱阴极量子产额谱的研究

本文以能带理论为基础,讨论了改进型半透明多碱阴极Varo、NewS25和LEP的量子产额。引进阴极结构参数p和单晶吸收系数α_p(hv),推导了半透明改进型多碱阴极的量子产额表达式(见英文摘要中的公式),通过选择合适参数,求得的Varo、NewS25和LEP光电阴极的量子产额谱与实验完全吻合。

春季太湖梅梁湾水体中藻类光量子产额的变化规律

藻类光量子产额是表征藻类对环境因素响应的重要参数之一。利用中国科学院太湖生态网络站栈桥头测定的水体初级生产力及水下辐照度数据,计算了4个观测时段藻类的光量子产额,结果表明,自表层至30cm处,藻类的光量子产额随深度基本呈现线性增加的趋势,但随深度的进一步增加,光量子产额增加的趋势变缓,直至接近于平直状态(在到60～80cm之间),该最大值也基本为0.12mol(O2)/mol(光子),且该处的光量子产额是表层的10倍左右。春季,在太湖梅梁湾60cm以上,光并不是藻类生长的限制条件,而在60cm以下,由于光的衰减,使得光成为限制其光合作用的条件。

用于超短激光脉冲检测的新型光电薄膜的量子产额

超短激光脉冲的研究已经成为基础科学与应用科学研究的重要内容，对用于检测这种信号的光电发射功能薄膜材料的研究也受到人们极大重视。Ag－Ba－O薄膜是一种可以经历暴露大气，用于超短激光脉冲检测的新型光电发射材料。光电薄膜在超短激光脉冲作用下的量子产额测量与普通可见光作用下量子产额的测量有很大不同。当激光波长为1．06μm，激光的功率密度为107～108W／cm2，选单光脉冲宽度为40Ps时，经历暴露大气的Ag－Ba－O薄膜光电量子产额为10-6数量级。这种薄膜经历暴露大气后，可见光的积分灵敏度全部损失，但在1．06μm激光作用下恢复，光电量子产额不比未暴露大气的样品低。这为Ag－Ba－O薄膜应甲于红外超短激光脉冲的检测奠定了基础。

三碱阴极量子产额谱的研究

本文讨论了Na2KSb（Cs）光电阴极的量子产额。引进阴极结构参数P和单晶吸收系数αp（hv）,推导了半透明多碱阴极量子产额表达式。通过选择合适参数,求得的S20,S20R,S25,Varo,New S25和LEP*（＊法国电子学和应用物理实验室制备的三碱阴极）光电阴极的量子产额谱与实验完全一致。文中还计算了理想三碱阴极的量子产额。结果表明三碱阴极仍是很有发展潜力的实用光电阴极。

水稻幼苗叶片光合作用和量子产额对低温强光的响应

水稻(Oryza sativa)幼苗叶片光合作用及 CO_2吸收的量子产额有不同的最适温度。20℃以下,光合速率和量子产额降低,两者的变化趋势相似。6—12℃抑制量子产额34—74%、抑制光合速率46—89%。低温弱光不抑制量子产额,但处理后给予强光(低温),抑制率达33%。经强光(1000μmol m^(-2)s^(-1))低温(8℃)处理2小时的叶片,转入高温(30℃)弱光(120μmol m^(-2)s^(-1))中,出现了量子产额的可逆变化,从0.018(对照0.049)提高到0.034(恢复1小时)及0.039(恢复2小时)。低氧(2%)可减弱在大气中因强光低温产生的抑制作用。结果表明,高光强和高氧是与低温共同作用的重要因子。低温强光引起光氧化损伤,表现光抑制现象。

发光量子产额的测量

本文从实用的角度,介绍了国内外提出的某些测量发光量子产额的方法。内容涉及溶液和固体(及固体基质上)样品发光量子产额测量的两大类方法,即光谱法和量热法(包括光声光谱法)。

实用三碱阴极量子产额的数值计算

利用实用三碱阴极量子产额解析式,通过选择合适参数,首次计算多碱阴极的积分量子产额、平均量子产额和峰值量子产额。1930～1993年期间,在1～4.5eV范围内,LEP阴极积分量子产额最大为0.37;S_(20)阴极平均量子产额和峰值量子产额分别为0.33和0.20。

强光高温胁迫对盾叶薯蓣量子产额和77K荧光光谱的影响

以低光强生态型盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis)为材料,研究强光高温(32℃)对盾叶薯蓣量子产额和77K荧光光谱的影响,以探讨强光高温胁迫与光合作用的关系。结果表明:短期高温强光胁迫引起最大量子产额显著下降,但能迅速恢复,且存在超补偿现象。强光胁迫首先破坏了光系统Ⅱ,表现为胁迫后在77K荧光光谱中出现了F680的荧光峰。670 nm红光诱导后引起部分捕光系统Ⅱ的色素蛋白转移至光系统Ⅰ,导致光系统Ⅰ的荧光发射量增加;716 nm红光诱导后引起捕光系统Ⅱ部分色素蛋白转移到光系统Ⅱ,导致光系统Ⅱ的荧光发射量增加。强光高温胁迫后各个荧光峰的差异程度减少。研究发现,强光高温胁迫引起光系统的能量重新调整,从而出现状态转变;依据F672和F675两个荧光峰的首次出现,预测叶绿体类囊体膜上含叶绿素的多肽或蛋白亚基至少有16个。

潮解对CsI光阴极量子产额的影响

CsI光阴极在空气中易潮解是导致实际使用时量子产额降低的重要原因。使用扫描探针显微镜观察CsI光阴极在潮解前后的表面形貌变化,发现CsI晶粒在潮解后的直径与高度变大,且CsI薄膜的覆盖率降低。对CsI光阴极潮解后的表面形貌建模,通过蒙特卡罗模拟来研究CsI光阴极的量子产额在潮解前后的变化。模拟结果显示,CsI晶粒的直径和高度变大会导致CsI光阴极的量子产额下降,并且表面形貌变化越大量子产额下降越多。因此,可以认为潮解造成CsI光阴极量子产额下降的重要原因之一是CsI光阴极表面形貌的变化。

NEA GaN光电阴极量子产额研究

围绕NEA GaN光电阴极光电发射过程的光谱响应理论,研究了其量子产额问题。分别给出了反射模式和透射模式NEA GaN光电阴极的量子产额计算公式,分析了影响量子产额的因素。分析了国外制备的反射模式和透射模式NEA GaN光电阴极的量子产额曲线。结果表明,目前制备的NEA GaN光电阴极已具有高达30%的量子效率和良好的发射性能。相同条件下,反射模式比透射模式的量子效率要高,而且反射模式不像透射模式那样存在短波限制。

用积分法推导NEA光电阴极的量子产额

以“三步发射模型”为基础， 采用积分的方法推导出反射式和透射式负电子亲和势（ Ｎ Ｅ Ａ）光电阴极的量子产额表达式， 其中反射式阴极的表达式和传统的求解扩散方程得出的表达式完全相同， 而根据透射式阴极的表达式绘出的量子产额理论曲线， 和求解扩散方程绘出的曲线基本重合， 与实验曲线也符合得很好。

采用激光光热偏转法直接测量稀染料溶液的绝对荧光量子产额

报道了一种采用激光光热偏转法直接测量稀染料溶液的绝对荧光量子产额的新方法，以若丹明６Ｇ甲醇溶液为样品，证实了该方法的可行性，并讨论了其优缺点。

春季太湖光量子产额空间分布的特征分析

基于2009年4月28日、5月4日、5月5日及5月6日在太湖梅梁湾的栈桥头、直湖港的河口区、太湖中心及胥口湾中心测定的初级生产力及水下光场数据,计算了各测点的藻类光量子产额和P-I曲线,并分析了其空间差异的特征.太湖栈桥头的P-I曲线呈现出明显的光抑制现象;在胥口湾中心和直湖港河口,P-I曲线呈现出弱的光抑制现象;而在太湖中心区域,P-I曲线只达到了光饱和状态,并未出现光抑制现象.单位叶绿素a的最大光量子产额的大小顺序为太湖中心区域、梅梁湾的栈桥头、直湖港的河口区及胥口湾的湖心区.

青藏高原3种主要植被类型的表观量子效率和最大光合速率的比较

以海北高寒草甸生态系统定位站的涡度相关系统连续观测的CO2通量数据为基础,分析了青藏高原的高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸、高寒金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛草甸和高寒藏嵩草(Kobresia tibetica)沼泽化草甸等3种主要植被类型在2005年植物生长季(6-9月)的表观量子产额(a)、最大光合速率(Pmax)和呼吸速率(Reco)的变化特征。结果表明:3种植被类型白天的净生态系统CO2交换量(NEE)和光量子通量密度(PPFD)存在明显的直角双曲线关系(P<0.05),其a、Pmax和Reco呈现出相似的季节变化趋势,在生长季初期(6月)最小,在7月或8月份达到最大;高寒矮嵩草草甸的a、Pmax和Reco大于灌丛草甸和沼泽化草甸,而后两者差别不大。

硅光探测器紫外量子增益谱

对硅光探测器在紫外光波段的量子增益过程进行了分析，考虑到碰撞粒子的相对运动及终态的态密度分布，计算了增益谱．制作了紫外性能良好的硅光电二极管，测量了紫外光谱响应．对实验测量与理论计算进行了比较。

褐菌酸中初级光合物量子生成的评估

导言腐殖酸类物质是自然水中主要的有机光吸收体。这些胶体有机物和大量重要的光化学现象有关,为了揭示在这类现象中的作用机理,我们需要初级光合物的知识(与稳态不同),从现代时间分辨能谱学可以推导出这一点。

弱光生态型盾叶薯蓣对不同光照的长期适应——光合速率、光呼吸和电子传递速率的变化

对弱光生态型盾叶薯蓣在生长光强为1.5、10、15、30、55、100、270μm o l.m-2s-1的长期适应进行了测定.结果表明,生长在光强为100μm o l.m-2s-1下的盾叶薯蓣叶片有最大光合放氧速率,同时也有最大的光呼吸速率.生长在10、30和55μm o l.m-2-s 1下的盾叶薯蓣叶片有较高的有效量子产额;光强100μm o l.m-2-s 1下的盾叶薯蓣的有效量子产额降低了9.7%.从幼叶到完全伸展的成熟叶,最大量子产额和有效量子产额的变化不大.光强100μm o l.m-2-s 1下的盾叶薯蓣其放氧活性和电子传递速度最大.盾叶薯蓣离体叶绿体样品的光合放氧活性和电子传递活性远低于等量叶绿素叶片的相应活性.

油菜叶片气体交换对O_3浓度和熏蒸方式的响应

运用CIRAS-1型便携式光合作用测定系统,在田间原位比较研究了不同O3浓度(CF,50 nl.L-1和100 nl.L-1)和熏蒸方式(恒定和动态)油菜叶片的气体交换特征及其对光强、CO2浓度升高的响应。结果表明(1)恒定熏气下,O3浓度增加导致叶片的蒸腾速率降低,水分利用效率提高,但动态熏蒸则引起蒸腾速率增加,水分利用效率下降,而且明显导致光合速率和气孔导度的降低;(2)高浓度的O3(100 nl.L-1)引起叶片的表观量子产额、暗呼吸饱和光强和最大净光合速率显著降低,光呼吸和CO2补偿点显著升高;熏蒸方式对叶片的暗呼吸、光补偿点、饱和光强、最大光合速率、羧化效率的影响差异显著;(3)不论何种熏蒸方式,高浓度的O3都引起下叶位的Fv/Fo、Fv/Fm显著降低,对上叶位没有影响。相同剂量下,动态熏蒸对叶片气体交换的影响更大,不利于植物生长和干物质的积累。

地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的影响

采用开顶式气室(OTC),在大田试验条件下系统研究了地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的胁迫效应。结果表明,在(100±8)nmo.lmol-1的O3处理下,与对照相比,从抽穗期到成熟期冬小麦叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均呈先上升后降低的变化趋势,而类胡萝卜素的含量和Chla/b的比值则分别持续升高和下降,净光合速率和气孔导度在抽穗初期无明显下降,但是随着熏蒸时间的增加下降幅逐步变大。在整个试验期间冬小麦表观量子产额、单位面积叶片活性以及PSII最大光量子效率均无明显降低,而蒸腾速率、暗呼吸速率、光补偿点以及最大光合速率却受到较大程度的抑制。当采用(150±8)nmol.mol-1O3处理时,各生育期中小麦叶片类胡萝卜素含量、暗呼吸速率和光补偿点均显著高于对照组,其余参数均较对照组明显降低。以上结果表明,地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的影响阈值在100 150 nmol.mol-1之间,且随着熏蒸时间的增加,叶片光合作用受抑制的程度逐步增强。