1 合肥工业大学 微电子设计研究所, 合肥 230601
2 教育部IC设计网上合作研发中心, 合肥 230601
调频连续波(FMCW)雷达常用于测量多个目标的距离和速度，被广泛用于自动驾驶场景中。FMCW雷达产生的线性调频波称为啁啾(Chirp)，通常由锁相环(PLL)电路产生。由于带宽有限，传统锯齿啁啾下降时间过长，降低了雷达性能。文章提出了一种基于分段电流电荷泵的快速啁啾发生器设计方案。调频阶段采用最佳电荷泵电流，即最优环路带宽，可保证啁啾的线性度。啁啾下降阶段使用更大的电流，可缩短下降时间。仿真结果表明，啁啾发生器频率输出范围为19.25~20.25 GHz，1.2 V电压下整体功耗为31.8 mW。PLL带宽为1.5 MHz时，锯齿形啁啾下降的最大调制速率为454 MHz/μs。与恒定电荷泵电流方式相比，下降时间缩短了80%。
调频连续波 锁相环 测速 带宽 FMCW PLL velocity measurement bandwidth
1 广西科技大学 生物与化学工程学院，广西糖资源绿色加工重点实验室，广西 柳州 545006
2 蔗糖产业省部共建协同创新中心，广西 南宁 530004
采用3⁃氨丙基三乙氧基硅烷（APTEs）封端氧化锌量子点（ZnO QDs）的方式，制备了一种荧光性能稳定的水溶性Sm∶ZnO⁃NH2 QDs荧光探针。通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱仪（FT⁃IR）、纳米粒度和Zeta电位仪（DLS）、稳瞬态荧光光谱仪（PL）等对材料进行表征。最优化条件下制备的该探针在水中具有良好的荧光性能，在4 ℃下贮存10 d后其荧光强度仍保留92%。基于该探针的荧光可以直接被多巴胺（DA）选择性猝灭，建立了一种选择性检测DA含量的荧光分析新方法，在50~1 600 ng/mL浓度内，该探针呈现良好的线性关系（y=0.4639x+ 0.008530，R2=0.996 3），检出限（LOD）为1.08 ng/mL，具有较好的稳定性和重现性，并成功应用于人体尿液样品的检测，回收率为98.18%~107.84%。
Sm掺杂 ZnO-NH2 QDs 荧光探针 选择性猝灭 多巴胺 Sm doped ZnO-NH2 QDs fluorescence probe selective quenching dopamine
1 广西科技大学 生物与化学工程学院, 广西糖资源绿色加工重点实验室, 广西 柳州545006
2 蔗糖产业省部共建协同创新中心, 广西 南宁530004
采用溶胶凝胶法制备出一种荧光性能稳定的氧化锌量子点(ZnO-NH2 QDs), 并对其进行紫外-可见光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X 射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X 射线光电子能谱(XPS)、荧光(PL)表征。基于Cu2+对ZnO-NH2 QDs动态荧光猝灭且Cu2+可与邻苯二胺(OPD, 为非荧光物质)反应生成具有黄色荧光的2,3-二氨基吩嗪(DAP)的机理, 开发了一种具有特异性识别Cu2+的ZnO-NH2 QDs荧光探针以及ZnO-NH2 QDs+Cu2++OPD荧光传感系统。该探针在40~9 000 nmol/L的线性范围内检测Cu2+, 检测限(LOD)为3.93 nmol/L。在自来水中的加标回收率范围为98%~100.58%, 在柳江水中Cu2+的加标回收率范围为97.43%~101.47%。实验结果表明该探针对Cu2+有较好的选择性和准确度, 能为金属离子Cu2+的荧光快速检测提供一种新思路。
氧化锌量子点 开关式荧光探针 ZnO quantum dots switchable fluorescence probe Cu2+ Cu2+
1 东南大学江苏省工程力学重点实验室, 江苏 南京 211189
2 北京环境强度研究所可靠性与环境工程技术重点实验室, 北京 100076
将水转印工艺与数字图像处理方法结合,提出水转印栅线相移云纹法,该方法可用于聚氨酯类超弹性材料大变形测量。通过水转印制作试件栅与参考栅,并采用计算机对两者的数字图像进行算术相减,得到数字相移云纹条纹;运用Carré算法从相移云纹条纹图中提取出面内变形相关的相位。所提方法仅用一幅试件栅与参考栅图像实现试样变形信息的自动、准确提取,可为动态大变形的测量提供一种成本低、有效精确的测试手段。给出了所提方法用于聚氨酯圆环静载压缩变形定量测量,及圆棒的冲击压缩动态变形特性实验研究的结果。
光栅 水转印栅法 数字相移云纹 变形测量
1 东南大学江苏省工程力学重点实验室, 江苏 南京 211189
2 北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室, 北京 100076
提出了一种基于彩色摄像机的双波长激光剪切散斑干涉测量方法,用于同步测量变形物体的面内和面外位移导数。两束不同波长的激光以相同的入射角,同时对称地照射在被测物体表面。基于改进的迈克耳孙干涉光路并仅用一个相移器,建立了时间相移的双波长激光剪切散斑干涉测量系统。通过一个3芯片彩色相机的绿色和蓝色通道记录两个不同波长激光干涉形成的干涉图。运用Carré算法从分离的绿色和蓝色剪切散斑干涉条纹图中提取出与面内和面外变形导数分量相关的相位。悬臂铝梁的变形测量结果验证了该测试系统的可行性。
测量 双波长剪切散斑干涉 位移导数测量 3芯片彩色相机 光学学报
2020, 40(18): 1812002
刘腾 1,2,3,4,*李利军 1,2,3,4李轩 1,2,3,4程昊 1,2,3,4[ ... ]黄文艺 1,2,3,4
1 广西科技大学生物与化学工程学院,广西 柳州 545006
2 广西科技大学广西糖资源绿色加工重点实验室,广西 柳州 545006
3 广西蔗糖产业协同创新中心,广西 南宁 530004
4 广西科技大学广西高校糖源加工重点实验室,广西 柳州 545006
本文以硝酸银为银源,通过多元醇法制备纳米银线,利用扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计对纳米银线进行表征,成功制备出直径、长度均一的纳米银线。使用激发波长为785 nm的手持式拉曼光谱仪对诺氟沙星溶液进行检测。结果表明该基底具有很好的SERS效果,增强因子达到1.44×107。检测10-3~10-8mol/L浓度的诺氟沙星溶液时,以浓度和特征峰强度作直线拟合,发现具有较好的线性相关,相关系数R2为0.94101; 为进一步考察纳米银线在玻璃片上的分散性,在诺氟沙星(10-3mol/L)样品的基底上随机取6个点,采集光谱信号。最后,重复检测6个诺氟沙星溶液(10-5mol/L)样品的拉曼光谱,检验光谱的重现性。实验结果表明,纳米银线在玻璃片上分散性较好,在检测诺氟沙星时体现了较好的重现性。
纳米银线 诺氟沙星 表面增强拉曼散射 分散性 重现性 silver nanowires norfloxacin surface-enhanced Raman scattering uniformity reproducibility 鲍闻渊 1,2,3,4,*李利军 1,2,3,4冯军 1,2,3,4刘腾 1,2,3,4[ ... ]黄文艺 1,2,3,4
1 广西科技大学 生物与化学工程学院,广西柳州545006
2 广西科技大学 广西糖资源绿色加工重点实验室,广西柳州545006
3 广西蔗糖产业协同创新中心,广西南宁530004
4 广西科技大学 广西高校糖资源加工重点实验室,广西柳州545006
本文以磷酸为磷源,通过溶胶水热法制备磷掺杂TiO2,利用Lee和Meisel的方法制备银溶胶,以4-巯基苯甲酸(MBA)为探针分子,通过构建TiO2/MBA/Ag三明治结构,研究磷掺杂二氧化钛对该基底表面增强拉曼(SERS)性能的提升。通过TEM、XRD、XPS、DRS和拉曼光谱图表征二氧化钛的形貌结构、化学组成、光学和拉曼性能,结果表明,制备出的磷掺杂二氧化钛为锐钛矿型纳米颗粒,粒径范围6~12 nm,XPS显示磷以P5+替代了Ti4+,形成O-P-O键掺入TiO2的晶格中,当磷的掺杂量在1.77%时,TiO2/MBA/Ag三明治体系具有最佳的SERS信号,这是因为适量的磷掺杂降低了TiO2的能带间隙,丰富TiO2的表面态,这能促进TiO2向MBA分子的电荷转移。
表面增强拉曼光谱 二氧化钛 磷掺杂 SERS TiO2 P dopant
广西科技大学生物与化学工程学院,广西 柳州 545006
本文采用湿化学方法制备具有表面增强拉曼散射活性的氧化石墨烯负载纳米金溶胶:通过以柠檬酸三钠为还原剂,在没有稳定剂、温和的液相反应条件下,同时还原氯金酸和深度氧化的石墨烯,原位制备氧化石墨烯负载金纳米颗粒复合物。利用紫外可见分光光度计、激光粒度分析仪、傅里叶变换红外吸收光谱仪、透射电子显微镜对所制得的氧化石墨烯负载金纳米颗粒复合物进行了表征和分析,并且采用拉曼光谱研究其作为增强试剂的性能。结果表明:所得溶胶在波长为540 nm左右存在较强的吸收峰,粒径分布在50 nm附近范围内;生成的金纳米粒子的大小及其分布受氯金酸用量的影响,并且粒径分布均匀,金纳米颗粒的平均尺寸为20 nm,大量金纳米颗粒均匀地附着在氧化石墨烯的片层之间;氧化石墨烯的含氧官能团大幅降低,氧化石墨烯表面基团大部分被还原;以R6G为探针分子验证其拉曼增强效应,在浓度低至10 nmol/L时依然具有较强的拉曼信号,增强因子达到2.4×105。所以高分散性、高稳定性的氧化石墨烯负载金颗粒溶胶,可作为SERS活性基底（增强试剂）,用于快速检测。
石墨烯负载纳米金 局域表面等离子体共振 GO@AuNPs SERS SERS LSPR
