邓泽宇 1,2杨小涵 1,2张锦文 1,2赵浩然 1,2[ ... ]沈杰 1,*
作者单位
摘要
1 北京大学材料科学与工程学院,北京 100871
2 北京大学化学与分子工程学院,北京 100871
稀土类发光材料由于其丰富的光学特性而具有重要的研究与应用价值。其中,稀土上转换发光材料在近年来尤为受人瞩目,与之相关的研究成果遍布物理、化学、生物、材料和多个交叉领域。有别于大多数发光材料的共性,上转换材料的激发-发射谱峰波长呈现为反斯托克斯位移,因此能够在短波长谱带范围绕过背景噪声且传输发光信息。作为对这一光物理机制的理解运用,人们通过化学方法合成了纳米尺度的稀土上转换发光材料,并且在生物样品荧光显微成像中成功证实了上转换发光标记物的高信噪比检测。以上转换发光微纳材料的光物理性质研究为主题,介绍和梳理了稀土上转换纳米材料在偏振光谱解析、单纳米颗粒超分辨发光成像、微型激光器构筑方面的研究进展。
材料 稀土上转换发光 发光偏振性 超分辨成像 微型激光 
中国激光
2023, 50(1): 0113005
作者单位
摘要
昆明理工大学现代农业工程学院, 云南 昆明 650500
三七粉是三七的主要消费和商品形式, 市场上存在以次充好、 甚至是掺假的现象, 由于是粉状物料, 难以用肉眼判别, 为了实现对不同质量等级的三七粉进行无损鉴别。 将30头、 40头、 60头和80头的三七主根研磨成粉, 制备样本。 采用可见近红外高光谱成像系统(400.68~1 001.61 nm)采集4种不同头数三七粉, 共计384个样品的高光谱图像, 提取高光谱图像感兴趣区域(ROI)的平均光谱值作为样本原始光谱。 将384个三七粉样本按2∶1的比例划分训练集和测试集。 采用卷积平滑(SG)、 多元散射校正(MSC)和标准正态变量变换(SNV)3种预处理方法对三七粉样本光谱信息进行预处理并建立支持向量机(SVM)分类模型, 通过比较基于3种预处理方法的SVM模型测试集分类准确率, 确定SNV为最优预处理方法。 采用迭代保留信息变量(IRIV)、 变量组合集群分析(VCPA)和变量组合集群分析混合迭代保留信息变量(VCPA-IRIV)3种特征选择方法提取SNV预处理后光谱的特征波长并建立基于特征光谱和原始光谱的SVM分类模型, 通过比较基于3种特征选择方法得到的特征波长建立的SVM模型测试集分类准确率, 发现将VCPA与IRIV相结合的VCPA-IRIV为最优特征选择方法。 VCPA-IRIV提取了18个特征波长代替全光谱数据参与建模, 该算法在降低模型复杂度的同时保持了模型的分类精度。 为了提高模型的分类精度, 采用引力搜索算法(GSA)对SVM模型中惩罚因子c和核参数g进行寻优, 并与网格搜索(GS)的结果进行比较, 结果表明, VCPA-IRIV-GSA-SVM模型分类效果最好, 测试集分类准确率达到100%。 可见, 利用可见近红外高光谱成像对三七粉进行质量等级无损鉴别是可行的, 为市场上三七粉的质量等级鉴别提供了参考。
可见近红外高光谱成像 三七粉 特征选择 支持向量机 引力搜索算法 Visible near-infrared hyperspectral imaging Panax notoginseng powder Feature selection Support vector machine Gravitational search algorithm 
光谱学与光谱分析
2022, 42(7): 2255
作者单位
摘要
1 东北林业大学 生物质材料科学与技术教育部重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150040
2 东北林业大学 理学院,黑龙江 哈尔滨 150040
碳点(CDs)作为一种新型的碳纳米荧光材料,因具有易制备、光学性能稳定、低毒和良好的生物相容性等优点而备受关注。然而,其荧光性能调控、荧光量子产率(QY)改善、寻求绿色环保和可持续发展的碳源仍是实现其多方面应用的关键。生物质材料在自然界中广泛存在、种类丰富且能够重复再生,在CDs制备过程中可同时控制碳核和表面态的形成,进而实现荧光性能调控和QY改善,作为来源广、廉价易得的碳源引起了科学家的广泛关注。本文从CDs的发光颜色调控出发对近年来生物质基CDs的绿色制备进行综述,分析归纳了不同生物质材料作为碳源及制备方法对生物质基CDs的发光颜色和QY的影响,梳理并总结了生物质基CDs在生物成像、药物递送、传感、防伪、光催化及LED等方面的应用研究进展,同时对生物质基CDs的性能优化、绿色制备方法面临的挑战及未来的发展方向进行了展望。
生物质基碳点 绿色合成 光致发光 量子效率 生物应用 biomass derived carbon dots green synthesis photoluminescence quantum yield biomedical applications 
发光学报
2022, 43(6): 833
作者单位
摘要
1 东北林业大学 生物质材料科学与技术教育部重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150040
2 东北林业大学 理学院, 黑龙江 哈尔滨 150040
以稀土氯化物为原料、油酸和十八烯为溶剂, 采用溶剂热法合成粒径为4.4 nm的β-NaGdF4∶Yb3+,Er3+上转换荧光纳米粒子, 并将其分散于纤维素纳米晶(CNC)的悬浮液中, 随后通过蒸发诱导自组装制备了β-NaGdF4∶Yb3+,Er3+/CNC胆甾型复合膜。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和荧光光谱等分析手段对制备样品的结构、形貌和性能进行分析。结果表明, 制备的NaGdF4∶Yb3+,Er3+上转换荧光纳米粒子的形貌为球形, 结构为纯六方相, 有良好的分散性, 其分散液在980 nm激光激发下发出肉眼可见的明亮绿光。与纳米纤维素溶液自组装后获得同时具有上转换发光和结构色的β-NaGdF4∶Yb3+,Er3+/CNC胆甾型复合膜, 少量β-NaGdF4∶Yb3+,Er3+的引入不改变纳米纤维素膜的胆甾型液晶结构。此外, 纳米纤维素膜作为一维光子晶体在一定程度上可实现对β-NaGdF4∶Yb3+,Er3+荧光性能的调控, 使其禁带边缘的荧光强度增强2.7倍。
纤维素纳米晶 自组装 胆甾型液晶 上转换荧光 cellulose nanocrystalline self assembly cholesteric liquid crystal upconversion fluorescence 
发光学报
2021, 42(12): 1882
作者单位
摘要
1 上海大学 微电子研究与开发中心, 上海 200444
2 上海大学 机电工程与自动化学院, 上海 200444
头戴式虚拟现实(Virtual Reality, VR)显示的持续升温推动微显示器不断向高分辨率、高刷新率的方向发展, 然而微显示器有限的带宽难以承载虚拟世界下的海量图像数据, 为了减少微显示器系统扫描成像过程中的时间冗余, 提高数据传输效率和图像线性度, 建立了一种伪随机扫描顺序的原子扫描模型。传统的微显示器是从第一个像素到最后一个像素连续顺序扫描的, 原子扫描采用分子空间按位的扫描方法, 将整个显示屏幕分成若干子空间, 扫描时可以任意切换子空间。根据原子扫描模型设计了微显示器的原子扫描控制器, 通过分辨率为1.6 k×3×1.6 k硅基OLED微显示器的验证, 扫描达到了100%的传输效率和93.8%的线性度, 相比于传统的十二子场扫描, 时钟频率降低了约3.3倍。证明了原子扫描控制器的可行性, 适用于超高清、高分辨率、海量数据的图像显示。
微显示器 原子扫描控制器 传输效率 线性度 子空间 microdisplay atomic scan controller transmission efficiency linearity subspace 
液晶与显示
2019, 34(4): 395

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