作者单位
摘要
1 山西大学物理电子工程学院,山西 太原 030006
2 山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西 太原 030006
3 山西大学极端光学协同创新中心,山西 太原 030006
设计了一种基于金属铑(Rh)和二氧化硅(SiO2)材料的紫外线吸收器,其单元结构由Rh衬底、SiO2电介质层和Rh图案层构成。采用有限元方法(FEM)分析了该吸收器的吸收特性与入射波波长、入射角、方位角和几何结构参数的依赖关系。结果表明,该紫外线吸收器通过表面等离子体共振效应达到吸收目的。通过调整单元结构的几何参数,可以调整该吸收器的吸收特性。由于结构的旋转对称性,该吸收器具有偏振不敏感性。在所有结构参数均采用最优值的情况下,当入射角为0°~45°、波长为200~400 nm时,均能获得90%以上的高吸收率。吸收率为95%的波段为250~300 nm及325~400 nm。所设计的紫外线超宽带吸收器具有优良的吸收性能。采用的Rh金属为紫外波段内吸收材料的选择提供了新的选项。研究结果为紫外线吸收器的设计、制作和应用提供了参考。
光学器件 紫外线吸收器 宽带 Rh 表面等离子体共振 
中国激光
2024, 51(2): 0213003
作者单位
摘要
吉林大学生物与农业工程学院, 吉林 长春 130022
小麦是我国的主要粮食作物之一, 对国民经济发展具有显著的影响。 然而, 高温与紫外线胁迫导致其产量大幅下降。 胁迫发生时, 细胞壁内多糖物质会发生不同程度的转变。 作为此类多糖重要组成成分的果胶, 在决定细胞间孔隙度、 识别病菌、 维持结构完整等方面扮演着重要角色。 当前, 常见的果胶检测方法有重量法、 滴定法、 酸提取法等, 这些方法多为有损检测, 测定步骤繁琐, 样本损耗量大。 近年来, 光谱检测因其检测速度快、 分辨率高、 实时性强等优点, 在植物生理信息检测领域得到了广泛应用。 因此, 研究采用光谱检测果胶含量。 以济麦22为研究对象, 采取水培方式, 通过调控人工气候培养箱温度及紫外线灯辐照强度对小麦生长过程中遇到的高温及紫外线胁迫环境进行模拟; 在小麦分蘖期, 分别采集叶片高光谱数据与叶绿素荧光光谱数据, 测定叶片果胶含量, 通过小波分析方法对两种原始光谱数据进行平滑与降噪处理, 采用相关系数分析法得到两种光谱数据与果胶含量相关系数最高的重合波段(620, 651), 取该波段内两光谱数据平均值, 重塑双光谱曲线; 按照3∶1比例划分训练集和验证集, 采用PLS最小二乘法分别建立高光谱反演果胶模型、 荧光光谱反演果胶模型及双光谱反演果胶模型。 结果表明: 双光谱模型反演的小麦叶片果胶含量效果较好, 对应模型的训练集与验证集相关系数分别为0.944 9及0.944 5。 该研究有助于探究逆境胁迫下小麦细胞壁内多糖物质响应情况, 并为大田作物所处胁迫环境和程度的预测及种植环境的精准管控提供参考和帮助。
小麦 光谱技术 果胶 高温胁迫 紫外线胁迫 模型预测 Wheat Spectral technology Pectin High tempurature stress Ultraviolet stress Model predicton 
光谱学与光谱分析
2023, 43(9): 2705
作者单位
摘要
中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京 100083
在COVID‐19大流行期间,人们在不断探索寻求高效、安全、环保的防疫方法,短波紫外线具有消杀效果好、无毒害、无污染等特性,受到了国内外的广泛关注。鉴于此,本文详细介绍了短波紫外线在消杀机制、影响因素与安全性等方面的研究与应用进展。在消杀机制方面,通过对比两个不同波段(200~230 nm 与250~280 nm)短波紫外线消杀机制的差异,分析了其对微生物灭活的影响因素及制约因素;在消杀影响因素方面,通过分析紫外线波长、辐照剂量、生物类型以及消杀环境等因素对消杀效率的影响,总结得出了短波紫外线消杀的最佳操作参数;在消杀安全性方面,总结了短期低剂量短波紫外线辐照在医疗方面的应用,概述了长期高剂量222 nm紫外线辐照实验研究的结论,提出了短波紫外线消杀未来的研究方向。
生物光学 短波紫外线 消杀机制 影响因素 安全性 
中国激光
2023, 50(9): 0907209
作者单位
摘要
1 佛山科学技术学院 1. 物理与光电工程学院
2 2. 粤港澳智能微纳光电技术联合实验室, 广东 佛山 528225
文章首先介绍了紫外发光二极管(UV LED)器件以及目前研发阶段遇到的技术瓶颈。然后分析了UV LED对水中有害微生物的灭活机理。在微生物灭活过程中,详细考察了UV LED的不同应用类型,包括UV LED在不同类型UV反应器中的应用、基于UV LED的高级氧化工艺(AOPs)、不同波长UV LED的组合使用等。最后,总结了深紫外发光二极管在饮用水杀菌消毒领域存在的问题并进行了展望。
紫外线LED 微生物 饮用水 灭菌 应用 UV LEDs microorganisms drinking water sterilization application 
半导体光电
2022, 43(3): 529
作者单位
摘要
1 长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室,吉林 长春 130022
2 海南师范大学激光技术与光电功能材料省重点实验室,热带岛屿生态学教育部重点实验室,海南 海口 571158
持续的新型冠状病毒肺炎疫情大流行下,世界各国亟需可在空气中灭活细菌病毒的新方法。典型的杀菌紫外线波长为254 nm,但该辐照对人体细胞有害。有研究表明,200~230 nm远紫外线能灭活病原体,且对人体细胞无害。目前通常采用准分子灯发射的远紫外线来灭活细菌病毒。激光能实现远距离传输,在远距灭菌消毒领域可弥补准分子灯光源的不足。本文采用自主研制的全固态228 nm远紫外脉冲激光作为光源,在2 mJ/cm2和6 mJ/cm2低剂量照射下对大肠杆菌和芽孢杆菌的灭活率均高达100%。该实验结果表明,228 nm 远紫外脉冲激光具有较强的抗菌特性。
生物光学 全固态激光 200~230 nm 远紫外线 228 nm脉冲激光 抗菌特性 
中国激光
2022, 49(15): 1515001
作者单位
摘要
1 山西大学物理电子工程学院,山西 太原 030006
2 山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西 太原 030006
3 山西大学极端光学协同创新中心,山西 太原 030006
设计了一种基于Bi1.5Sb0.5Te1.8Se1.2材料的能对紫外线实现宽角度吸收的多凹槽型吸收器。采用有限元方法对该吸收器的吸收机制以及吸收特性与入射波波长、入射角度以及结构参数的依赖关系进行了研究。重点讨论了0°入射时的吸收情况与结构参数之间的关系,并采用归一化的磁场强度分布对所得结果进行了解释。结果表明:该吸收器的吸收机制主要是表面等离子共振和光学谐振腔共振;在优化参数下,当入射角度为0°~70°时,该吸收器的吸收率均可达到80%以上。该吸收器在紫外传感、紫外光催化等领域具有潜在的应用价值。
光学器件 紫外线吸收器 光栅 Bi1.5Sb0.5Te1.8Se1.2 表面等离子共振 光学谐振腔共振 
中国激光
2022, 49(17): 1713003
作者单位
摘要
1 广西师范大学物理科学与技术学院,广西 桂林 541004
2 广西科学院生物物理与环境科学研究中心,广西 南宁 530007
微塑料是备受关注的新型环境污染物,在自然环境中发生老化,分解后体积更小,给生态环境带来更大的挑战。应用单粒子拉曼光谱技术监测经紫外线(UV)老化处理后的不同粒径聚苯乙烯(PS)微球,对比处理前后微塑料的形貌和大小,以了解微米级小粒径PS塑料在模拟紫外线照射下的老化动态和老化机理。结果显示,随着辐射时间的增加,PS的拉曼信号强度显著降低,粒径减小,表面破损;粒径越小,受损越严重,而大粒径PS颗粒间的异质性明显增大。UV辐射可能破坏了PS多聚物的稳定结构,造成光谱信号减弱,而且小尺寸的PS微塑料更易于受损,进而分解为更细小的微纳颗粒或碎片。研究结果揭示了PS微塑料在不同粒径与UV处理时间下的老化动态和特征,从单颗粒角度为微塑料在环境中的老化动态提供了新的认识。
光谱学 拉曼光谱 聚苯乙烯 紫外线 老化 单粒子分析 
中国激光
2022, 49(4): 0411002
作者单位
摘要
西藏大学太阳紫外线实验室, 西藏 拉萨 850000
日食现象会对地球太阳辐射、 大气气象以及人类活动等造成相应的影响。 2020年6月21日(夏至)在西藏发生了一次日食现象, 西藏阿里日环食最大食分达到了0.995, 拉萨地区日偏食食分也高达0.953。 两地日食均发生在当地正午前后。 本研究利用罕见的日食出现机会, 对西藏阿里和拉萨日食过程中的太阳光谱、 太阳总辐射和太阳紫外线变化特征进行了同步观测研究。 观测表明阿里日环食在当地正午(北京时间14:41分)前后持续了约3小时27分钟; 拉萨日食出现时间比阿里滞后约26 min, 持续时间比阿里短3分28秒。 实地观测表明在日食期间, 阿里光谱观测中最强单色(476.6 nm)光峰值从初亏(13:01分)时刻的1 669.234 mW·m-2·nm-1陡然衰减到食甚(14:44分)时刻的61.936 mW·m-2·nm-1, 损失约96.0%; 相应时刻太阳总辐射强度从1 221.217 W·m-2衰减到56.086 W·m-2, 也损失约95.4%。 拉萨日食期间最强单色(476.6 nm)光峰值从初亏(13:27分)时刻的1 563.876 mW·m-2·nm-1亏损到食甚(15:13分)时刻的26.391 mW·m-2·nm-1, 亏损约98.3%; 相应时刻太阳总辐射强度从1 605.663 W·m-2衰减到28.169 W·m-2, 也亏损约98.2%。 观测研究发现拉萨太阳紫外线B剂量率从初亏的60.8 W·m-2减弱到食甚的0.9 W·m-2值, 减弱了98.5%。 该次日食对西藏地面各种太阳辐射强度造成95%以上能量损失。
西藏 日食 太阳光谱 总辐射 紫外线B Tibet Solar eclipse Solar spectrum Global solar irradiance UVB 
光谱学与光谱分析
2021, 41(12): 3892
作者单位
摘要
华南理工大学 材料科学与工程学院 高分子光电材料及器件研究所, 广东 广州 510640
在COVID-19流行期, 为考察新型紫外线消毒技术研究及其应用状况, 对紫外发光二极管和222nm远紫外消毒技术两类新型紫外消毒技术进行了探讨。详细介绍了UV-LED的单波长照射, 脉冲紫外照射和多波长协同照射三种消毒方案的研究进展、应用场所并对其潜力进行了探讨; 重点介绍了222nm远紫外消毒技术, 对其应用和未来发展做出了展望; 讨论了UV-LED现阶段遇到的问题并对紫外消毒市场发展做出了展望, 预计未来紫外消毒市场中将形成汞灯为主, LED为辅, 两者相互补充的格局。
生物光学 紫外线消毒 低压汞灯 紫外发光二极管 远紫外 biological optics ultraviolet disinfection low pressure mercury lamp(LP) ultraviolet light emitting diode(UV-LED) far ultraviolet 
光学技术
2020, 46(6): 664
作者单位
摘要
北京工业大学 光电子技术教育部重点实验室, 北京 100124
利用GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的栅控特性和锆钛酸铅(PZT)铁电薄膜的光伏效应,在HEMT器件的栅极处沉积一层PZT铁电薄膜,提出了一种新型的(光敏感层/HEMT)探测结构.为制备出光伏性能优异的薄膜,对不同的溅射功率和退火温度制备的PZT铁电薄膜进行表面形貌和铁电性能分析.发现200 W溅射功率、700℃的退火温度制备的薄膜表面晶粒生长明显,剩余极化强度为38.0 μC·cm-2.工艺制备GaN基HEMT器件并把PZT薄膜沉积到器件栅极上.在无光和365 nm紫外光照射下对有、无铁电薄膜的HEMT探测器的输出特性进行测试.结果显示,在光照时,有铁电薄膜的HEMT器件相较于无光时,源-漏饱和电压最多降低3.55 V,饱和电流最多增加5.84 mA,表明新型感光栅极HEMT探测器对紫外光具有优异的探测效果.为实现对新型探测器的结构进行优化的目的,对栅长为1 μm、2 μm和3 μm等不同栅长的探测器进行光照测试.结果表明,在紫外光照射下,三种探测器的漏极饱和电流分别为23 mA、20 mA和17 mA,所以栅长越长器件的饱和电流越小,探测性能越差.
量子光学 光学探测器 光伏效应 铁电薄膜 氮化镓 紫外线 光刻 Quantum optics Optical detectors Photovoltaic effects Ferroelectric thin films Gallium hitride Ultraviolet sources Lithography 
光子学报
2020, 49(6): 0604002

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