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线性探测低浓度物质的高灵敏时间分辨CARS方法

High Sensitivity Conherent Anti-Stokes Raman Scattering for Linearly Probing Low Concentration Materials

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摘要

对时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射(T-CARS)方法详细地进行理论分析, 搭建了时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射实验系统, 从理论和实验上验证了T-CARS信号的强度与溶液浓度的关系。 以无水乙醇和蒸馏水的混合溶液作为样品, 测得在波数为2 927 cm-1 (C—H)处的信号强度随溶液浓度的变化关系。 结果表明, 当溶液浓度大于35%时, T-CARS信号强度与溶液浓度成平方关系;而当溶液浓度小于20%时, T-CARS信号强度与溶液浓度成线性关系, 实验结果与理论分析相吻合。 该结论纠正了以前人类对CARS过程的错误认识, 有助于人类对CARS过程的进一步了解和应用。 而在低浓度时的线性关系表明时间分辨CARS可对低浓度样品尤其是生物样品进行分子识别和线性定量探测, 这对分析生物样品和其它低浓度物质具有重要的应用价值。

Abstract

The authors made a theoretical analysis and experiment research on the relation of time-resolved coherent anti-Stokes Raman scattering (T-CARS) intensity and the sample concentrations in this paper. It was proved experimentally that the T-CARS intensity is quadratic at the concentrationhigher than 35%, but is linear with the sample concentration at the concentration lower than 20%,which fits with theoretical analysis. And the research results correct inaccurate previous perceptions, which is conducive to better interpretation and application of the CARS process. The linear relation between the intensity of the CARS with the sample concentration at low concentrations indicates that the CARS is allowed for direct and precise concentration measurements, therefore it will be of great importance in biology and biochemistry.

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补充资料

中图分类号:O433.4

DOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2012)12-3372-05

基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2012CB825802), 国家自然科学基金项目(60878053, 11004136)资助

收稿日期:2012-05-20

修改稿日期:2012-08-18

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

荆利青:深圳大学光电工程学院, 光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室, 广东 深圳 518060
尹君:深圳大学光电工程学院, 光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室, 广东 深圳 518060
侯国辉:深圳大学光电工程学院, 光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室, 广东 深圳 518060
刘伟:深圳大学光电工程学院, 光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室, 广东 深圳 518060
林子扬:深圳大学光电工程学院, 光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室, 广东 深圳 518060
牛憨笨:深圳大学光电工程学院, 光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室, 广东 深圳 518060

联系人作者:荆利青(jingliqing@email.szu.edu.cn)

备注:荆利青, 女, 1986年生, 深圳大学光电工程学院硕士研究生

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引用该论文

JING Li-qing,YIN Jun,HOU Guo-hui,LIU Wei,LIN Zi-yang,NIU Han-ben. High Sensitivity Conherent Anti-Stokes Raman Scattering for Linearly Probing Low Concentration Materials[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2012, 32(12): 3372-3376

荆利青,尹君,侯国辉,刘伟,林子扬,牛憨笨. 线性探测低浓度物质的高灵敏时间分辨CARS方法[J]. 光谱学与光谱分析, 2012, 32(12): 3372-3376

被引情况

【1】杨 杰,刘金波,曹 睿,蔡红星,郭敬为. 分时窄带CARS光谱技术在测量烯烃浓度方面的应用. 光谱学与光谱分析, 2017, 37(4): 1037-1041

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