利用基于标准PBE0泛函的杂化密度泛函理论计算了Sr2MgSi2O7中本征缺陷、缺陷复合对及镧系离子的缺陷形成能、热力学转变能级以及光跃迁能级, 以研究它们在Sr2MgSi2O7∶Eu2+, Dy3+的热致发光和长余辉发光过程中所起的作用。PBE0计算的形成能结果表明, 缺陷VO、SrMg、MgSr和SrMg-MgSr较容易在还原气氛下制备的Sr2MgSi2O7材料中生成。基于PBE0计算的基质带隙(7.18 eV)和缺陷形成能, 获得了上述较易形成的缺陷与复合对以及镧系离子的热力学转变能级和光跃迁能级。根据理论计算结果与实验所确定的陷阱深度的直接对比, 电中性及带一个负电荷的氧空位与Dy3+离子可以作为该材料中的电子陷阱, 从而有助于其热致发光和长余辉发光。本研究的目的是利用第一性原理研究方法深入理解Sr2MgSi2O7∶Eu2+, Dy3+的热致发光和长余辉发光机理, 从而作为实验研究手段的一种有效补充。

金纳米荧光团簇作为一种新型纳米材料, 毒性低, 光稳定性好, 斯托克位移较长。 作为荧光探针, 不容易由杂质造成干扰。 因此, 这类材料在环境监测领域引起了广泛的兴趣。 然而, 由于所选用的配体成本较高, 反应条件复杂, 目前绝大数合成金纳米荧光团簇的方法造价昂贵, 不利于广泛应用。 该工作建立了十分简便的方法, 利用市售鸡蛋蛋清为天然蛋白质配体, 价格低廉, 无毒性, 不需要任何复杂反应条件, 在 37℃的条件下孵化, 水浴加热24 h, 得到亮度很高的红色荧光金纳米团簇, 适合被普遍采纳。 根据实验研究发现, 所得到的金纳米团簇稳定性较好, 其中激发光谱的最大峰位于470 nm, 而发射光谱的最大发射峰位于680 nm, 为典型的红色纳米荧光团簇, 相应的荧光产率为8.76%。 通过进一步研究发现, 所得金纳米荧光团簇可设计为汞金属离子选择性探针。 并根据荧光选择性淬灭现象, 将其成功地应用于污水中Hg2+的检测。 检出限小于1 ppb, 满足安全饮用水的检出限要求。 校准曲线的线性相关线数在 99.8%以上。 同时研究了实际样品中Hg2+的加标回收测试。 并与原子吸收法进行对比。 在低浓度测试时, 该方法有显著的优越性。 在测定高浓度的Hg2+时, 两种方法的结果无明显差异, 进一步说明了方法的准确性。 该方法为天然水中 Hg2+的简便检测提供了有效而又经济实惠的手段。

利用高计数率探测器和低功率光源,在大的能量范围内,同时测量了整体X光透镜的传输效率和焦斑直径与能量的关系。实验结果表明:透镜的焦斑直径随着能量的升高而减小;对04-5-10-5透镜而言,在高于5.8 keV的能量范围内,透镜的传输效率随着能量的升高而降低,在低于5.8 keV的能量范围内,透镜的传输效率随着能量的升高而增加。通过测量不同能量的X射线在透镜会聚光束中的空间分布,研究了短出口焦距透镜的光晕现象,光晕会导致透镜焦斑直径增大和传输效率测量值的增加。利用轴向扫描法研究了整体X光透镜出口焦距和能量的关系,实验结果表明:会聚透镜的出口焦距随着X射线能量的升高而增加。