采用顶部籽晶提拉法(TSSG)生长了钬铥双掺钨酸镱钾(KHo0.04Tm0.06Yb0.9(WO4)2)激光晶体。测试了该晶体的吸收及荧光光谱, 计算了其光谱参数。实验结果表明: 该晶体在890~1 000 nm范围吸收带较宽, 半峰宽为90 nm, 计算了主峰1 000 nm处吸收截面为16.92×10-20 cm2; Tm3+在1 690~1 812 nm范围存在较宽的吸收带, 半峰宽为118 nm, 易于实现Yb→Ho、Yb→Tm、Tm→Ho的能量传递。根据Judd-Ofelt理论, 计算了该晶体的光谱强度参数。根据Tm3+、Ho3+、Yb3+离子能级图, 讨论了产生1 750~2 200 nm荧光发射的3种能量传递方式。最后计算了主峰2 030 nm处受激发射截面为3.47×10-20 cm2, 表明该晶体可作为2 μm波段优异的激光增益介质。

建立一种简便快速、灵敏准确、无损的检验橡胶鞋底物证的分析方法, 为侦查破案提供线索、指明方向, 为证实犯罪提供科学的依据。利用能量色散型X射线荧光光谱仪, 电压为45 kV, 电流为40 μA, 功率为1.8 kW, 样品量为1.5 cm×1.5 cm, 测试时间60 s。对不同品牌、不同种类的40个橡胶鞋底样品中的无机元素进行定性和半定量分析, 并考查了该方法的重现性。依据样品中所含元素的种类及含量的不同, 可以对不同品牌、同一品牌不同种类的橡胶鞋底样品进行区分。同时, 利用SPSS聚类分析-重心法作为类间定义距离, 对橡胶鞋底样品进行分类, 样品的聚类效果很好。试验结果表明: 利用该方法检验橡胶鞋底样品简便快速、结果准确可靠、重现性好、无需制样且无损检材, 可用于公安机关实际办案。

为解决荧光谱微检测系统中光学微透镜制作的困难,提出一种原位成形微透镜的制作方法,研究该微透镜的聚光性能,利用传统几何光学原理,分别推导出激发微透镜与检测微透镜的光线追迹方程,用该方程计算了2种微透镜的照射点分布几率,画出相应的分布曲线图,讨论了不同形状参数的微透镜对聚光性能的影响。研究结果表明,通过在光学胶中适当掺杂及打磨基底玻璃,可减小接触角,加大微透镜的形状参数,既能坚固透镜与基底间的粘接强度,又能提高微透镜的聚光本领。制作了使用原位成形光学微透镜的荧光谱微检测器,对生物荧光试剂进行了测试。实验结果表明,使用原位成形光学微透镜进行聚光,可使生物荧光谱强度提高4倍以上,通过在光学胶中掺杂以及打磨玻璃的办法,可以提高透镜的聚光本领约1.2倍。

以AgCl与柔性配体1,2-二(4-吡啶)乙烷(bpe)为原料, 在1∶1的甲醇-水混合溶剂中超声反应合成了一个新的无机-有机杂化聚合物[Ag3Cl3(BPE)2]n(1), 并对该配合物进行了元素分析、红外光谱分析、热重分析、发光测试以及晶体结构研究。配合物属于三斜晶系, P1空间群, a=0.998 8(2) nm, b=1.115 1(2) nm, c=1.269 5(3) nm, α=64.27(3)°, β=85.71(3)°, γ=86.70(3)°, V=1.269 7(5) nm3, Z=2。单晶结构分析表明, 该化合物1含有一维的(Ag6Cl6)n链, 双氮配体BPE进一步连接该一维链形成了二维双层结构。固体发光性能测试表明, 该化合物在385 nm光激发下能发出峰值为525 nm的黄光。此外, 热分析表明, 该化合物热稳定性可达到170 ℃。

利用X射线荧光光谱法(XRF), 测定第4代航天育种黄芩的元素种类和含量, 并与同条件下种植收获的地面组黄芩进行比较分析, 初步分析了空间效应对黄芩元素的影响。 结果表明, 两组样品元素种类基本无改变, 即两组样品富集元素种类是一致的, 但太空组黄芩元素含量有所变化, Ca, Na, Zn, S含量比地面组分别提高了0.3, 0.3, 0.04, 0.7倍。

为了研究奶粉、三聚氰胺、奶粉-三聚氰胺混合水溶液的稳态荧光光谱和同步荧光光谱特征,采用280nm的激励光照射奶粉-水溶液时,能发射峰值位于330nm的荧光。利用恒波长同步荧光分析技术研究了该混合溶液的光谱特性,分别改变不同的波长差Δλ,当Δλ=60nm时,同步荧光强度达到最大;混合溶液中奶粉的浓度改变时,其同步荧光强度和浓度间满足线性关系。同时得到了奶粉和三聚氰胺混合溶液的同步荧光光谱,当Δλ=38nm时,奶粉同步荧光峰位位于283nm,三聚氰胺位于319nm,奶粉-三聚氰胺混合溶液中两个峰位均存在。结果表明,利用同步荧光分析技术可以较好地检验出奶粉中是否含有三聚氰胺。该研究能为三聚氰胺及其衍生物的物质特性研究提供参考,并为三聚氰胺的含量检测提供帮助。

利用含时密度泛函理论分别计算了乙醇分子、水分子、以及乙醇和水形成的新团簇分子的基态和激发态能级，得出了各自吸收光能量和光波长的理论极限值；利用分析化学的理论分析了链式的乙醇-水团簇分子的特殊结构，得到了基态团簇分子间形成碰撞复合物的结论；利用量子力学的态叠加原理和量子化学的轨道理论，并结合Hckel近似对该复合物的能级和对应波函数进行了计算和推导，从而解释了乙醇-水溶液能吸收较长波长的光并发射荧光的机理.

研究了紫外光照射乙醇-水混合溶液的稳态和时间分辨荧光光谱.通过检测其荧光光谱和激发光谱,得到了稳态发射光谱的三个荧光峰,峰值分别位于290 nm、305 nm、330 nm,相应的最佳激励光分别为265 nm,280 nm和236 nm.在荧光光谱峰值波长处分别监测其荧光强度随时间的衰变过程,将获得的荧光衰减动力学曲线采用指数拟合并进行解卷积处理获得不同荧光光子的寿命值.乙醇-水溶液稳态光谱的特点和三个不同的荧光寿命都表明了溶液中含有三个不同的生色团,分析认为乙醇和水分子间通过氢键作用形成了不同结构的团簇分子.

将荧光光谱方法应用于具有三种颜色的白癜风皮肤特性的研究, 在对荧光测量以及皮肤组织病理检查的基础上, 建立了三色白癜风皮肤的光学模型, 分析了皮肤黑色素的含量与分布, 并进行了蒙特卡罗计算, 其结果与实测结果基本一致。研究表明:具有三种颜色的白癜风皮肤可作为一个较好的皮肤黑色素含量与分布的模型; 荧光光谱法可以探测到皮肤较深层(真皮层)的黑色素分布或其他组织光学特性; 所建立的白癜风皮肤的光学模型及建模方法, 所采用的光谱比率法等可以在皮肤光学的其他研究中应用。

研究了荧光谱线分布对共焦荧光显微镜中分辨率的影响,导出了荧光谱线分布的荧光功率传输函数、三维脉冲响应函数.数值计算了荧光谱线均匀分布的情况,结果表明:与采用单一中心荧光波长的分辨率比较,共焦荧光显微镜的横向分辨率、纵向分辨率随着荧光谱线范围和色散的增大而下降;谱线响应范围小的探测器有利于分辨率.