1 西北大学物理学院，陕西 西安 710127
2 陕西省油气资源光纤探测工程技术研究中心，陕西 西安 710065
提出了一种基于光纤超声传感技术的岩石含水率检测新方法。在实验中，以压电换能器（PZT）发出的1 MHz超声波作为声源，采用超声波透射法，通过刻写在细芯光纤中的一对光纤光栅检测岩石的超声波信息（包括时域以及频域的结果），并与相同条件下的PZT接收结果进行比较。随着岩石含水率的增加，光纤传感器表现出与PZT相似的响应趋势，且测得的含水率绝对偏差较小，充分证明了光纤探测岩石含水信息的可行性和优越性。
光纤光学 红砂岩 含水率 超声波 光纤检测
1 光能转换材料湖南省高校重点实验室， 湖南 长沙 410081
2 湖南师范大学 化学化工学院， 湖南 长沙 410081
Mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉的耐湿性差，严重影响了白色发光二极管（WLEDs）的光色稳定性。本工作基于绿矾溶液的还原性，将K2SiF6∶Mn4+颗粒表面的Mn4+还原成可溶的低价态Mn2+，实现了氟化物粒子的表面钝化及高耐湿性。在水浸360 h后，表面钝化的K2SiF6∶Mn4+粒子的发光强度仍保持初始强度的95%，而未处理的K2SiF6∶Mn4+颗粒发光强度迅速降为初始值的46%。此外，采用绿矾溶液对表面已水解的氟化物荧光粉进行简单的浸泡，可使其完全恢复原来的发光强度。电感耦合等离子体-原子发射光谱、X射线光电子谱、元素能谱等表征结果显示，经绿矾溶液处理的K2SiF6∶Mn4+粒子表面的Mn4+浓度显著减小，证实了惰性壳层K2SiF6的形成，揭示了氟化物粒子耐湿性显著提升的原因。此外，经高温（85℃）高湿（85%）的条件老化1 000 h后，WLEDs器件中表面钝化的K2SiF6∶Mn4+粒子仍保持着100%的红色发光强度，明显高于未钝化的氟化物的59%，进一步证实了绿矾溶液钝化的K2SiF6∶Mn4+红色荧光粉具有非常优异的环境稳定性。
Mn4+掺杂 红色荧光粉 耐湿性 绿矾溶液 表面钝化 Mn4+ doping red phosphor moisture resistance green alum solution surface passivation 
Author Affiliations
Abstract
Department of Electronic Engineering, School of Electronic Science and Engineering (National Model Microelectronics College), Xiamen University, Xiamen 361005, China
We present a study on a watt-level acousto-optically Q-switched Pr:YLF laser at three different repetition rates (10 kHz, 20 kHz, and 50 kHz) for the first time, to the best of our knowledge. The corresponding average output powers and pulse widths were measured to be 1.14 W, 1.2 W, and 1.32 W, and 40 ns, 52 ns, and 80 ns, respectively. A maximum pulse energy of 0.11 mJ was obtained, corresponding to a peak power of up to 2.8 kW at a repetition rate of 10 kHz. The simulated dynamics of a fast Q-switched Pr:YLF laser is in agreement with the experiment. The laser’s ability to generate stable pulses with high peak power and short pulse width makes it highly desirable for various practical applications, such as laser machining and material processing.
red pulsed laser Pr:YLF diode pump acousto-optical Q switching Chinese Optics Letters
2024, 22(1): 011402
云南民族大学 化学与环境学院， 云南省高校绿色化学材料重点实验室， 云南 昆明 650500
采用溶剂挥发法，在室温条件下生长出掺不同浓度Mn4+的K2TiF6∶Mn4+红光晶体。样品在紫光区和蓝光区都表现出Mn4+的特征宽带激发，对应于其4A2 → 4T1和4A2 → 4T2能级跃迁。在蓝光激发下，所有晶体都呈现出一系列窄带红光发射，其中最强发射峰位于631 nm处。在这些晶体中，样品K2TiF6∶Mn4+ （13.18%）表现出最高效的红光发射，其内外量子效率分别高达97.2%和83.3%。值得一提的是，该样品表现出荧光负热猝灭效应，其在120 ℃时的红光发射强度是室温时的1.81倍。所得晶体与Y3Al5O12∶Ce3+ （YAG∶Ce3+）组装的暖白光LED流明效率（LE）高达180.9 lm/W、色温低至3 859 K、显色指数为91.3。与β?SiAlON∶Eu2+组装成白光LED器件，LE也达101.5 lm/W，显示色域为NTSC （National Television System Committee）标准值的94%。因此K2TiF6∶Mn4+晶体在白光LED照明及显示领域具有潜在应用前景。
红光晶体 氟化物 发光性能 白光LED red-emitting crystals fluorides luminescent properties white LEDs
广州医科大学附属第五医院皮肤科广东高校生物靶向诊治与康复重点实验室, 广东 广州 510700
目的: 探讨强脉冲光(IPL)和或红光联合他克莫司软膏治疗面部脂溢性皮炎(SD)的临床疗效。方法: 纳入201例面部SD患者, 随机分为试验组A、B、C和对照组。对照组外用他克莫司软膏, 试验组C、B和A在前者基础上分别联合红光、IPL、红光和IPL治疗, 疗程共8周。治疗结束后评估疗效及不良反应等。结果: IPL和或红光联合他克莫司软膏治疗后, 症状体征均明显改善(P＜0.05); 其中试验组B对抑制皮脂腺分泌和试验组A对皮损面积、瘙痒改善更明显; 各组红斑的改善幅度无明显差异(P＞0.05); 四组有效率比较差异具有统计学意义(P＜0.05)。经联合治疗后, 角质层含水量增加和经表皮失水量减少, 生活质量好转, 患者满意度较高。四组均无严重不良反应。结论: IPL、红光联合他克莫司软膏治疗面部SD安全有效。
强脉冲光 红光 脂溢性皮炎 他克莫司软膏 intense pulsed light red light seborrheic dermatitis tacrolimus ointment
1 徐州工程学院物理与新能源学院, 江苏 徐州 221018
2 海南大学理学院物理系, 海南 海口 570228电子科技大学基础与前沿研究院, 四川 成都 610054
3 贵州师范学院物理与电子科学学院, 贵州 贵阳 550018
4 东北电力大学理学院, 吉林 长春 132012
亲脂性偶氮染料苏丹红Ⅲ(Sudan Red Ⅲ)分子因染色后可使食品鲜艳、 不褪色, 常被放入食品添加剂中, 食用后对人体的肝肾器官有明显的毒性作用, 严重影响人类身体健康。 苏丹红分子的毒性与其分子几何和电子结构密切相关, 对其结构、 电子激发等研究具有重要的指导意义。 采用密度泛函理论(DFT)方法结合def2-TZVP基组对苏丹红Ⅲ分子结构、 红外与拉曼光谱和紫外光谱进行系统研究, 结果表明PBE0和B3LYP杂化泛函方法计算的红外和拉曼光谱与实验值吻合; 采用含时的B3LYP杂化泛函计算得到的苏丹红Ⅲ分子的紫外-可见吸收峰为228、 353和490 nm, 与实验符合较好, 它们是基态电子向第2激发态、 第6激发态、 第30激发态跃迁所致。 采用空穴—电子分析法考察电子激发可知, S0→S2激发类型是氧、 氮原子到萘环和苯环上的n—π*电荷转移激发, 同时伴随着萘环、 苯环环内间的π—π*局域激发。 S0→S6激发类型是氮、 氧原子到萘环, 氮原子到苯环上的n—π*和萘环环内间π—π*电荷转移激发的叠加。 S0→S2和S0→S6激发类型属于电荷转移激发为主的混合激发。 S0→S30激发类型属于萘环环内的π—π*局域激发, 同时也伴随着氧、 氮原子到萘环上的n—π*和苯环到萘环上的π—π*电荷转移激发, S0→S30激发类型是以局域激发为主。 通过分子片段对空穴、 电子的贡献热图分析, 进一步证实了上述电子激发转移过程。 系统研究苏丹红Ⅲ分子的光谱及电子激发, 为实验检测食品苏丹红Ⅲ分子提供理论参考。
密度泛函理论 苏丹红Ⅲ分子 空穴-电子分析法 红外与拉曼光谱 紫外-可见光谱 电子激发 Density functional theory Sudan Red Ⅲ Hole-electron analysis Infrared and Raman spectra UV-visible spectra Electron excitation 光谱学与光谱分析
2023, 43(8): 2426
1 西北农林科技大学， 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室， 陕西 杨凌 712100
2 贵州大学生命科学学院， 贵州 贵阳 550025
3 西北农林科技大学草业与草原学院， 陕西 杨凌 712100
4 绍妍
5 西北农林科技大学， 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室， 陕西 杨凌 712100中国科学院水利部水土保持研究所, 陕西 杨凌 712100
探讨草地群落光谱特征与养分含量的关系， 可为采用高光谱技术诊断草地群落营养状况， 对推进快速无损检测技术应用于草地施肥管理具有重要意义。 以黄土丘陵区典型草地群落， 白羊草（Bothriochloa ischaemum）群落为研究对象， 设置4个氮添加（0、 25、 50和100 kg N·ha-1·yr-1）和4个磷添加(0、 20、 40和80 kg P2O5·ha-1·yr-1)处理。 基于群落冠层光谱和群落氮磷养分含量测定， 结合红边区域内一阶导数处理， 在植被指数、 特征波段和红边参数组成的18个光谱特征参数中， 采用逐步回归方法（SWR）筛选出对白羊草群落氮磷含量及氮磷比敏感的光谱特征参数， 并建立反演模型对草地群落地上部分全氮含量和地上部分全磷含量及其比值进行估测。 结果表明: 白羊草群落氮磷含量随施氮量增加而增加， 氮磷比随施磷量增加而减少; 氮磷添加下光谱反射率在可见光波段与施肥量成反比， 近红外波段与施肥量成正比， 红边区域内一阶导数的“双峰现象”受氮磷添加影响显著; 一些对草地群落氮磷含量较敏感的光谱特征对氮磷含量及氮磷比估测起重要作用， 其中三波段光谱指数(TBSI), R910和红边幅值(AMP)对氮含量的估测模型有极大贡献（R2=0.87, F=18.8***）， 而磷含量估测中差值植被指数(DVI), 修正红边简比率指数(mSR705), R430, R660和AMP对模型贡献明显（R2=0.91, F=20.51***）， Slope725对氮磷比的估测模型贡献最大（R2=0.54, F=5.14***）。 该研究运用高光谱技术实现对白羊草群落养分含量的快速精准估测， 在氮磷含量及其比值与光谱特征参数存在显著相关性的基础上， 成功筛选出建立模型精度最高的参数组合， 为大面积监测氮磷添加后草地养分含量方法和参数选择奠定了基础。
一阶导数 红边参数 植被指数 逐步回归 氮磷添加 First derivative Red edge parameters Vegetation index Stepwise regression N and P addition 光谱学与光谱分析
2023, 43(5): 1612
1 佛山科学技术学院材料科学与氢能学院, 广东 佛山 528000
2 广东省氢能技术重点实验室, 广东 佛山 528000
3 佛山市无机微纳米发光材料工程技术研究中心, 广东 佛山 528000
4 佛山科学技术学院物理与光电工程学院, 广东 佛山 528225
5 粤港澳智能微纳光电技术联合实验室, 广东 佛山 528225
传统的商用白光LED由于缺乏红光成分, 造成显色指数较低。为了提升白光LED的显色性能, 可以在荧光粉中加入Sm3+, 以提升橙红光的发射能力。采用传统的高温固相法制备了Ca2YNbO6：Sm3+新型双钙钛矿氧化物荧光粉, 并详细研究了荧光粉末的晶体结构、元素组成、发射光谱、激发光谱、热稳定性和荧光寿命等性质。研究表明, 该荧光粉为纯相化合物, 粒径约5 μm。在408 nm的激发下, Sm3+在650 nm附近有强烈的红光发射。数据拟合表明, 荧光粉的发光属于Sm3+的电偶极子-偶极子相互作用过程。高温测试表明, 该氧化物荧光粉具有较高的热稳定性。将商用蓝粉、绿粉与Ca2Y0.96NbO6：0.04Sm3+粉体混合, 并利用365 nm的InGaN芯片激发, 可制备出色坐标为(0.344, 0.350), 色温为4 989 K, 显色指数为81的暖白光LED。
稀土掺杂材料 光致发光 荧光粉 红光发射 白光LED rare-earth-doped materials photoluminescence phosphors red emission white LED
