1 1.上海大学 材料科学与工程学院, 上海 200444
2 2.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海 200050
3 3.上海理工大学 材料与化学学院, 上海 200093
具备良好成骨性能和降解速率的生物陶瓷骨组织工程支架在骨修复领域极具应用潜力。镁黄长石(Ca2MgSi2O7)因其具有良好的力学性能、生物降解能力以及促成骨性能而备受关注。本研究以硅树脂为聚合物前驱体、碳酸钙与氧化镁为活性填料制备打印浆料, 采用挤出式3D打印技术在室温条件下制备支架素坯, 并在惰性气氛下高温烧结制备了镁黄长石生物陶瓷支架, 并对比研究了镁黄长石支架与斜硅钙石(Ca2SiO4)、镁橄榄石(Mg2SiO4)支架在结构、抗压强度、体外降解能力以及体外生物学性能等方面的差异。结果表明: 镁黄长石支架与斜硅钙石、镁橄榄石支架具有相似的三维多孔结构, 抗压强度、降解速率介于镁橄榄石和斜硅钙石之间, 但促进骨髓间充质干细胞的成骨基因表达能力显著强于镁橄榄石和斜硅钙石支架。本研究证实采用3D打印制备的镁黄长石支架有望作为骨组织工程较理想的支架。
聚合物前驱体 3D打印 生物陶瓷 polymer precursor 3D printing bioceramics
1 上海大学 材料科学与工程学院, 上海 200444
2 上海大学 新型显示技术与应用集成教育部重点实验室, 上海 200072
采用热处理烧结方法制备了含CsPbBr3钙钛矿量子点的硅酸盐基氟氧化物玻璃陶瓷（SiO2-Al2O3-Li2O-AlF3-LiF)。通过X射线衍射分析了玻璃的自析晶现象与量子点生长之间的关系; TEM透射电镜分析了量子点的形貌特征; 荧光光谱、吸收光谱和CIE色坐标等表征分析了量子点的发光特性。结果表明, 最佳条件制备得到的含CsPbBr3量子点的玻璃陶瓷材料可实现512 nm强绿光发射, 半峰宽22.80 nm。将该玻璃陶瓷与365 nm紫外芯片封装构建绿光发光二极管（LED), 有望替代绿色荧光粉成为新型固体发光领域的关键材料。
CsPbBr3钙钛矿量子点 玻璃陶瓷 热处理烧结 绿色LED CsPbBr3 perovskite quantum dots glass ceramic re-heat treatment green LED
上海大学 材料科学与工程学院, 上海 200444
本研究以ZnO透明陶瓷为研究对象, 基于Mie理论及Rayleigh-Debye近似散射理论, 建立了单轴六方晶系透明陶瓷的双折射散射与其直线光学透过率之间关联的理论模型, 阐明了ZnO透明陶瓷光学直线透过率随晶粒尺寸减小、陶瓷织构度的提升而增大的关系。采用强磁场下的注浆成型工艺结合优化放电等离子体烧结参数, 实现了ZnO透明陶瓷显微结构的有效调控, 使得制备的ZnO透明陶瓷符合模型要求。实验结果表明: 当ZnO陶瓷平均晶粒尺寸从1.72 μm减小至0.66 μm时, 其600 nm处的直线透过率从5.1%提高到12.9%; 对于亚微米级ZnO陶瓷(平均晶粒尺寸0.35 μm), 当陶瓷织构度从4.0%提高到24.7%时(XRD计算), 样品光学直线透过率从21.6%提升到36.6%。所获得实验结果与构建的理论模型计算结果吻合, 证实了所构建的模型。
ZnO 双折射 织构 透过率 ZnO birefringence texture transmittance
采用X射线吸收近边结构(XANES)谱对多晶Lu2SiO5∶Ce(LSO∶Ce)发光粉体中Ce元素的化合价状态进行了表征, 结果表明: 在空气下煅烧后得到的不同Ce掺杂浓度的LSO∶Ce粉体中, Ce3+在总掺杂Ce中的含量仅为18%～39%; 而经1 000 ℃/2 h的氢气气氛下退火后, LSO∶0.5%Ce粉体中Ce3+的相对含量由39%大幅提高到83%。真空紫外(VUV)激发发射光谱表明: 当Ce的掺杂摩尔分数为0.25%～1%时, Ce3+的摩尔分数与LSO∶Ce粉体的发光强度具有很好的关联性。 氢气退火处理可以使LSO∶Ce粉体的发光强度提高近40%。LSO∶Ce粉体在变温条件(50～250 K)下的发射强度表现出良好的稳定性, 未观察到热猝灭现象发生。
化合价 X-射线吸收近边结构 VUV光谱 LSO∶Ce LSO∶Ce valence state XANES VUV spectra
1 广州大学植物抗逆基因功能研究广州市重点实验室, 广州大学生命科学学院, 广东 广州510006
2 广州大学化学化工学院, 广东 广州510006
3 广东出入境检验检疫局, 广东 广州510623
原位衰减全反射红外光谱用于农药残留动态研究。 通过对果蔬(西红柿)表面敌敌畏和乙酰甲胺磷两种农药的原位表征, 发现敌敌畏具有显著的挥发性, 喷淋20 min后降解达80%, 同时, 表征CO的1 734 cm-1吸收峰在20 min转为负峰, 结合3 073 cm-1吸收峰显著减弱, 1 277 cm-1吸收峰在减弱的同时发生了显著的红移(30 cm-1), 表明敌敌畏可能存在一定程度的水解; 而喷淋乙酰甲胺磷后120 min无明显变化, 表明乙酰甲胺磷相对稳定。
农药 残留动态 敌敌畏 乙酰甲胺磷 原位衰减全反射红外光谱 Pesticide Residual dynamics Dichlorvos Orthene In situ attenuated total reflection FTIR 光谱学与光谱分析
2012, 32(12): 3217
1 上海大学材料科学与工程学院 电子信息材料系， 上海200072
2 中国科学院 上海硅酸盐研究所， 上海200050
采用Pechini 溶胶-凝胶法结合旋涂工艺在单晶硅(111)上制备了Ce3+离子掺杂的硅酸镥(Lu2SiO5) 薄膜，利用热重差热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、真空紫外光谱(VUV) 及椭偏(SE) 测试对Ce∶Lu2SiO5 薄膜的物相、形貌、发光性质和光学常数进行了表征。结果表明: 薄膜样品从900 ℃开始晶化，1 100 ℃时晶化完全。薄膜表面均匀、平整、无裂纹。真空紫外激发光谱中存在较强的基质发射，发射光谱是一个350～500 nm 的宽带谱，宽带中心在400 nm左右。折射率、消光系数分别为1.82～1.94和0.005～0.05，厚度与SEM测试结果相一致。
溶胶-凝胶法 Ce∶LSO薄膜 发光 真空紫外光谱 光学常数 sol-gel method Ce∶LSO film luminescence VUV spectra optical constants
1 北京工业大学 应用数理学院，北京 100022
2 河北工程大学 理学院，邯郸 056038
3 河南省计量科学研究院，郑州 450008
为了准确重建微小物体三维物场，采用理论分析与计算机模拟相结合的方法，研究了如何用准直光重建大数值孔径数字全息图，分析了用球面参考光波再现失效的原因，得到了位相重建的表达式；分析了由于记录距离和参考点源偏置的测量误差而导致位相重建像的畸变，作了计算机模拟验证。结果表明，对于强度重建，只要能够记录高质量的全息图，就可以得到准确的再现结果；而对于三维物场重建，只有准确测量记录距离和参考点源的偏置，才能得到准确的再现结果；由于距离的测量误差，导致再现光波场的位相分布出现了二次函数调制畸变，因此，实验过程中精确测量这两个参量是至关重要的。
全息 数字全息显微 三维重建 准直光 holography digital holographic microscopy three-dimensional reconstruction collimate wave
1 北京工业大学,应用数理学院,北京,100022
2 河北工程大学,理学院,邯郸,056038
3 河南省计量科学研究院,郑州,450008
基于菲涅耳衍射理论,详细推导了预放大数字全息系统的点扩散函数表达式,并由此分析了该成像系统的分辨率.通过分别对整个系统、显微物镜以及CCD的点扩散函数幅值的计算机模拟,讨论了显微物镜与CCD分辨率之间的匹配问题.指明了现有文献中一些含糊说法.结果表明:恰当选择记录参量,使MO的成像分辨率接近于其极限分辨率,同时还要使CCD在满足抽样条件与再现像分离条件的情况下,再现像分辨率等于或略高于MO的分辨率.
全息术 预放大数字全息术 菲涅耳衍射 点扩散函数 分辨率
1 北京工业大学 应用数理学院，北京 100022
2 河北工程大学 理学院，邯郸 056038
为了提高再现像质量，对数字全息常见算法进行了比较研究。根据全息理论和线性系统理论，研究了利用菲涅耳近似法和基于瑞利－索末菲衍射积分的卷积法数值重建离轴无透镜傅里叶变换全息的方法，并做了计算机模拟。结果表明，在记录距离很短的情况下，尽管记录距离不满足通常的菲涅耳近似条件，菲涅耳近似公式仍然成立；自由空间脉冲响应的快速傅里叶变换在不同的记录距离性质不同，由瑞利－索末菲衍射积分利用卷积方法得到的再现像质不理想；对于离轴无透镜傅里叶变换全息显微来说，菲涅耳近似重建方法优于卷积方法。
全息 无透镜傅里叶变换全息 重建方法 菲涅耳近似 瑞利－索末菲衍射积分 卷积法 holography lens-less Fourier transform holography reconstructing method Fresnel approximation RayleighSommerfeld diffraction integral convolution
1 北京工业大学应用数理学院, 北京 100022
2 河北工程大学理学院, 河北 邯郸 056038
3 河南省计量科学研究院, 河南 郑州 450008
根据成像理论和全息系统的点扩散函数,研究了数字全息显微系统的成像分辨率,给出了无预放大和有预放大情况下成像分辨率的表达式,指出了只有当CCD的成像分辨率等于或高于显微物镜(MO)的成像分辨率时,预放大数字全息系统的成像分辨率才取决于显微物镜的数值孔径(NA);反之,系统的成像分辨率则取决于CCD的数值孔径。采用无透镜傅里叶变换全息记录光路,对美国空军分辨率测试板进行了实验研究,结果表明再现像在水平和垂直方向的极限分辨率分别为3.91 μm和4.38 μm,与理论分析相吻合。对条纹物体进行了全息图的模拟记录和再现,结果与理论分析相一致。
全息 预放大 显微 分辨率 无透镜傅里叶变换全息
