浙江工业大学 化学工程学院, 浙江 杭州 310000
鉴于长余辉材料免实时激发特性可有效消除激发光源及复杂样品自体荧光的干扰, 近红外长余辉材料在生物成像领域受到了广泛关注。但其在荧光传感应用方面的报道相对较少, 尤其是利用长余辉纳米粒子来检测金属阳离子鲜有报道。本文采用水热法制备了Sn4+共掺的近红外长余辉纳米材料ZnGa2O4∶Cr3+,Sn4+ (ZGSC), 再以包硅处理得到在水溶液中分散性良好的荧光探针ZnGa2O4∶Cr3+,Sn4+@SiO2(ZGSC@SiO2)。基于Fe3+对长余辉材料ZGSC@SiO2的荧光猝灭效应, 构建了一种选择性好、无背景干扰的近红外长余辉荧光探针ZGSC@SiO2, 用于Fe3+的定量检测。采用时间分辨光谱可有效地消除背景干扰, 实现了高信噪比检测, 其线性范围为50~800 μmol/L, 检出限为25.12 μmol/L。选取了3种补铁口服液作为实际样品, 对其总铁含量以及Fe3+的含量进行检测, 并进行了加标实验。实验结果表明, 测定结果中总铁含量与标示值吻合; 3种样品中总铁含量的加标回收率为99.00%~99.79%, 相对标准偏差(RSD)为2.416%~3.808%; Fe3+含量的加标回收率为99.90%~102.69%, RSD为3.263%~4.296%, 满足测定要求。根据样品中总铁含量和Fe3+含量, 可计算得出Fe2+含量, 因此该荧光传感体系具有可同时检测Fe3+与Fe2+的优点, 可以用于补铁口服液中有效价态Fe2+的质量控制检测。
近红外长余辉材料 铁离子 时间分辨光谱 near-infrared persistent luminescence ZnGa2O4∶Cr3+,Sn4+ ZnGa2O4∶Cr3+,Sn4+ Fe3+ time-resolved spectra technique
1 南开大学物理科学学院和泰达应用物理研究院弱光非线性光子学教育部重点实验室, 天津 300457
2 喀什师范学院物理系, 新疆 喀什 844000
研究了热退火对飞秒激光脉冲在空气中微构造的黑硅材料的光致发光(PL)时间分辨光谱和发光强度衰减性质的影响，分析了退火后黑硅材料内光生载流子的运动和缺陷的性质。通过应用双指数函数拟合PL的强度衰减曲线，得到退火导致黑硅材料光谱变化的可能机理。采用热扩散理论说明退火造成氧缺陷的增加和非平衡载流子辐射复合率的增大，导致退火黑硅的PL强度随着退火温度的升高而增大。退火后时间常数增大且慢衰减过程比重增大，说明退火消除并修复了微构造表面及内部的一些缺陷，增加表面束缚态，减小非辐射复合中心的密度，从而增大了辐射复合所占的比重，导致退火黑硅的PL谱强度增大。黑硅发光的最佳退火条件是800 ℃真空退火30 min。
光谱学 时间分辨光谱 退火 黑硅 衰减 扩散
1 茂名学院 物理系,广东茂名 525000
2 华东理工大学 化学物理实验室,上海 200237
利用时间分辨的光谱测量技术,测定了不同氪气压强下脉冲激光烧蚀金属Cu诱导等离子体发光羽的发射光谱及其强度随时间的分布。利用快速同步照相的方法,拍摄了不同氪气压强下的等离子体发光羽的照片。实验结果表明,等离子体发光羽的光谱主要由原子谱线构成,发光羽颜色随环境气压而变化。结合实验结果探讨了环境气压对脉冲激光烧蚀Cu诱导等离子体发光羽的发光机理的影响,认为不同环境气压下等离子体发光羽的发光机理不同,低压下以电子碰撞传能激发辐射为主,中压下以电子与原子碰撞传能激发和电子与一价离子的复合激发辐射为主,高压下以电子与一价离子的复合激发辐射为主,并用此机理定性地解释了所观察到的实验现象。
脉冲激光 诱导 时间分辨光谱 发光羽 金属Cu Pulsed laser Inducement Time-resolved spectra Plume Metal Cu
通过测定Nd∶YAG脉冲激光烧蚀金属Cu诱导产生光谱线及其强度随时间与空间的分布，结果表明等离子体辐射光谱线由原子光谱线、离子光谱线及连续辐射背景光组成，Cu原子光谱线的数目不仅比离子光谱线多，而且辐射强度比离子光谱线的大，以连续辐射背景光的辐射强度为最弱；原子光谱线的发光范围最大，持续时间最长；离子光谱线发光范围中等，持续时间中长；连续辐射背景光的发光范围最小，持续时间最短．讨论了激光诱导发光的机理，认为等离子体羽中连续辐射背景光主要来自近靶处高能电子的韧致辐射和电子与离子的复合激发，原子和离子光谱线主要由等离子体中高能电子的碰撞传能激发所引起，并用之较好地解释了所观察的实验现象．
脉冲激光 发射光谱 烧蚀 金属Cu Pulsed laser Time resolved spectra Ablation Copper
1 Dept. of Phys., Xiamen University, Xiamen 361005, CHN
2 National Lab. for Superlattice and Microstructures, Institute of Semicondutors, CASs, Beijing 100083, CHN
1 上海大学材料系, 上海 201800
2 日本东北大学理学部物理学科, 仙台 980, 日本
利用溶胶-凝胶法在SiO2气凝胶中制得了ZnS∶Mn纳米微晶,并对微晶的X射线衍射谱、激发-发射光谱、发光效率、时间分辨光谱进行了研究,讨论了发光性质变化的原因。实验表明,Mn2+在纳米微晶中的发光效率相对于体材料有明显的提高,弛豫时间也比在体材料中缩短了约一个数量级。
SiO2气凝胶 ZnS∶Mn纳米微晶 量子尺寸效应 时间分辨光谱
南开大学现代光学研究所, 教育部光电信息技术科学开放研究实验室, 天津 300071
采用激光诱导荧光技术对InCl分子A3Π0→X1Σ+荧光光谱进行了分析和归属, 并对A3Π0(ν′=1)→X1Σ+(ν＂=1, 2, 3, 4, 5)的时间分辨谱进行了观测, 得到InCl分子A3Π0态无碰撞辐射寿命τ0≈370 ns, 无碰撞弛豫速率常数kQ≈9.87×10-11 cm3molec-1s-1。
时间分辨谱 寿命 弛豫速率 激光诱导荧光
中国科学技术大学选键化学开放研究实验室,合肥 230026
介绍了初步建立起来的傅里叶变换激光腔内吸收光谱仪(FT-ICLAS)装置,讨论了这一探测分子光谱学的方法相对于传统的光栅光谱的激光腔内吸收光谱方法的优点
激光腔内吸收光谱 傅里叶变换光谱 时间分辨谱
1 华中理工大学激光技术重点实验室, 武汉 430074
2 Lehrstuhl Fuer Lasertechnik, Rheinish-Westflisch Technische Hochschule Aachen, D-52074 Aachen, Germany
利用光学多通道分析仪(OMAⅢ)研究脉冲激光沉积钛酸钡薄膜过程中的激光诱导等离子体的时间分辨发射光谱。利用各种粒子不同时刻发射的谱线强度描绘成该粒子的飞行时间谱,表征了等离子体中该粒子的空间浓度分布。根据飞行时间谱的特征,推算了粒子束脉冲(等离子体)的空间宽度及其与缓冲气体压力的关系。提出了在激光沉积多元氧化物薄膜过程中的合适的缓冲气体压力范围,解释了激光原位沉积高温超导薄膜中所需氧气分压达30Pa的原因。
激光诱导等离子体 时间分辨光谱 空间长度
1 华东师范大学物理系, 上海 200062
2 中国科学院上海光学精密机械研究所、华东师范大学量子光学联合开放实验室, 上海 201800
本文用激光脉冲多光子激发的技术获得了碘分子高激发态F＇(Te＝51706.7 cm-1)的布居,并对该态10个荧光辐射(310 nm带)的时间分辨谱进行了测量.采用二步三光子的非线性激发模型对荧光时间分辨谱的数据进行处理,得到了离子对态F’的310 nm荧光带的辐射寿命.
时间分辨谱 离子对态 寿命 多光子激发
