高灵敏光谱技术及其在精密光频控制中的应用

高灵敏光谱技术及其在精密光频控制中的应用

陈艳萍[1]2004年在《高灵敏光谱技术及其在精密光频控制中的应用》文中进行了进一步梳理本论文从理论和实验两方面,对两种高灵敏高分辨光谱技术——激光调制转移光外差光谱技术和环形腔增强调制转移光外差光谱技术——进行了一系列分析和比较,并对其在光频精密控制研究领域的应用特性作了重点研究。 理论上,从光学谐振腔内电场迭加的原理出发,进一步论证了环形光学谱振腔内光场分布及吸收增强原理,并将环形腔增强技术应用于调制转移光谱技术,推导出四波混频信号的增强因子;并提出了旨在优化腔增强调制转移光谱技术的腔体设计,为获得高稳定度和高复现性的光频标研究提供其有最佳鉴频特性的高信噪比光谱信号。另外,还从理论上估算了调制转移光潜稳频技术可能达到的频率稳定度,为实验提供了理论依据。 实验上,以半导体泵浦的固体激光器为光源,采用调制转移光外差光谱技术获得碘分子在532nm波段附近的超精细结构谱,并把激光频率锁定在R(56)32-a10这条超精细跃迁谱线上,实现了激光频率的绝对锁定。此外,改进了环形腔增强调制转移光谱技术,获得了碘分子在532nm波段附近的超精细结构谱,与不加腔的调制转移光谱信号相比光谱信噪比有显着增加,有望实现精度更高的激光频率锁定。

王占科[2]2012年在《阻抗编码微球液态生物芯片系统及其在检验医学中应用》文中研究表明目的:为研制和开发不同阻抗编码微球液态生物芯片及其检测装置提供实验基础并进行科学论证。研究和探讨不同粒径阻抗编码免疫诊断微球定量分析技术及其在检验医学中应用。方法和结果:1)推导球、包括微球阻抗理论计算公式,提出微球阻抗理论计算值与微球材料电阻率呈正比,与球粒径呈反比。2)制备叁种不同粒径羧基化聚苯乙烯阻抗微球并进行表征分析,结果发现,微球阻抗稳定性保持至少1年,不同粒径和浓度的微球在溶液中沉降速度与微球粒径和微球浓度呈正比。3)借助血球计数仪可区分不同粒径阻抗编码微球;参考库尔特电阻抗原理,研制微球阻抗检测和区分技术和装置,并对叁种不同粒径阻抗编码羧基化聚苯乙烯微球进行微孔两端电压变化信号检测,结果发现,阻抗编码微球粒径越大,微孔两端电压变化信号越强,为不同粒径微球阻抗编码技术提供可行性和科学性实验依据。4)将人甲胎蛋白(AFP)单克隆抗体,人胰岛素(INS)单克隆抗体和人肿瘤坏死因子α(TNFα)单克隆抗体分别标记在2微米,5微米和10微米粒径阻抗编码微球表面,借助流式细胞仪的微球表面荧光强度定量检测功能,建立不同粒径阻抗编码微球分别定量检测不同待测抗原方法和技术,并与酶联免疫吸附实验(ELISA)技术进行方法学性能比较,结果发现,不同粒径阻抗编码微球定量检测技术在检测重复性,检测准确性,最低检测限,和线性范围等方面均优于ELISA技术。5)用量子点标记的亲和素(B-QD)和生物素化的抗抗体(AAb-A)微球表面量子点荧光显示系统(AAb-AB-QD)取代传统的FITC标记的抗抗体微球表面荧光强度显示系统(AAb-FITC),结果发现,检测同样浓度胰岛素微球表面量子点平均荧光强度(MFI)明显高于微球表面FITC平均荧光强度,变异系数也大于FITC荧光显示系统。6)采用叁种不同粒径阻抗编码免疫诊断微球定量检测技术,分别定量检测临床确诊的肝癌患者血清AFP,2型糖尿病患者血清INS和创伤MODS患者血清TNFα等水平,结果表明均明显高于其正常对照组。结论:不同粒径微球阻抗编码技术具有可行性和科学性,不同粒径阻抗编码免疫诊断微球定量检测待测抗原技术在方法学性能上优于ELISA技术,并可应用于临床检验诊断。阻抗编码微球液态生物芯片及其检测装置具有可行性和科学性,值得深入研究。

佚名[3]2004年在《光电子技术》文中研究说明TNZ 2004060097对晶体光损伤阔值测里的一种新方法的研究/盛芳,陈军,夏宗仁,洪治(浙江大学)11光学学报一2004,24(4)一503一506提出一种测量晶体光损伤阂值的新方法,即确定激光横向功率密度的空间分布,利用晶体的激光损伤斑点半径,直

袁长胜[4]2010年在《多功能纳米压印机的研制及其在自支撑光栅制备中的应用》文中研究指明在“紫外/热压固化多功能纳米压印机的研制”部分,根据纳米压印的技术与工艺特点,自主设计与研制紫外/热压固化多功能纳米压印机。利用压印过程的真空环境,既可以减少压印缺陷以提高压印质量,同时有利于紫外固化胶材料的快速固化;纳米压印的驱动力来源于压缩空气,利用具有一定压力的高压气体,通过独创性的高压舱结构(它以具有一定伸缩行程的焊接波纹管和具有一定弹性系数的钢性弹簧为核心部件构成),对压印气体进行传导、缓冲、均压以及调控;巧妙地利用了真空腔在抽真空的初期产生的负压逐渐由小到大,使与波纹管相连接的压印平台缓慢平稳上升,实现压印基准面石英板的“软接触”,减轻压力的冲击效应,从而保证压印精度与质量,提高压印模板的使用寿命等;采用多项独创的有效措施(焊接波纹管系统、铜半球环调控结构以及环形钢珠调控结构)解决了压印过程中压印样品与压印基准面石英板的找平与自动调节技术难题,增大找平调节范围,使找平调节更灵活;压印基准面选用高平整度、超光滑、双面抛光的石英平板;结合石英窗口、高压汞灯、可控温铠装加热丝电炉以及冷却水装置等部件,实现纳米压印的紫外曝光固化与热压快速固化的两种压印技术模式;纳米压印功能的实施采用手动工作、维护检修以及全自动工作叁种操作模式,自动控制系统采用可编程逻辑控制器(PLC)为控制单元,具备各种显示、数据输入与操作功能界面的触摸屏作为数据显示和操作指令输入单元;本课题研制的纳米压印机,功能齐全,结构合理,操作简便,性能可靠稳定,自动化程度高,适合于科研与小批量生产,用于制备大面积高精度纳米结构图案与功能器件。在“基于纳米压印技术的自支撑金透射光栅的设计与研制”部分,利用纳米压印技术,结合反应离子刻蚀、微电镀、紫外光刻、湿法腐蚀、等离子体刻蚀等工艺过程完成了200nm周期金的自支撑透射光栅的研制。利用纳米压印双层胶工艺体系成功实现了光栅的图案转移,转移后的光栅周期为200nm,占空比约为1:1,高度100nm。通过对反应离子刻蚀工艺过程中的主要工艺参数的探索,成功地获得了紫外光固化胶和PMMA分别在CHF3和O:环境下的最佳刻蚀参数以及此参数下的刻蚀速率:利用两步刻蚀法,对压印双层胶工艺体系最终得到了350nm槽深的高分子光栅图案。在亚微米微电镀工艺过程中,通过大量的工艺探索,获得了亚硫酸金盐脉冲镀金的较好的镀液配方和工艺参数,实现了在高分子光栅空白硅衬底处镀出200nm周期、占空比约为1:1、光栅高度约300nm的金属光栅结构。通过光刻工艺过程来制作光栅的支撑结构,成功制备出周期分别为4μm和150μm的网格状金支撑结构。选择了较为适宜的腐蚀液和腐蚀条件对光通窗口内的硅进行腐蚀,最终制备出了面积为5mm×8mm、周期200nm、占空比约为1:1、光栅高度约300nm的金自支撑透射光栅,填补了国内空白,为金属自支撑透射光栅的制备提供了一个高效、低成本的方法;并对其表面微结构与对同步辐射X射线衍射效率做了相应的表征与测试分析。在“一维光子晶体/金属薄膜结构中的表面电磁波特性的研究”部分,对一维光子晶体(1DPC)/金属薄膜结构中所激发的新型表面电磁波的物理特性进行了较系统与全面的理论与实验研究。存在于有限周期1DPC带隙内的表面波是不同于SPs的一种新的表面电磁波,与金属表面的SPs只能产生TM模式的表面波相比,1DPC表面既可以产生TM模式的表面波,也可以产生TE模式的表面波;通过1DPC材料与结构参数的选择,这种表面模可以在任意频率范围内产生;这种局域的表面模的表面场增强效应更强,因此与入射光的共振耦合强度也就更强;同时,这种表面波沿表面传输时能量损耗更小,因此传输距离更长。有限周期1DPC/金属薄膜结构带来了激发耦合表面电磁波的新原理、新方法与新的结构形式,这种表面电磁波的激发使其成为辐射型表面波的过程可以从1DPC/金属薄膜结构的1DPC带隙内的异常透射现象给予证实;该异常透射峰的位置主要由带隙频率、1DPC最表面材料状况等因素决定,这也意味着被激发的表面波的频率同样取决于这些因素;透射峰值的大小(共振耦合的强度)则主要由1DPC的周期数和金属薄膜的厚度决定,二者的选择原则是既要使两消逝波在表面产生足够强的局域场增强效应,同时又要使消逝波能够到达界面产生共振耦合。从表面波色散曲线可以看出,在任意入射角度的电磁波到达界面时,都同样能激发不同频率的TE表面波,但TM表面波的激发只能在入射角小于Brewster角时产生。发现两个特异的现象:一是从反射或透射谱可以看出,TM表面波在入射角大于Brewster角时仍然存在,这一点与前述不同;另外一点,随着入射角度的增大,TM表面波出现了异常透射增加的现象,这与TE表面波完全不同。对TE表面波来讲,可以利用吸收率的增减推断表面波沿表面传输距离的长短。作者从理论上预测有限周期1DPC表面可能产生类似的Goos-Hass位移,可通过它来研究TE和TM表面波的不同的传输特性。

刘发茂[5]2007年在《科学技术哲学视野下的光子学发展研究》文中指出人类在太古时代就已知道了光,并认识了光的重要性。光有时候表现出波动性,有时候表现出粒子性,但它既非经典的粒子,也非经典的波,这就是光的波粒二象性。1917年爱因斯坦在用统计平衡的观点研究黑体辐射的过程中,得出了一个重要结论:自然界存在两种不同的发光方式,一种是自发辐射,一种是受激辐射。1960年5月,世界上第一个可见光输出激光器诞生了。由于激光具有方向性强,相干性好,高能量的特性,使它广泛应用于各个领域。电子作为信息的载体,已为现代科技做出了巨大的贡献。然而,随着社会科技与文明生活的高度发达,人们对信息传输的容量、处理的速度、提取交换的实时性和灵活性,信息传输与享有中的安全性的要求越来越高,电子载体固有特性的局限已表露出来。人们热切期望寻求一种具有更高运作能力,可以替代电子的载体。与电子相比,光子具有更高的信息容量和效率、更快的响应能力、更强的互连能力与并行能力、更大的存储能力等优点。研究作为信息和能量载体的光子行为及其应用的科学——光子学,因此应运而生。基础光子学、光子学与其它科学的交叉丰富了光子学研究的内容、同时也展现了光子学的价值。国际科技界及产业界已经形成舆论和共识,认为光子产业将成为改变世界技术的杠杆,能够影响各国的经济实力和国防实力,并可凭籍光子学技术的抢占先机的发展,在尖端科技较量中夺魁。世界上众多的国家和地区正在加紧策划、实施光子产业的发展,把大量的、越来越多的资金投入到光子学及其技术的研究与开发上去。本论文以科学技术哲学的本体论、价值论、方法论为脉络,对光子学的内涵、发展原因、发展的价值、发展的方法论等进行梳理,并在此基础上通过借鉴美国、日本等国光子产业发展经验,对我国光子产业的发展作出合理的建议。

参考文献:

[1]. 高灵敏光谱技术及其在精密光频控制中的应用[D]. 陈艳萍. 华东师范大学. 2004

[2]. 阻抗编码微球液态生物芯片系统及其在检验医学中应用[D]. 王占科. 天津大学. 2012

[3]. 光电子技术[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2004

[4]. 多功能纳米压印机的研制及其在自支撑光栅制备中的应用[D]. 袁长胜. 南京大学. 2010

[5]. 科学技术哲学视野下的光子学发展研究[D]. 刘发茂. 重庆大学. 2007

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