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光系统Ⅱ核心天线的低温荧光光谱及动力学研究(英文)

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光子学报 2008年第7期37卷 1441-1445页

作者：蔡霞王水才贺俊芳刘晓彭菊芳西北大学生命科学学院西安710069 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室西安710119 陕西师范大学生命科学学院西安710061

采用稳态及飞秒荧光光谱技术研究了光系统Ⅱ中核心复合物在83K、160K和273K低温下的能量传递途径.激发波长为507nm.随着温度的升高,稳态荧光光谱逐渐发生蓝移.通过对不同温度下稳态光谱进行高斯解析,获得5个特征叶绿素a分子,分别为Chla ... 详细信息

采用稳态及飞秒荧光光谱技术研究了光系统Ⅱ中核心复合物在83K、160K和273K低温下的能量传递途径.激发波长为507nm.随着温度的升高,稳态荧光光谱逐渐发生蓝移.通过对不同温度下稳态光谱进行高斯解析,获得5个特征叶绿素a分子,分别为Chla 670670.4,Chla680681.9,Chla683683.9,Chla687687.5687.8689和Chla690698.0,其中仅有Chla687687.5687.8.689在3个温度下的光谱中都解析获得,并且其谱宽以及荧光比例都随着温度升高而增加,因此推断温度对CP47中易裂解的叶绿素a分子有较大的影响.在680nm以及690nm波长处对不同温度下的时间曲线利用F900时间处理系统进行拟合,获得73ps、110ps、186ps、246～972ps和1～3.7ns5个时间组分。其中,73ps是电荷分离的时间;110ps和186ps是β-Car分子受激发后,将激发能最终传递给反应中心所需要的时间;246～972ps是电荷重组的时间过程;而1～3.7ns是激发态分子发生电荷重组后又衰退回到基态的时间.73ps的时间组分只在83K温度下得到,因此,随着温度降低,可以探测到快的时间组分.此外,对光谱随温度升高而发生蓝移进行了分析.

关键词：光生物学荧光光谱学荧光动力学光系统Ⅱ中核心复合物

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超快微光分子光谱探测技术研究

光子学报 2004年第7期33卷 871-876页

作者：王水才贺俊芳彭菊芳刘晓蔡霞中国科学院西安光机所瞬态光学技术国家重点实验室西安710068

按照超快极微弱分子吸收光谱学 ,荧光光谱学 ,时间分辨光谱学以及偏振荧光光谱学探测特性 ,设计、集成组建了能够探测紫外 -可见 -红外快到飞秒时间分辨的单分子光学事件的激光瞬态光谱仪其光源有从 30 0nm到 30 0 0nm连续可调的飞秒... 详细信息

按照超快极微弱分子吸收光谱学 ,荧光光谱学 ,时间分辨光谱学以及偏振荧光光谱学探测特性 ,设计、集成组建了能够探测紫外 -可见 -红外快到飞秒时间分辨的单分子光学事件的激光瞬态光谱仪其光源有从 30 0nm到 30 0 0nm连续可调的飞秒激光器、纳秒氢灯及连续氙灯光谱分辨率达 0 .0 5nm ,在泵浦探测差异吸收下有小于 15 0fs的时间分辨率谱仪能够实时给出光谱曲线及生物分子组分寿命利用该谱仪探测了PSⅡCC ,PSⅡRC的能量传递动力学在 83K温度下PSⅡCC中的 β Car分子接收 5 0 7nm光能 ,以单步跃迁和随机转移的方式通过Chla6 41 56 37/6 38分子传递光能到反应中心Chla6 83 26 80 /6 81,平均传能时间为 77ps ,有 5 9.94 %的组分用 35 5ps时间电荷重组在PSⅡRC中的 β Car分子接收 5 0 7nm光能 ,由Chla6 41.56 37/6 38分子传递光能通过Chla6 78.26 75.5到反应中心 ,平均传能时间为 88.5ps 在 83K温度下 ,反应中心复合物离子对 [P6 80 + ·pheo ]平均再复合寿命为 19.

关键词：超快微光分子光谱探测技术 PSⅡCC PSⅡRC 激发能传递动力学

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超高产杂交水稻皮秒分辨荧光特性(英文)

Acta Botanica Sinica 2003年第12期45卷 1442-1446页

作者：任兆玉许晓明王水才辛越勇贺俊芳匡廷云西北大学光子学与光子技术研究所西安710069 南京农业大学农学院光合作用研究室南京210095 中国科学院西安光学精密仪器研究所瞬态光学研究室西安710068 中国科学院植物所光合中心北京100093

采用时间分辨荧光光谱测试系统,研究了超高产杂交水稻(Oryza sativa L.)两优培九(P9)和对照汕优63(SH 63)类囊体膜的荧光光谱特性和时间特性。以脉宽为120 ps,重复率为4 MHz,波长为514 nm的Ar+激光分别激发P9和SH 63水稻类囊体膜荧光。... 详细信息

采用时间分辨荧光光谱测试系统,研究了超高产杂交水稻(Oryza sativa L.)两优培九(P9)和对照汕优63(SH 63)类囊体膜的荧光光谱特性和时间特性。以脉宽为120 ps,重复率为4 MHz,波长为514 nm的Ar+激光分别激发P9和SH 63水稻类囊体膜荧光。通过对其超快荧光的时间特性和光谱特性比较研究发现:无论是在灌浆期还是在扬花期,P9水稻类囊体膜中光系统Ⅰ激发能传递的速度比光系统Ⅱ 的快;P9和SH 63两种水稻类囊体膜在灌浆期的激发能传递速度都比扬花期的快;两种水稻类囊体膜的光谱特性还给出,在从扬花期到灌浆期这一生长发育过程中,SH 63水稻类囊体膜的色素成分和结合状态发生了变化,而P9却没有出现这种变化。

关键词：超高产杂交水稻皮秒分辨荧光激发能传递时间常数

PSII各功能单元间能量传递理论与实验研究

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光子学报 2002年第5期31卷 541-545页

作者：贺俊芳王水才蔡霞任兆玉中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态室

在四能带模型的基础上 ,建立了光系统 II各功能单元间的能量传递动力学模型 ,分析了不同光照情况下的能量传递差异情况 .在适当光照下 ,能量以单向优化方式传递到反应中心 ,能耗很小 ;在强光照射下 ,发生逆向能量传递 ;在超强光照射下 ... 详细信息

在四能带模型的基础上 ,建立了光系统 II各功能单元间的能量传递动力学模型 ,分析了不同光照情况下的能量传递差异情况 .在适当光照下 ,能量以单向优化方式传递到反应中心 ,能耗很小 ;在强光照射下 ,发生逆向能量传递 ;在超强光照射下 ,会引起光合器官损伤 .

关键词： PSⅡ 功能单元能量传递理论实验研究能量传递动力学能量传递速率光系统Ⅱ 生物光学

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延时分幅扫描单光子计数荧光光谱技术

光子学报 2002年第7期31卷 807-810页

作者：贺俊芳王水才任兆玉蔡霞中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室西北大学西安710069

设计建立了一套延时分幅扫描单光子计数荧光光谱装置 ,以雪崩光电二极管 SPCM-AQR- 1 5为荧光探测器 ,T91 4P单光子计数模件为信号接收仪器 ,通过对 T91 4P的触发信号加延时 ,在每个延时下对荧光信号进行分幅扫描 ,再将所有延时的分幅... 详细信息

设计建立了一套延时分幅扫描单光子计数荧光光谱装置 ,以雪崩光电二极管 SPCM-AQR- 1 5为荧光探测器 ,T91 4P单光子计数模件为信号接收仪器 ,通过对 T91 4P的触发信号加延时 ,在每个延时下对荧光信号进行分幅扫描 ,再将所有延时的分幅扫描信号叠加在一起 ,可以将快速的微弱信号很好地再现出来 ,时间分辨率提高了 1 6.7倍 ,采用此技术对光合作用CP43色素蛋白复合物进行了研究 ,荧光光谱解叠可分辨出三个窄谱带 :681 nm、684nm、72 9nm,并分别在 670 nm,680 nm和 685 nm荧光发射处 ,采用全局优化拟合法处理 ,获取了 3个寿命组分 :42 2 ps,5 82 ps,3.75 ns,其中 42 2 ps反应了 Chla671到 Chla679和 Chla682能量传递过程 ;5 82 ps代表 Chla679到 Chla682的能量传递 ;3.75 ns代表

关键词：延时分幅扫描荧光光谱单光子计数光系统Ⅱ CP43 叶绿素光电探测系统生物发光

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外周天线LHCⅡ的荧光光谱特性

光子学报 2002年第1期31卷 6-9页

作者：贺俊芳王水才张舒贺锋涛任兆玉单际修李良壁匡廷云中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态室中国科学院植物研究所北京100093

外周天线 LHC 在光合作用过程中 ,担负着吸收和传递光能的作用 .我们采用扫描成象荧光光谱技术对菠菜中外周天线 LHC 的荧光光谱特性进行了研究 ,在 51 4.5nm的激光激励下获取了积分荧光谱 ,认为从类胡萝卜素分子到叶绿素分子间存在有... 详细信息

外周天线 LHC 在光合作用过程中 ,担负着吸收和传递光能的作用 .我们采用扫描成象荧光光谱技术对菠菜中外周天线 LHC 的荧光光谱特性进行了研究 ,在 51 4.5nm的激光激励下获取了积分荧光谱 ,认为从类胡萝卜素分子到叶绿素分子间存在有能量传递 .采用高斯组分光谱解析的方法 ,解析出 L HC 的荧光发射有七个谱带 :656.7、664 .6、671 .5、677.2、683 .5、689.6、695.3 nm,各自所占的比例分别为 3 .0 %、1 3 .1 %、 1 3 .3 %、2 1 .1 %、1 3 .2 %、3 3 .3 %、3 .0 % ,其中 658.7nm的发射谱是由叶绿素 b分子所发射的 ,其余的发射谱分别是由吸收峰为 662、670 / 671、676、680 nm以及吸收大于 690 nm的叶绿素a分子所发射 .3 .0 %的叶绿素 b分子的荧光发射说明在能量平衡过程中绝大部分能量被叶绿素 a分子所禁锢 ,689.6nm处的荧光所占的比例最大 ,可能与 L HC

关键词：荧光光谱外周天线 LHCⅡ 叶绿素光合作用

高功率CW锁模Nd:YAG激光器动力学特性研究

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高速摄影与光子学 1991年第1期20卷 80-84页

作者：张怡彬白晋涛王水才中科院西安光机所

本文对具有热效应的锁模激光器的动力学特性进行了研究。采用内腔声光振幅调制器对CW Nd:YAG激光器进行锁模,在泵浦功率为3.5千瓦时,获得了平均功率达10W的锁模激光输出,其脉冲幅值稳定度优于4％。

关键词：锁模动力学激光器主动锁模

单透镜望远镜腔型连续锁模倍频Nd:YAG飞秒激光泵浦源

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激光技术 1993年第3期17卷 179-184页

作者：白晋涛王诺张怡彬王水才西安石油学院西安710061 西北大学西安710069 中国科学院西安光学精密机械研究所西安710068

本文着重介绍了具有单透镜望远镜腔的CW(连续)锁模倍频Nd∶YAG飞秒激光泵浦源的腔型设计和动态稳定性能实验研究。在单灯3.5kW连续激励下,获得了脉宽约100ps,平均功率约1.7W的CW锁模倍频绿光输出,其稳定度优于3％。

关键词：望远镜锁模倍频激光泵浦源

83 K光系统Ⅱ核心复合物不同激发的荧光光谱学

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光子学报 2007年第6期36卷 1128-1132页

作者：蔡霞王水才贺俊芳彭菊芳刘晓匡廷云西北大学生命科学学院西安710069 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室西安710068 陕西师范大学生命科学学院西安710061 中国科学院植物研究所光合作用研究中心北京100093

在83K低温下,利用稳态荧光光谱技术对光系统Ⅱ(PSⅡ)核心复合物中激发能的传递进行了研究,激励波长分别选择为436nm,480nm,495nm和507nm,得到4种波长激发下的稳态荧光光谱.经过比较发现其最大峰值所在的位置没有因激发波长的不同而发生... 详细信息

在83K低温下,利用稳态荧光光谱技术对光系统Ⅱ(PSⅡ)核心复合物中激发能的传递进行了研究,激励波长分别选择为436nm,480nm,495nm和507nm,得到4种波长激发下的稳态荧光光谱.经过比较发现其最大峰值所在的位置没有因激发波长的不同而发生改变,都在696nm处,在不同激发波长下经过高斯解析获得不同的谱带.根据发射光谱与吸收光谱的对应性,反映了不同的光谱特性,说明在不同波长光的激发下,核心复合物中能量传递的途径不同.同时,可以分析出在核心复合物中,至少有Chla667700.4,Chla668834.7,685.1,Chla668879.0,Chla669900.9,693.4,695.2,698.04种Chla组分参与了能量的传递.

关键词：光生物学荧光光谱学 PSⅡ核心复合物稳态荧光光谱