1 中国石油集团 测井有限公司测井技术研究院西安 710077
2 （中国石油大学（华东）地球科学与技术学院 青岛 266580）
3 （深层油气全国重点实验室（中国石油大学（华东））青岛 266580）
4 中国石油集团 测井有限公司西南分公司重庆 400000
密度测井中使用可控X射线源替代137Cs放射源已经成为新的趋势。X射线源强度受靶基上高压影响较大，当高压为350 kV时密度测量不确定度可以保持在0.01 g?cm-3。为探究350 kV高压X射线密度测井仪器的探测深度特性及影响，利用蒙特卡罗方法研究了不同源距探测器在20%含水石灰岩地层中的探测深度；并且通过与137Cs源密度测井仪探测特性的对比，分析了二者探测深度差异的原因。另外通过模拟分析了泥饼和地层对探测器的贡献度以及不同探测器的密度偏差，研究了井壁泥饼对密度测井响应的影响。研究结果表明：X射线密度测井仪的探测深度随着源距的增加而变大；与137Cs源密度测井仪相比，X射线密度测井仪散射粒子主要集中于井壁1~3 cm处，从而造成二者探测深度差异；此外，泥饼和地层对不同源距探测器的贡献度不同，探测器密度偏差随着源距增加而减小。
X射线 密度测井 蒙特卡罗模拟 探测深度 泥饼影响 X-ray Density logging Monte Carlo simulation Depth of investigation Effect of mudcake
1 国网四川省电力公司电力科学研究院，四川 成都 610041
2 华东师范大学重庆研究院，重庆 401121
3 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，湖北 武汉 430074
双光梳光谱是实现高分辨光谱分析的重要工具，其因相干特性依赖于复杂、庞大的频率锁定与反馈系统，导致成本高昂且对环境扰动敏感，应用领域受限。基于电光频率梳的双光梳系统具有装置简单、频率捷变及相干性高等优势，有利于外场的应用，但其在气体检测应用中的含量反演精度及实时性仍有待验证。为此，搭建了高相干电光双光梳系统，并利用多通气体池实现了CO和CO2气体吸收光谱测量，其结果与HITRAN数据库仿真结果一致。光谱分辨率达200 MHz，单次刷新时间仅为4 μs。实验通过对CO2吸收峰的含量反演与多峰拟合，将含量不确定度缩小至2.86%。此外，通过对CO吸收光谱的快速检测，验证了系统对混合气体含量监测的实时性，该系统有望应用于电力设备故障特征气体的实时监测。
分子光谱 电光 频率梳 双光梳光谱 气体检测 激光与光电子学进展
2023, 60(17): 1730002
1 国网四川省电力公司电力科学研究院，四川 成都 610041
2 华东师范大学重庆研究院，重庆 401121
针对高分辨双光梳光谱技术对光梳相干性的严苛要求，提出了一种双光梳同源锁频的方法。该方法将两台光纤光梳锁定在一台相位调制连续激光器的两个频率边带上，使双光梳具有相同的光学参考标准，因此无需复杂的相位修正电路和超稳光学腔，可获得高时频相干性，相干时间长达1 s。经过实验验证，该方法获得了梳齿可分辨的双光梳频谱信号。
相干 高分辨光谱 光纤激光器 激光与光电子学进展
2021, 58(23): 2336001
南京航空航天大学 材料科学与技术学院 江苏省能量转换材料与技术重点实验室, 南京 210016
采用电子束蒸镀预制层, 再对预制层进行硒化的两步法工艺, 通过调节硒化温度和退火时间, 在玻璃基底上成功制备了SnSe薄膜。利用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜、紫外可见近红外分光光度计等研究了SnSe薄膜的物相、微观形貌和光学性能。结果表明, 在450℃下硒化退火60min可制备出纯相的多晶SnSe薄膜, 其带隙为0.93eV。在功率为200mW/cm2的980nm激光照射下, 对SnSe薄膜进行了光电响应特性测试, 通过曲线模拟得出所制薄膜的响应时间和恢复时间分别为62和80ms。
薄膜 硒化条件 两步法 光电性能 SnSe SnSe thin film selenium condition two-step method photoelectric characteristics
南京航空航天大学 材料科学与技术学院, 江苏省能量转换材料与技术重点实验室, 江苏 南京 210016
荧光碳点具有激发波长依赖的独特性质, 有望基于此制备检测溶液pH值的荧光探针。以柠檬酸和尿素为原料、N,N-二甲基甲酰胺为溶剂, 采用一步溶剂热法在200 ℃下保温12 h制备了一种新型的具有橙-绿双波段荧光发射性能的水溶性碳点。采用透射电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱等方法对荧光碳点的组成和形貌进行了表征, 还通过荧光发射光谱和紫外-可见吸收光谱对其光学性能进行了研究。结果表明, 制备的碳点粒径为2.7～4.3 nm, 表面带有大量含氧官能团, 具有良好的水分散性。在440 nm和540 nm波长光激发下分别呈现绿色(500 nm)和橙色 (590 nm)双波段荧光发射。合成的荧光碳点发光性能对pH值具有敏感性: 在强碱性溶液中, 590 nm的荧光强度比水溶液中提高了6.71倍, 同时吸收峰的蓝移使得自然光下其溶液颜色发生了明显改变, 具有强碱性指示剂的作用; 在pH值为2～6的酸性溶液中, 500 nm与590 nm发光峰强度比与pH值之间呈现良好的线性关系, 展现了作为pH值比率荧光探针的应用潜力。
荧光碳点 溶剂热法 橙-绿双波段荧光 pH传感 fluorescent carbon dots solvothermal method orange-green dual fluorescence emission bands pH sensing
1 四川大学化学学院, 四川 成都 610064
2 四川大学分析测试中心, 四川 成都 610064
细胞和组织的很多特定功能都由其在不同的生理条件下的生物分子含量决定, 极少数分子的改变就有可能影响细胞生物功能并触发疾病生理过程, 因此高灵敏的生物分子检测技术在疾病机理研究和疾病早期诊断方面具有重要作用。 金属稳定同位素和放射同位素化学性质相近, 借鉴放射同位素标记的成功经验, 通过金属稳定同位素标记多组分生物分子, 可以用原子质谱高灵敏地检测多组分生物分子。 作为灵敏准确的金属元素检测工具, 电感耦合等离子体质谱检出限低、 基体效应低、 线性范围广、 同位素谱线分辨率高, 因此适用于金属元素标记生物分子检测。 金属稳定同位素标记已经被广泛应用到蛋白质、 核酸、 酶活性、 生物小分子、 甚至单个细胞的检测中, 取得了一些可喜的进展, 并展现了广阔未来应用前景。 金属稳定同位素标记生物分析方法有三个特性: 高灵敏度-大多数金属的稳定同位素有较高的标记灵敏度, 并且可以通过纳米材料标记等方法实现信号放大; 多组分同时分析-质谱仪同位素谱线高分辨率提供了多组分分析能力; 高准确度-同位素稀释法提供了可溯源到SI国际单位制的高准确度检测结果。 为了更好的推动相关研究, 简要介绍金属稳定同位素标记生物分析的进展, 主要内容包括以下几个部分: 金属稳定同位素检测工具-无机质谱、 金属稳定同位素标记高灵敏度分析、 金属稳定同位素标记多组分同时分析、 金属稳定同位素标记高准确度分析、 金属稳定同位素标记单细胞分析的进展。
金属稳定同位素 生物分析 电感耦合等离子体质谱 标记 Metal stable isotope Bioassay Inductively coupled plasma mass spectrometry Labeling 光谱学与光谱分析
2019, 39(5): 1346
针对实现光纤布拉格光栅(FBG)传感器波长解调问题，提出将两个法布里-珀罗腔作为双边缘滤波器解调系统的方案。由于被反射的传感信号通过这两个光谱特征不同的滤波器时会产生不同程度的光强，所以可以利用两支路光强比值的对数算法来得到被测光的波长。最后通过计算和仿真验证了此系统能够较好地实现FBG信号的解调，仿真结果表明，系统的精度较高，线性度理想，而且系统在解调时不存在机械移动，因而测量速度更快，运行更稳定。
双边缘滤波 法布里-珀罗腔 光纤布拉格光栅 解调 double-edged filter Fabry-Perot cavity FBG demodulation
1 华中农业大学食品科技学院环境食品学教育部重点实验室, 湖北 武汉430070
2 湖北省产品质量监督检验研究院, 湖北 武汉430061
为了快速、 准确鉴别预包装纯菠萝汁是否掺有外源性糖, 采用傅里叶变换衰减全反射中红外光谱技术采集900～1 500 cm-1范围内不同批次的预包装纯菠萝汁样品和掺入甜菜糖浆、 大米糖浆、 木薯糖浆的菠萝汁掺假样品的中红外光谱共计234例, 以线性判别分析和支持向量机分析为掺假鉴别模型的建模方法, 比较了全波段谱图与通过主成分载荷系数分析选取特征波长图谱的两种掺假鉴别模型。 研究表明, 全波段图谱的线性判别分析和支持向量机分类模型对验证集的判断正确率均高于88%; 选取8个特征波长之后, 线性判别分析模型验证集判断正确率提高至96.15%, 支持向量机模型验证集判断正确率提高至94.87%, 且模型输入变量由312个减少到8个。 利用傅里叶变换衰减全反射中红外光谱技术结合化学计量学方法选取特征波长后建立的模型可以较好的应用于预包装纯菠萝汁外源糖的鉴别。
傅里叶变换中红外光谱 化学计量学方法 预包装纯菠萝汁 糖 鉴别 Mid-FTIR Chemometric method Prepackaged pure pineapple juice Sugar Discriminate 光谱学与光谱分析
2015, 35(10): 2734
