1 重庆邮电大学工业物联网与网络化教育部重点实验室，重庆 400065
2 重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆 400065
针对脉搏波信号采集过程中存在噪声的问题，提出了基于改进互补集成经验模态分解的脉搏波去噪算法。利用光纤布拉格光栅传感器获取脉搏波信号，首先在互补集成经验模态分解算法中加入高斯白噪声，然后利用粒子群算法优化高斯白噪声幅值，以此来消除互补集成经验模态算法分解产生的模态混叠现象，并联合小波阈值函数对其处理后的脉搏波信号进行重构。实验结果表明，所提算法能够有效降低脉搏波信号中的噪声干扰，在信噪比、均方误差两个指标上均优于对比算法，为提取脉搏波的时域特征奠定了基础。
光纤布拉格光栅 脉搏波 信号去噪 互补集成经验模态分解 粒子群优化算法 小波阈值
570 nm附近黄光处于人眼敏感波段，在医疗、生活及科研等领域有重要需求，该波段激光的研究关系到国民经济和前沿科学领域的发展。报道了一种蓝光激光二极管端面抽运Dy-Tb∶LuLiF4晶体的黄光激光器。选用单个蓝光激光二极管和两个蓝光激光二极管合束两种方式作为抽运源分别进行实验，通过温度调节系统解决晶体的产热问题，从而实现抽运光波长为573.9 nm的黄光激光输出。在吸收抽运功率为3.0 W的条件下，输出黄光激光的功率为297 mW，斜效率为12.3%。采用多层黑磷材料为调Q光开关，实现了黄光脉冲激光输出。在吸收抽运功率为2.8 W时，黄光脉冲激光的平均输出功率为54 mW，相应的脉冲宽度为766.8 ns，相应的脉冲能量为2.1 μJ。
激光器 黄光激光 被动调Q技术 Dy-Tb∶LuLiF4 中国激光
2023, 50(22): 2201006
1 湖北中医药大学药学院, 湖北 武汉 430072
2 武汉纺织大学化学与化工学院, 湖北 武汉 430200
槲皮素为天然黄酮类化合物, 可用于高血压、 高血脂、 心血管疾病、 癌症等的预防和治疗; 槲皮素的定量检测在生物化学、 临床医学等领域尤为重要。 利用分子荧光物质(DSAZn)的聚集诱导发光现象(AIE), 通过配位作用识别靶标分子槲皮素, 结合激发态电子转移原理, 提出了一种AIE型荧光分子对槲皮素的高灵敏度、 高选择性检测方法。 实验研究了pH 7.0的PBS缓冲液中DSAZn的荧光随着五种药物分子(槲皮素、 淫羊藿素、 异鼠李素、 芦丁、 多巴胺)加入后的变化情况。 采用荧光分光光度计, 以415 nm为激发波长, 扫描435~680 nm的荧光发射光谱。 采用紫外分光光度计, 扫描DSAZn 250~750 nm的紫外吸收光谱。 紫外检测表明中药分子槲皮素可以与AIE荧光探针形成复合物, 因此加入槲皮素后AIE探针的荧光被静态猝灭。 荧光检测表明五种药物分子对荧光探针的猝灭强弱有明显差异, 槲皮素与DSAZn结合常数为1.34×107 L·mol-1, 比其他四种药物分子和DSAZn的结合常数高出一个数量级, 显示出DSAZn对槲皮素具有较好的选择性。 槲皮素的检测限为3.07 nmol·L-1, 低于诸多文献已报道的参考值, 表明DSAZn对槲皮素的识别具有较高的灵敏度。 由荧光滴定光谱和荧光滴定曲线得到槲皮素对DSAZn的滴定方程为: y=0.013 4x-0.294 82, 槲皮素浓度在0~5 μmol·L-1范围内线性关系良好, 线性相关系数r=0.994 3。 由此构建出一种AIE型荧光分子对槲皮素的高选择性、 高灵敏度检测方法, 该方法操作简便、 重复性好, 为具有相似结构药物的检测提供了新的研究思路。
荧光探针 荧光分析 聚集诱导发光 电子转移 配位作用 Fluorescent probe Fluorescence analysis Aggregation-induced emission Electron transfer Coordination interaction
Author Affiliations
Abstract
1 Xiamen University, Engineering Research Centre for Micro-Nano Optoelectronic Materials and Devices at Education Ministry, Fujian Provincial Key Laboratory of Semiconductor Materials and Applications, Department of Physics, Xiamen, China
2 Nanyang Technological University, School of Electrical and Electronic Engineering, Singapore
Achieving valley pseudospin with large polarization is crucial in the implementation of quantum information applications. Transition metal dichalcogenides (TMDC) with different phase structures provide an ideal platform for valley modulation. The valley splitting has been achieved in hybrid phase WSe2, while its valley polarization remains unstudied. Magnetic field controllable valley polarization is explored in WSe2 with coexistence of H and T phases by an all-optical route. A record high valley polarization of 58.3% is acquired with a 19.9% T phase concentration under a 4-T magnetic field and nonresonant excitation. The enhanced valley polarization is dependent on the phase component and shows various increasing slopes, owing to the synergy between the T phase WSe2 and the magnetic field. The magnetic field controlled local magnetic momentums are revealed as the mechanism for the large valley polarization in H / T-WSe2. This speculation is also verified by theoretical simulations of the nonequilibrium spin density. These results display a considerable valley magnetic response in phase-engineered TMDC and provide a large-scale scheme for valley polarization applications.
phase engineering transition metal dichalcogenides valley polarization magnetic field valley magnetic response Advanced Photonics Nexus
2023, 2(2): 026007
吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室，吉林 长春 130012
光热治疗以其无创性、非侵入性、副作用小等特点受到了广泛关注。二维碳化钛（MXene）作为一种新型纳米材料，具有优异的物理和化学性能，其中包括良好的光热效应。本课题组通过静电吸附作用构建了基于MXene的光热/化疗协同治疗纳米试剂，该纳米试剂具有优异的消光系数［24.05 L/（g·cm）］以及出色的光热转效率（31.34%）。体外细胞实验结果表明该纳米对HepG2细胞起到了良好的抑制效果，经其治疗后的细胞存活率仅为21.09%。
医用光学 光热治疗 MXene 化疗 近红外光 纳米材料
1 湖南大学土木工程学院, 绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室, 长沙 410082
2 湖南省绿色先进土木工程材料国际科技创新合作基地, 长沙 410082
为了揭示砂浆的水分传输机制, 构建了细骨料-界面过渡区-水泥浆体的砂浆三相模型, 采用部分反弹格子Boltzmann方法模拟了水分在砂浆内部的传输过程, 研究了骨料体积分数、界面过渡区厚度及孔隙结构对砂浆水分渗透系数的影响。结果表明: 当界面过渡区厚度较小、孔隙率较低时, 砂浆的水分渗透系数随骨料含量的增大而降低且始终低于水泥浆体的水分渗透系数; 当界面过渡区厚度增至150 μm或有效孔隙率超过水泥基体2倍时, 砂浆的水分渗透系数会接近甚至超过水泥浆体的水分渗透系数。界面过渡区效应、骨料稀释作用以及迂曲传输路径的相互竞争是产生上述现象的根本原因。
砂浆 界面过渡区 格子Boltzmann方法 水分渗透系数 mortar interfacial transition zone lattice Boltzmann method water permeability
胡妙言 1,2,3,4刘凯 1,2,3,4高诗雨 1,2,3,4孙天懿 1,2,3,4[ ... ]徐丽 1,2,3,**
1 南京林业大学 材料科学与工程学院， 江苏 南京 210000
2 南京林业大学 江苏省林产品高效加工利用联合创新中心， 江苏 南京 210000
3 南京林业大学 绿色生物质燃料与化学品江苏省重点实验室， 江苏 南京 210000
4 2019年江苏省研究生工作站：靖江国林木业有限公司 （工作站编号：2019_099）， 江苏 靖江 214500
利用响应曲面法 （RSM）系统研究了微波作用时间 （T）、微波功率 （W）、淡竹叶与去离子水的料液比 （R）对微波法制备淡竹叶氮硅自掺杂碳量子点 （N/Si?CQDs）荧光量子产率 （QY）的影响。得到了上述工艺参数对QY的影响显著性次序以及对应的QY回归模型与最佳工艺参数，通过验证实验证明优化结果可靠。采用最佳工艺得到的N/Si?CQDs的平均粒径较小且分布均匀，在水中分散性良好，具有激发依赖的发射特性，荧光稳定性较高，对HEK293细胞具有较低细胞毒性，且可被细胞吸收而照亮细胞从而明确区分细胞质和细胞核，说明该碳量子点可用于细胞成像。该研究不仅为淡竹叶的高值化利用提供了一个新思路，而且对提高生物质碳量子点的微波法制备效率、促进其在细胞成像等生物医学领域的应用具有参考价值。
淡竹叶 碳量子点 微波法 响应曲面法 细胞成像 common lophatherum herb carbon quantum dots microwave method response surface method cell imaging
1 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院, 西安 710100
2 国网(西安)环保技术中心有限公司, 西安 710100
3 国网陕西省电力有限公司, 西安 710048
4 国网陕西省电力有限公司渭南供电公司, 渭南 714000
5 国家电网有限公司, 北京 100031
本文采用传统固相反应法, 成功制备了新型无铅弛豫铁电陶瓷(1-x)［0.9BaTiO3-0.1Bi(Mg0.25Ta0.5)O3］-xBi0.5Na0.5TiO3。结果表明, 较高居里温度的Bi0.5Na0.5TiO3的引入, 使得材料体系中建立了更多的以Bi-O耦合为主的极性纳米区域, 弥补了因Bi(Mg0.25Ta0.5)O3的加入导致的宏观极化强度的减少, 提高了材料的饱和极化强度, 实现了较高储能密度的同时具有更好的温度稳定性。在245 kV/cm电场强度下, x=0.2样品的储能密度约为4.01 J/cm3, 储能效率约为84.86%, 同时该组分在20~170 ℃储能密度的变化率小于5%, 储能效率的变化率小于6%, 表现出优异的温度稳定性。
无铅 弛豫铁电体 能量存储 BaTiO3基陶瓷 储能效率 温度稳定性 lead free relaxor ferroelectric energy storage BaTiO3 based ceramics energy storage efficiency temperature stability
