气相过氧化氢为强氧化剂, 其消毒、 灭菌的最终产物为水和氧气, 具有无残留、 安全、 快速消毒以及广泛的材料兼容性等优点。 广泛应用于制药、 医疗、 卫生、 生物安全等领域, 特别是新冠肺炎、 MERS、 SARS以及甲流等呼吸类传染性疾病的消毒防治。 为保证灭菌效果, 防止无菌检查的假阴性或者假阳性, 需要对过氧化氢的浓度进行监测。 基于1 255 cm-1量子级联激光器可调谐激光吸收光谱技术研制了一套气相过氧化氢浓度测量装置, 浓度测量范围为0~1 800 ppm。 采用V型光路结构、 窗口片将检测仪主要部件与过氧化氢进行隔离, 避免过氧化氢腐蚀。 针对高浓度、 高吸光度时一阶泰勒级数近似透射率函数误差较大这一情况, 采用二阶泰勒级数近似透射率函数, 导出了二次谐波信号关于气体浓度的二次函数。 二次谐波信号测得是电压值, 采用高锰酸钾滴定法对其进行标定、 溯源。 最终得到气相过氧化氢浓度的测量公式, 对高低浓度过氧化氢都拟合较好, 拟合误差最大为3%。 当湿度变化时, 二次谐波信号没有发生变化, 排除水分对过氧化氢测量的影响, 适用于灭菌过程中常压下高浓度VHP的浓度测量。
吸收光谱 可调谐激光吸收光谱技术 气相过氧化氢 中红外 Absorption spectroscopy Tunable diode laser absorption spectroscopy Vapor hydrogen peroxide Mid infrared 光谱学与光谱分析
2021, 41(4): 1102
Author Affiliations
Abstract
1 College of Electronics and Information Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
2 College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
Halide perovskites have attracted great attention due to their high color purity, high luminance yield, low non-radiative recombination rate, and solution processability. Although the external quantum efficiency of perovskite light-emitting diodes (PeLEDs) is comparable with that of the organic light-emitting diodes (OLEDs) and quantum-dots light-emitting diodes (QLEDs), the brightness is still low compared with the traditional OLEDs and QLEDs. Herein, we demonstrate high brightness and high-efficiency -based PeLEDs using interface and bulk controlled nanocrystal growth of the perovskite emission layer. The interface engineering by ethanolamine and bulk engineering by polyethylene glycol led to highly crystallized and cubic-shaped perovskite nanocrystals with smooth and compact morphology. As a result, PeLEDs with a high brightness of and an external quantum efficiency of 13.4% have been achieved.
perovskite light-emitting diodes morphology engineering ethanolamine polyethylene glycol Chinese Optics Letters
2021, 19(3): 030001
1 浙江省计量科学研究院长度与光学计量研究所,杭州 浙江 310000
2 中国气象局上海物资管理处,上海 200050
为了填补前向散射能见度仪校准的空白,利用激光腔增强技术,搭建了一套开放式能见度校准系统,通过在能见度模拟舱中用气溶胶发生器产生单分散硬脂酸气溶胶颗粒产生模拟能见度环境,实现前向散射能见度仪的校准。与前向散射能见度仪、透射式能见度仪分别在小型模拟舱((长2m×宽1m×高1m))和大型模拟舱(长20m×宽3.5m×高3m)中开展了比对实验,实验结果表明,在100~2000 m能见度范围内,与透射式能见度仪的相对误差在5%以内,与前向散射能见度仪的相对误差在10%以内,均具有较好的一致性。这套系统可以用在较小的小型能见度模拟舱中,为前向散射能见度仪的实验室校准提供可行的技术手段。
能见度仪校准 激光腔增强 气溶胶 消光系数 气象光学视程 visibility calibration laser cavity enhanced aerosol extinction visibility MOR
1 浙江省计量科学研究院, 浙江 杭州 310008
2 中国计量学院, 浙江 杭州 310008
Fs光声光谱系统的谐振频率和池常数通常在实验室由标准气体标定得到, 但在实际应用中, 由于标准气体本身的不确定度以及与被测气体成分的不同、 环境温湿度的变化, 使得现场测量中谐振频率和池常数与实验室标定结果有偏差, 从而导致测量结果不准确。 为了解决以上问题, 提出了基于大气中氧气的在线校准技术, 并将该技术用于检测大气中二氧化碳浓度的光声光谱系统。 大气中氧气浓度恒定为20.964%, 通过探测氧气在763.73 nm附近的扫频信号及峰值信号, 实现共振频率和池常数的在线校准。 该系统中光声池为直径6 mm, 长度100 mm的一阶纵向共振模式结构。 理论上分析了环境温湿度、 气体成分对光声池性能的影响, 同时给出了用标准气体、 室内空气和室外空气标定的谐振频率和池常数, 在标定结果的基础上, 测量得到室内和室外的二氧化碳浓度值。 实验结果显示, 与校准过的气体分析仪的测量值相比, 用被测大气中的氧气标定的谐振频率和池常数计算的二氧化碳浓度更准确, 相对误差小于1%, 远小于实验室标准气体标定计算的浓度相对误差。 创新处在于, 直接利用大气中的氧气对光声池的池常数和共振频率进行在线校准, 有效的减小了标准气体标定带来的误差, 以及环境变化带来系统漂移, 提高光声系统在线监测的准确性和可靠性。
光声光谱 二氧化碳 氧气 在线校准 Photoacoustic spectroscopy Carbon dioxide Oxygen On-line calibration
气溶胶消光系数与大气能见度、气候变化直接相关。采用532 nm 脉冲激光腔衰荡光谱仪实现对气溶胶消光系数的测量，气溶胶消光仪的检测限为0.3 Mm-1，并采用CO2、氟利昂R134 纯气以及不同浓度的NO2气体对消光仪进行全量程验证、校准。在此基础上，与积分浊度仪、黑碳仪开展气溶胶消光系数现场比对测量，测量数据符合良好。
大气光学 气溶胶 消光系数 腔衰荡 校准 激光与光电子学进展
2016, 53(2): 020102
为准确测量声场分布, 研究了基于激光测振仪的声场直接测量技术。基于声音在空气中传播时会引起空气折射率周期性变化的原理, 利用激光测振仪测量了激光通过声场时激光光程受空气折射率的调制发生周期性变化产生的振动速度。 由于声场在激光方向上的投影即为激光测振仪测得的振动速度, 测量了声场在不同投影方向上的振动速度, 再由Radon逆变换重构声场复振幅分布, 从而实现了对声场的直接测量。文中实验测量了2 kHz声场引起的振动速度振幅分布和相位分布, 进而重构得到声压振幅分布和瞬时声压分布。测量得到空间分辨率为2 cm, 声压振幅最大为0.026 Pa, 对应的声压级为62.3 dB。实验结果表明, 基于激光测振仪的声场分布直接测量方法是可行的, 该方法解决了现有麦克风阵列接触式测量声场存在的问题。
激光测振仪 声场分布 声场测量 投影 Radon变换 laser vibrometer sound field distribution sound field measurement projection Radon transform 光学 精密工程
2015, 23(11): 3077
1 西安建筑科技大学, 西安 710055
2 中国科学院生态环境研究中心, 北京 100085
采用多巴胺化学还原法制备了分散性良好的金溶胶,在硅片表面组装成膜,并应用其作为表面增强拉曼散射(Surface enhanced Raman scattering,SERS)基底在线检测牛奶中的三聚氰胺.通过场发射扫描电镜与原子力显微镜表征金膜形貌,金颗粒的平均粒径约为100~200 nm,形成的金膜均匀致密,表面粗糙度为51.705 nm,适合作为SERS基底.应用搭载该金膜的流动检测装置,实现了对溶液及牛奶中三聚氰胺的实时检测.
金膜 三聚氰胺 在线检测 Au film melamine real-time detection SERS SERS
光声光谱法是一种高灵敏度的检测方法。池常数是光声检测系统的重要参数，直接衡量了系统将光能转化为声能的能力，因此池常数的标定是光声检测系统校准的重要工作。通过直接采用大气中的氧气对光声系统的池常数进行标定，对于长为100 mm，直径为6 mm的一阶共振光声池的池常数标定结果为2330.8 Pa·cm·W-1，重复性为0.67%，与标准气体的标定结果相比，相对误差为0.54%。实验证明可以利用大气中的氧气实现池常数的在线标定。
光谱学 光声 池常数 标定 氧气 光学学报
2014, 34(s1): s130004
1 中国科学院光电技术研究所， 四川 成都 610209
2 中国科学院研究生院， 北京 100049
为了实现光学玻璃折射率均匀性的高精度(0.2×10-6)检测，测量环境温度引入的测量不确定度应小于0.05×10-6。对测量过程中温度引入的不确定度进行了详细分析，总结了温度引起的5种误差源，对各种误差源进行了不确定度分析。结果表明，当测量腔中空气、贴置板、折射率液及被测件的径向温差不超过±0.01 ℃时，温度引起的测量不确定度为0.031×10-6，满足精度要求。为实验室环境的改造提出了建议，并为高精度玻璃折射率均匀性测量提供了分析数据。
光学检测 折射率均匀性检测 温度 不确定度分析 激光与光电子学进展
2012, 49(1): 011203
1 中国科学院光电技术研究所, 成都 610209
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
针对干涉仪高精度检测的需求, 本文提出了旋转法标定干涉仪系统误差, 实现绝对检测, 从而提高检测精度。该方法根据 Zernike多项式的性质, 可以通过 N次平分旋转和一次旋转法两种方法实现。本文对这两种方法分别做了详细的理论推导, 并且给出具体实验结果与误差分析。实验结果表明, 两种方法的测量结果基本一致, 差值的 PV值为 0.006 λ, RMS值为 0.001 λ。误差分析结果表明, 一次旋转法的旋转误差小于 N次平分法, 因此一次旋转法是一种精度更高的方法。
光学检测 旋转 干涉仪系统误差 Zernike多项式 绝对标定 optical test rotation system error of interferometer Zernike polynomials absolute calibration
