河北大学物理科学与技术学院 河北省光电信息材料重点实验室 新能源光电器件国家地方联合工程实验室, 河北 保定 071002
Yb3+、Er3+共掺杂上转换发光材料能被红外光激发, 可用于肌体内部温度测量, 但上转换材料效率较低, 无法实现较深组织温度探测。考虑到Er3+能级可被多种光源布居, 较好肌体穿透性的X射线无疑是理想的激发源。本文首次报道了一种新型的深层肌体温度传感材料La2O2S∶Yb3+,Er3+。数据表明, X射线激发下, 在不同温度下的两个绿光发射强度比符合玻尔兹曼分布, 最高测温灵敏度达到了0.011 5 K-1。我们相信Yb3+、Er3+共掺的La2O2S是可以应用于临床的理想测温材料。
玻尔兹曼分布 组织温度探测 发射强度比 测温灵敏度 Boltzmann distribution tissue temperature detection La2O2S∶Yb3+ La2O2S∶Yb3+ Er3+ Er3+ fluorescence intensity ratio sensor sensitivity
1 鹤壁职业技术学院 机电工程学院,河南 鹤壁 458030
2 潍坊学院 新型电磁材料研究所＆物理与光电工程学院,山东 潍坊 261061
Yb3+掺杂光纤激光器输出的激光波长范围很宽,但是获得不同波长激光的难易程度不同。为了在长波长波段获得较强的激光输出,本文分析了激光输出的影响因素。根据Yb3+在玻璃基质中的能级,利用玻尔兹曼分布,计算了Yb3+离子在2F7／2和2F5／2各个Stark能级的玻尔兹曼因子的数值。并利用这一结果,绘出了基态2F7／2各Stark能级上粒子数相对比率随温度变化的曲线。结合Yb3+离子的吸收和发射截面得出结论:在长波长谱段,随着温度的升高,能够获得1 130～1 200nm波长谱段较高功率的激光输出。同时也指出在Yb3+掺杂光纤激光器的常规激光输出波段,输出功率随着温度的升高而降低。
光纤激光器 玻尔兹曼分布 热效应 fiber lasers boltzmann distribution heating effects
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 南京理工大学 弹道国防科技重点实验室,江苏 南京 210094
以光谱学玻尔兹曼定律和最小二乘法为理论基础,提出采用4波长光谱的多通道玻尔兹曼拟合计算的方法得到激发温度大小。实验结果表明,利用多通道玻尔兹曼直线拟合技术与高速响应光电探测器件相结合的方法能够在测量得到瞬态等离子体的激发温度的同时,也保证了较高的精度,满足了对于发射瞬间物体表面瞬态温度测试的要求。
光谱学 等离子体 瞬态温度 玻尔兹曼分布 最小二乘法 光电探测器
1 西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室，生物医学工程研究所，西安 710049
2 西安交通大学理学院，西安 710049
3 西安交通大学能源与动力工程学院，西安 710049
玻尔兹曼统计法和均方位移法是两种可用于对非球型生物细胞在简谐光势阱中光阱力的标定方法．用数字实验对这两种标定方法进行了比较，结果表明：与均方位移法相比，玻尔兹曼统计法不仅适用于各向异性非球性细胞，也适用于非简谐、非对称光势阱中任意形状的生物细胞光阱力的标定，结论与已有直接实验相符．
玻尔兹曼分布 光镊 光阱刚度 生物细胞 Boltzman distribution Optical tweezers Trapping stiffness Biological cells
