1 中国科学技术大学国家同步辐射实验室，安徽 合肥 230029
2 中国科学院大学物理科学学院，北京 101408
3 合肥工业大学物理学院，安徽 合肥 230009
4 安徽大学化学化工学院，安徽 合肥 230601
红外光谱有着广泛的应用。合肥红外自由电子激光装置能够为用户提供高亮度的中/远红外辐射，为高水平的红外研究提供基础条件。自由电子激光和实验站之间需要用光束线连接起来，以便在完成红外辐射高效输送的同时进行聚焦、诊断等。本文介绍了合肥红外自由电子激光装置红外光束线的设计与性能，主要包括光束线的总体要求、设计方案和布局、光学设计、光斑演化、光束传输、激光的分束取样、激光宏脉冲的在线同步测量、激光光谱的在线同步测量等。调试结果表明，设计达到了预期指标，整个光束线可以稳定运行。
激光光学 光束线 自由电子激光 中/远红外 激光诊断
1 安徽大学化学化工学院，合肥 230601
2 安徽钜芯半导体科技有限公司，池州 247100
3 中钢天源股份有限公司，马鞍山 243000
采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和拉曼光谱 (Raman)等多种技术表征手段系统研究了TiO2和K2O对Bi2O3-B2O3-P2O5玻璃粉结构与形貌的影响。实验结果表明：加入的改性剂TiO2和K2O会进入到玻璃粉网络中，致使玻璃粉的结构和形貌发生变化；随着K2O含量的增加，玻璃粉变成分散的小颗粒，而增加TiO2含量会促使玻璃粉颗粒生长变大，对制备钝化保护半导体的玻璃粉材料具有重要意义。
结构 铋系玻璃粉 二氧化钛 氧化钾 形貌 structure bismuth glass powder TiO2 K2O morphology
Author Affiliations
Abstract
1 National Synchrotron Radiation Laboratory, Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials, University of Science and Technology of China, Hefei 230029, China
2 College of Science, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China
3 CAS Key Laboratory of Materials for Energy Conversion, Department of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology of China, Hefei 230029, China
Polymethyl methacrylate (PMMA) plate luminescent solar concentrators with a bottom-mounted (BM-LSCs) photovoltaic (PV) cell are fabricated by using a mixture of Lumogen Red 305 and Yellow 083 fluorescent dyes and a commercial monocrystalline silicon cell. The fabricated LSC with dye concentrations of 40 ppm has the highest power gain of 1.50, which is the highest value reported for the dye-doped PMMA plate LSCs. The power gain of the LSC comes from three parts: the waveguide light, the transmitted light, and the reflected light from a white reflector, and their contributions are analyzed quantitatively. The results suggest that the BM-LSCs have great potential for future low-cost PV devices in building integrated PV applications.
350.6050 Solar energy 040.5350 Photovoltaic 220.1770 Concentrators Chinese Optics Letters
2017, 15(6): 063501
江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏 徐州 221116
在传统荧光光谱技术的基础上, 结合金属纳米颗粒的增强荧光技术, 探索提高荧光光谱技术检测人全血溶液中胆固醇含量的精度和分辨率的方法。 实验研究方面, 采用波长为407 nm的激光作为激发光, 照射加入一定量银纳米颗粒作为荧光增强剂的人全血溶液, 研究了银纳米颗粒对人全血溶液在可见光波段的荧光增强作用。 结果表明, 胶体状态的银纳米颗粒可以显著增强低浓度的人全血溶液荧光光谱的强度, 且不同位置荧光发射峰的荧光增强效率随银胶加入量的增加均呈现先增后减的趋势, 但不同峰位置的最强增强效率对应的银胶加入量不同。 理论分析方面, 根据实验结果及胆固醇分子和银纳米颗粒在溶液中的分布情况, 建立了分子间距模型, 并根据模型计算得出胆固醇分子和银纳米粒子之间的最佳增强荧光效果间距在12.19～25 nm范围内, 这个结果和其他文献中的理论值吻合较好。 综上所述, 使用银纳米颗粒可实现全血溶液荧光的增强, 研究结果为提高检测血液中多种物质的灵敏度和精度提供了有价值的参考作用。
光谱学 荧光增强 银纳米微粒 胆固醇 全血溶液 Spectroscopy Fluorescence enhancement Silver nanoparticles Cholesterol Whole blood
1 江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏 徐州 221116
2 江苏省先进激光材料与器件重点实验室, 江苏 徐州 221116
采用波长为407 nm 的激光照射以银纳米颗粒作为荧光增强剂的成人全血溶液，研究其对血液中锌卟啉(ZPP)的荧光增强作用。实验结果表明，胶体状态的银纳米颗粒可以显著增强锌卟啉的荧光强度，增强效果最大可以达到5.2倍，且荧光增强效率随银胶加入量的增加呈现先增后减的趋势。分析认为，当溶液中锌卟啉分子和银纳米颗粒之间的距离满足荧光增强条件时，引起荧光强度的增加。加入大量的银胶颗粒时，分子之间作用距离逐渐减小，增强效果发生变化。研究结果表明使用银纳米颗粒可以实现低浓度血样中锌卟啉荧光的增强效应，为提高锌卟啉检测的灵敏度和精度提供有价值的参考。
光谱学 荧光增强 银纳米微粒 人全血溶液 锌卟啉
江苏师范大学 物理与电子工程学院, 徐州 221116
为了研究硫氰酸铵溶液的喇曼光谱特征,采用HartreeFock方法在631G(d)基组水平上对硫氰酸根离子的几何结构进行了优化,并在此基础上计算了该离子的喇曼光谱,实验中测量了不同浓度的硫氰酸铵溶液的喇曼光谱,发现SCN-的浓度和对应的喇曼峰强度间存在线性关系。结果表明,SCN- 的喇曼振动基频实验值(752cm-1)与理论值(740cm-1)的绝对偏差和相对误差都较小,而另一喇曼特征区域则出现不同程度的包络。该研究结果将有助于工业上硫氰酸铵溶液含量的测试。
光谱学 喇曼光谱 HartreeFock方法 硫氰根离子 振动基频 spectroscopy Raman spectroscopy HF method SCN- vibrational frequency
江苏师范大学物理与电子工程学院, 江苏 徐州 221116
实验研究了硫酸铵溶液的拉曼光谱特征，得到了硫酸铵溶液中SO2-4的几种典型拉曼特征峰，发现SO2-4浓度和对应的拉曼峰强度间存在线性关系，根据实验结果建立了拉曼光谱参数与离子浓度间的关系数据库。理论上通过Gaussian 03和Hartree-Fock方法（从头计算）对SO2-4的几何结构进行优化并计算出该离子的振动基频，将得到的理论振动基频与实验结果进行比较，发现实验与理论计算结果吻合较好。研究结果证实了利用拉曼光谱技术对硫酸铵进行定量分析的可行性，对工业上鉴别铵盐类别、精确测量不同铵盐含量、生产铵盐等均具有一定的参考价值。
光谱学 拉曼光谱 振动基频 光谱参数
1 中国科学技术大学国家同步辐射实验室, 安徽 合肥 230029
2 中国科学技术大学物理学院, 安徽 合肥 230026
3 中国科学技术大学材料科学与工程系中国科学院能量转换材料重点实验室, 安徽 合肥 230026
荧光集光太阳能光伏器件在平面光波导效应的作用下实现等效聚光，可以减少太阳能电池的用量，有效降低光伏发电的成本。将胶体化学法制备的吸收和发射在近红外波段的单分散球状PbS量子点荧光材料封装于两片光伏超白玻璃间的正己烷溶液中，构成溶液夹层封装的平面光波导，并和效率为17%的单晶硅太阳能电池耦合，制作出了吸收在700~1000 nm，效率约为1.31%的近红外荧光集光太阳能光伏器件。
光学器件 光伏 荧光集光太阳能光伏器件 硫化铅量子点 近红外
