采用高温固相法在1 300 ℃煅烧2小时制备了不同浓度Dy3+离子掺杂的YNbO4微晶粉末, 测量了样品的X射线衍射谱, 结果表明生成了纯相YNbO4微晶结构。采用漫反射积分球和光纤光谱仪测量了样品吸收谱, 并通过Judd-Ofelt理论计算了Dy3+掺杂YNbO4微晶粉末样品的光谱强度参数Ω2、Ω4、Ω6, 以及实验和理论振子强度。测量了监测波长为577 nm的样品激发谱, 结果表明在260 nm处有一个强激发峰, 其主要由YNbO4晶格吸收产生, 在其他波段还有几个较强激发峰, 主要归因于Dy3+离子的4f-4f跃迁。测量了270 nm和360 nm波长激发下的发射谱, 观察到了相似的发射峰分布。通过不同Dy3+掺杂浓度样品发射峰比较, 发现了浓度猝灭效应。根据能量传递理论分析表明, Dy3+离子的浓度猝灭属于电偶极-电偶极相互作用。最后, 计算了样品的CIE色坐标, 发现最接近于白光区域的色坐标为(0.219, 0.166)。

使用常规固相法制备了不同Sm3+掺杂浓度的BaGd2ZnO5∶Sm3+的微晶粉末。通过X射线衍射图分析确认所有产物均为纯相BaGd2ZnO5。采用积分球测量微晶粉末的漫反射谱并计算得到其吸收谱, 通过吸收谱采用Judd-Ofelt理论计算得到样品的谱线强度参数Ωλ(λ=2,4,6), 从而计算出理论振子强度和实验振子强度, 其偏差为δrms=1.26×10-7。计算了Sm3+的各个能级跃迁的电偶极矩跃迁几率、磁偶极矩跃迁几率、跃迁分支比及能级寿命参数。发现4G5/2能级的寿命较长, 为4.82 ms, 可用作激光发生过程的上能级; 4G5/2到6H9/2和4G5/2到6H7/2的跃迁几率和跃迁分支比明显高于其他跃迁, 对应于Sm3+发射光谱中610 nm和660 nm处两个强发射峰。测量了发射波长为610 nm的激发光谱, 发现了由于Sm3+的4f-4f跃迁引起的6个激发峰。另外, 测量了410 nm激发下的发射光谱, 发现分别在570, 610, 660 nm处的强发射峰。通过研究3个强发射峰处的发光强度随Sm3+的掺杂浓度变化, 发现了Sm3+发光的浓度猝灭现象。根据能量转移理论的分析结果表明, Sm3+离子中的浓度猝灭机制属于偶极-偶极相互作用。CIE颜色坐标的计算结果表明, 5个样品的所有坐标都位于橙红区域。

传统拉曼光谱只能探测样品的表层信息, 或者只能穿透透明的表层探测样品内部, 对多层不透明或不透明包装的样品检测则不适用了, 比如搜索隐蔽的爆炸物、 识别有包装的假药、 无损检测骨骼疾病等。 空间偏移拉曼光谱（SORS）技术是一种新型光谱检测技术, 能够非侵入不透明包装或表层直接获得样品内部深层特征信息, 这一技术的出现解决了上述的难题。 首先详细介绍了SORS技术的工作原理: 其根本原理在于光子迁移理论, 其系统激光光源的入射焦点与光谱系统中收集透镜的焦点在待测样品表层空间上偏移一定的距离ΔS。 当激光入射到待测样品表层时, 表层样品被激发或散射出宽带荧光, 其中有一部分散射光将到达样品内部, 样品内部深层处产生的拉曼散射光子相比于样品表层的光子在散射过程中更易于横向迁移, 经多次散射后返回样品表层被光谱仪器接收系统收集。 到达样品内部不同深度ΔH的散射光返回表层后的位置距离激光光源入射点在样品表层上有不同的偏移距离ΔS。 当空间偏移距离ΔS＝0时, 激光光源入射点与拉曼光谱收集点重合, 此处激发的光子密度最大, 系统收集到的拉曼光谱信号大部分来自样品表层, 样品深层拉曼信号被淹没; 当空间偏移距离ΔS≠0时, 光谱仪器收集到的拉曼光谱信号中来自表层的信号衰减很快, 来自样品深层的信号衰减较慢, 使得更深层的拉曼散射光子比重变大, 从而实现光谱分离, 再结合多元数据分析方法可以获得样品内部不同深层次的拉曼光谱, 即空间偏移拉曼光谱。 该技术具有很好抑制表层物质拉曼光谱和荧光光谱干扰的能力, 特别适用于隐蔽在不透明包装材料下的物质拉曼光谱的提取, 从而快速、 非侵入地对目标物成分进行鉴定。 其次介绍了SORS技术的特点。 SORS技术是拉曼光谱的衍生技术, 具备拉曼光谱技术的制样简单、 水分干扰小、 样品消耗量小、 灵敏度高等全部优点, 除此之外, 有效抑制荧光、 深层检测、 非侵入无损检测、 远距离检测等特点, 这些特点有效提高了拉曼光谱强度, 降低用户的检测和生产成本以及提高检测人员的人身安全。 同时概述并对比了SORS技术现有的三种工作方式: 标准SORS、 逆SORS和倾斜SORS。 标准SORS技术可进行远距离非接触测量, 逆SORS较之标准SORS具有更高的灵敏度和抗光谱扭曲的潜力, 而且入射的有效光照面和空间偏移距离ΔS是可控的, 避免了样品过热; 倾斜SORS具有较高的检测灵敏度, 而且实验装置容易实现。 然后在大量调研文献的基础上综述了近些年来SORS技术结合其他技术在化工生产、 安检、 生物医学、 考古艺术、 食品安全、 稽查打假以及**安全等多个领域的国内外发展和应用。 最后指出了SORS技术目前存在的问题并展望了该技术未来的发展前景。