Author Affiliations
Abstract
1 School of Instrumentation and Optoelectronic Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China
2 Hangzhou Innovation Institute of Beihang University, Hangzhou 310051, China
3 Beihang Hangzhou Innovation Institute Yuhang, Hangzhou 310023, China
4 Research Institute for Frontier Science, Beihang University, Beijing 100191, China
We propose a dual-mode optically pumped magnetometer (OPM) that can flexibly switch between single-beam modulation mode and double-beam DC mode. Based on a miniaturized vapor cell, the double-beam DC mode achieves a sensitivity of with probe noise below and working bandwidth over 65 Hz. This mode is designed to precisely measure the noise floor of a mu-metal magnetic shield. The single-beam modulation mode (sensitivity ) exhibits bandwidth characteristics suitable for biomagnetic measurements. Thus, our design is suitable for a miniaturized OPM with multiple functions, including magnetic-shield background noise measurement and medical imaging.
optically pumped magnetometer atomic optics dual-mode magnetometer magnetoencephalography medical imaging Chinese Optics Letters
2022, 20(8): 081202
洛阳理工学院环境工程与化学学院，洛阳 471023
采用溶胶-凝胶法，以氧化琼脂糖和四甲氧基硅烷为前驱体，通过水解、缩聚反应制得琼脂糖/硅胶复合材料，进一步利用开环、 “巯-烯”点击和酰胺 化反应对复合材料实现酰胺基团功能化修饰。借助红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)对所制备复合材料进行结构、组成和微观 形貌表征。以制备的酰胺功能化修饰琼脂糖/硅胶复合材料为吸附剂，探讨其对莱克多巴胺的吸附过程，实验考察了溶剂、吸附时间、莱克多巴胺的初始浓度 等对吸附的影响。结果表明：经过修饰反应酰胺基团成功接枝到琼脂糖/硅胶复合材料，该材料颗粒呈球形，粒径在2~3 μm之间；复合材料对莱克多巴胺表现 出良好的吸附性能，吸附过程50 min达到平衡，适合准二级动力学特征，属化学吸附，吸附等温线符合Freundlich模型；复合材料经过6次吸附解析，再生后 对莱克多巴胺的吸附率仅有小幅下降，表明具有较好的循环再生吸附能力。
琼脂糖/硅胶 复合材料 溶胶凝胶 吸附性能 莱克多巴胺 agrose/silica composite material sol-gel adsorption property ractopamine
中北大学电子测试技术重点实验室, 仪器与电子学院, 山西 太原 030051
金刚石NV-色心具有优越的光致发光特性, 可实现高灵敏度物理量探测。 其中, NV-色心的浓度是影响其宏观领域物理量探测灵敏度的重要因素之一。 分析了金刚石在NV-色心制备过程中产生的发光缺陷, 研究了不同的电子注入剂量与NV-色心浓度的关系。 首先, 对金刚石进行电子辐照并高温真空退火, 制备了NV-色心; 然后, 利用拉曼光谱仪测试了金刚石在电子辐照前、 电子辐照后及退火后三个阶段中的荧光光谱, 分析了金刚石在NV-色心制备过程中的光谱特性; 最后, 对生成的NV-色心的浓度进行了估算, 并探究了不同电子注入剂量对NV-色心浓度的影响规律。 结果表明, 金刚石经电子注入后生成了524.7, 541.1, 578和648.1 nm发光中心。 其中, HPHT合成金刚石经电子注入后普遍存在524.7 nm中心。 电子注入后的金刚石经高温(≥800 ℃)真空(≥10-7 Pa)退火后, 空位自由移动, 不稳定的缺陷消失, 当空位靠近氮原子时被束缚而形成氮空位色心。 对于氮含量100 ppm的金刚石, 当电子注入产生的空位含量小于120 ppm(2.1×1019 cm-3)时, NV-色心浓度与电子注入生成空位的含量的关系符合Boltzmann分布。 该研究为利用氮含量100 ppm的金刚石实现定量NV-色心浓度的制备提供了参考依据, 为NV-色心在宏观物理量精密测量的应用奠定了基础。
NV色心 荧光光谱 电子辐照 制备 NV centers Fluorescence spectra Electron irradiation Preparation 光谱学与光谱分析
2017, 37(5): 1477
中北大学 电子测试技术重点实验室,山西 太原 030051
金刚石氮空位(nitrogen vacancy,NV)中心的天然能级系统可以在激光泵浦和微波辐射下进行初始化、量子操控和光学读取。实验中需外加特定激光泵浦和微波辐射来实现对NV色心自旋态的操控,并通过荧光数布居变化来表征自旋态。本文基于LabVIEW软件,设计开发了集群NV色心自旋态调控与读出软件系统。结果显示,本系统可以实现对激光和微波脉冲序列的精确编码,编码精度可达3 ns,并初步得到了室温下集群NV色心的电子自旋共振谱线,为下一步集群NV色心自旋态调控研究的自动化、集成化奠定了基础。
氮空位中心 自旋态操控 nitrogen-vacancy centers spin manipulation LabVIEW LabVIEW
1 洛阳理工学院环境工程与化学系, 河南 洛阳471023
2 河南科技大学化学与制药学院, 河南 洛阳471003
含铬耐火材料中的SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, CaO, MgO和Cr2O3等直接影响着产品质量, 属于需控制成分。 文章用市售耐火材料标准品和基准试剂配制出适当含量范围且有一定梯度的系列标准样, 以四硼酸锂-偏硼酸锂(质量比67∶33)作熔剂、 熔样过程中添加碘化铵固体脱模剂的方法制备样品玻璃熔片, 通过X射线荧光光谱法(XRF)测定元素的荧光强度, 并以理论α系数基体校正法消除吸收与增强效应, 从而得到测量上述组分的定量校正曲线。 该方法应用于耐火材料标准品的测定, 所得结果与标准值吻合。 应用于实际样品的测定并和化学法比较, 结果准确, 精密度好, 操作简单、 快速, 具有良好的实用性。
含铬不定形耐火材料 玻璃熔片 X射线荧光光谱法 Amorphous refractory Chromium Fusion bead X-ray fluorescence 光谱学与光谱分析
2011, 31(10): 2851
