辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(4): 040205
1 南京邮电大学电子与光学工程学院, 微电子学院, 江苏 南京 210023
2 南京邮电大学通达学院基础教学部, 江苏 扬州 225127
理论设计对于高性能太阳能光热转换薄膜的实验制备极为重要。然而,大多数软件通常局限于正入射情况下的太阳光吸收率的优化,而无法直接对太阳能光热转换效率这一重要指标进行优化。鉴于以上问题,使用传输矩阵方法与遗传优化算法,通过改变金属/介质多层膜基太阳能光热转换薄膜中各层薄膜的厚度,直接对其光热转换效率进行优化设计。重点研究了薄膜层数、太阳光照度与工作环境温度对钨/氧化铝基(W/Al2O3)多层膜的影响。研究结果表明,在聚光比为1和100情况下,该膜系的最优膜层数分别为6与8。该研究结果对于高性能太阳能光热转换薄膜的实验制备具有重要的指导意义。
薄膜 金属/介质多层薄膜 传输矩阵方法 遗传算法 太阳能光热转换 太阳光聚光比 光学学报
2020, 40(14): 1431001
1 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室, 江苏 南京 210044
2 南京信息工程大学大气物理学院, 江苏 南京 210044
基于AMSR2(Advanced microwave scanning radiometer 2)一级亮温数据,利用广义RI指数识别方法评价东亚洋面上AMSR2 7.3 GHz通道测量数据受射频干扰(RFI)信号的影响程度,并与谱差法的检测结果进行了对比分析。结果表明:二者检测出通道中RFI信号的污染位置和时间变化特征基本相同,但广义RI指数识别方法检测出的RFI信号强度更大、范围更广、像素更多;相同频率下,采用垂直极化方式观测的RFI信号比水平极化方式的多;RFI信号在东亚海域分布呈现东北—西南走向的狭长条带状,且位置和范围均随观测时间的变化而变化;对于AMSR2而言,洋面7.3 GHz通道RFI信号只出现在降轨观测中,主要来源于洋面反射的位于赤道上空静止卫星的下行信号。
遥感 卫星 星载微波辐射计 AMSR2 射频干扰 激光与光电子学进展
2020, 57(9): 092801
江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏省先进激光材料与器件重点实验室, 江苏 徐州 221116
在食品和环境监测中, 大肠杆菌是一个重要指标细菌, 因此, 对大肠杆菌的监测和灭菌效果也引起了人们广泛的关注。 基于荧光光谱检测技术具有的灵敏度高、 速度快、 稳定性强等优点, 利用荧光光谱技术研究了大肠杆菌的发射峰强度与大肠杆菌浓度的内在变化规律, 得到了一种更加方便、 快捷、 监测浓度更低的大肠杆菌计数方法。 采用289 nm的激发光照射大肠杆菌水溶液, 得到大肠杆菌的荧光发射光谱; 改变大肠杆菌溶液的浓度, 得到不同浓度大肠杆菌溶液的荧光光谱, 并分析大肠杆菌特征峰强度与大肠杆菌浓度的关系。 在此基础上, 利用荧光光谱技术研究了银纳米颗粒对大肠杆菌荧光发射的影响, 分析了银纳米颗粒对大肠杆菌的灭菌效果, 结果表明: (1)当289 nm的激发光照射大肠杆菌水溶液时, 大肠杆菌分别在332和425 nm两处有明显的荧光特征峰; 荧光特征峰强度随着大肠杆菌浓度降低而降低; 当大肠杆菌浓度小于20%时, 332和425 nm处特征峰强度与大肠杆菌溶液的浓度均呈线性关系。 (2)当大肠杆菌水溶液中加入银纳米颗粒时, 在4个小时内, 银纳米颗粒的作用时间越长, 大肠杆菌的荧光特征峰越弱, 即灭菌率越高; 增加银纳米颗粒的浓度或者提高环境温度, 均可提高银纳米颗粒对大肠杆菌的灭菌率。 本文的研究结果对食品、 环境等中大肠杆菌的计数和灭菌研究有参考意义。
荧光光谱 大肠杆菌 银纳米颗粒 灭菌 Fluorescence spectrum Escherichia coli Silver nanoparticles Sterilization 光谱学与光谱分析
2019, 39(11): 3619
Author Affiliations
Abstract
Jiangsu Key Laboratory of Advanced Laser Materials and Devices, School of Physics and Electronic Engineering, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221116, China
The changes of mechanical properties and biological activities of monomeric erythrocytes are studied using optical tweezers micromanipulation technology. Firstly, the mechanical properties of irradiated erythrocyte membranes are obtained. Weaker power laser irradiation can delay the decay of the mechanical properties of erythrocytes and promote the biological activity of erythrocytes, while higher power laser irradiation damages erythrocytes. The stronger the laser irradiation is, the more obvious and rapid the damage will be. The temperature of the cell surface will be changed by regulating the laser power and irradiation time, so the biological functions of erythrocyte can be controlled. Secondly, the finite element simulation of the temperature change on the cell surface under the condition of laser irradiation is carried out using simulation software, and the precise temperature of the cell surface irradiated cumulatively by a laser with different powers is obtained. Finally, the processes of abscission, unfolding, and denaturation of hemoglobins in erythrocytes at different temperatures due to the photothermal effect are analyzed using the model. The mechanism of laser irradiation on the elasticity of erythrocyte membranes is also obtained.
170.4520 Optical confinement and manipulation 140.6810 Thermal effects 350.4855 Optical tweezers or optical manipulation 350.5340 Photothermal effects Chinese Optics Letters
2019, 17(6): 061701
南京邮电大学电子与光学工程学院、微电子学院, 江苏 南京 210023
采用磁控溅射镀膜仪制备了基于过渡金属W和介质SiO2的6层薄膜样品,膜系结构为Cu (>100.0 nm)/SiO2(63.5 nm)/W(11.0 nm)/SiO2(60.0 nm)/W(5.4 nm)/SiO2(75.5 nm)。在250~2500 nm的波长范围内,该样品的太阳光吸收率为95.3%,且在400 ℃低真空(6 Pa)条件下退火72 h之后,样品的反射光谱特性变化较小,证明了该样品具有极高的热稳定性。使用红外热成像仪对样品的红外辐射特性进行了在位实时表征,结果表明样品具有低辐射特性。这些优良的特性有利于该样品在太阳能光热转换中的应用。
薄膜 太阳光谱选择性吸收 磁控溅射 热辐射 热成像仪
江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏 徐州 221116
在传统荧光光谱技术的基础上, 结合金属纳米颗粒的增强荧光技术, 探索提高荧光光谱技术检测人全血溶液中胆固醇含量的精度和分辨率的方法。 实验研究方面, 采用波长为407 nm的激光作为激发光, 照射加入一定量银纳米颗粒作为荧光增强剂的人全血溶液, 研究了银纳米颗粒对人全血溶液在可见光波段的荧光增强作用。 结果表明, 胶体状态的银纳米颗粒可以显著增强低浓度的人全血溶液荧光光谱的强度, 且不同位置荧光发射峰的荧光增强效率随银胶加入量的增加均呈现先增后减的趋势, 但不同峰位置的最强增强效率对应的银胶加入量不同。 理论分析方面, 根据实验结果及胆固醇分子和银纳米颗粒在溶液中的分布情况, 建立了分子间距模型, 并根据模型计算得出胆固醇分子和银纳米粒子之间的最佳增强荧光效果间距在12.19～25 nm范围内, 这个结果和其他文献中的理论值吻合较好。 综上所述, 使用银纳米颗粒可实现全血溶液荧光的增强, 研究结果为提高检测血液中多种物质的灵敏度和精度提供了有价值的参考作用。
光谱学 荧光增强 银纳米微粒 胆固醇 全血溶液 Spectroscopy Fluorescence enhancement Silver nanoparticles Cholesterol Whole blood
1 江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏 徐州 221116
2 江苏省先进激光材料与器件重点实验室, 江苏 徐州 221116
采用波长为407 nm 的激光照射以银纳米颗粒作为荧光增强剂的成人全血溶液，研究其对血液中锌卟啉(ZPP)的荧光增强作用。实验结果表明，胶体状态的银纳米颗粒可以显著增强锌卟啉的荧光强度，增强效果最大可以达到5.2倍，且荧光增强效率随银胶加入量的增加呈现先增后减的趋势。分析认为，当溶液中锌卟啉分子和银纳米颗粒之间的距离满足荧光增强条件时，引起荧光强度的增加。加入大量的银胶颗粒时，分子之间作用距离逐渐减小，增强效果发生变化。研究结果表明使用银纳米颗粒可以实现低浓度血样中锌卟啉荧光的增强效应，为提高锌卟啉检测的灵敏度和精度提供有价值的参考。
光谱学 荧光增强 银纳米微粒 人全血溶液 锌卟啉
1 东北大学, 辽宁 沈阳110004
2 火灾现场勘验与物证鉴定公安部重点实验室, 公安部沈阳消防研究所, 辽宁 沈阳110034
火灾中短路发生时周围的环境气氛对短路时导线上形成的熔化痕迹特征具有决定性影响。 为了探讨环境气氛中氧浓度对短路熔痕特征的影响, 文章对木材、 纸板、 泡沫、 橡胶、 塑料等典型燃烧物燃烧时燃烧部位的氧气浓度进行了测定, 确定了典型燃烧物燃烧时燃烧部位氧气浓度的极限条件。 选择100% N2, 10% O2+90% N2和20% O2+80% N2三种浓度的试验气体, 分别在3种气体环境下进行短路实验, 然后对得到的短路熔痕样品进行AES深度剖析, 得出短路熔痕样品表层平均氧含量与环境氧浓度成近似线性的对应关系。 因此可以根据测得的氧浓度, 确定出短路发生时的周围环境气氛条件, 推断其与火灾发生的关系, 进一步推断火灾原因。
火灾 氧气浓度 导线短路 熔痕 Fire Oxygen concentration Fuse breaking of the electric wire Bead 光谱学与光谱分析
2010, 30(7): 2003
公安部沈阳消防研究所, 火灾现场勘验与物证鉴定公安部重点实验室, 辽宁 沈阳110034
利用氩离子溅射对熔痕样品进行了深度刻蚀, 同时利用Cu的俄歇谱线和计算的俄歇参数值, 对不同环境形成的铜导线短路痕迹的物相及元素分布规律进行了分析。 根据刻蚀时间可将一次短路熔痕表面膜层分为三部分, 即C含量迅速减少的近表面层; O含量变化不大, C含量逐渐消失且有Cu2O相的中间层; 无Cu2O相, O含量显著减少的过渡层。 而将二次短路熔痕表面膜层分为两部分: C含量迅速减少的近表面层; 无Cu2O相, C和O量逐渐减少层。 由此可见, 一次短路熔痕的表面膜层与基体分界明显, 有显著的过渡层, 而二次短路熔痕的表面膜层与基体分界不明显, 无过渡层。 综上所述, 可以根据两种短路熔痕是否含有Cu2O相以及定量分析结果来区分两种熔痕, 为判断火灾原因提供新的技术依据。
深度刻蚀 光电子能谱 俄歇参数 短路熔痕 Depth etching X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) Auger parameter Electrical short circuit molten mark 光谱学与光谱分析
2010, 30(5): 1408
