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硅包覆上转换纳米晶制备和表征及生物特异性标记研究

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光谱学与光谱分析 2010年第1期30卷 133-136页

作者：宋凯田利金孔祥贵刘开张庆彬杜创曾庆辉孙雅娟刘晓敏中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态重点实验室吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049

以NaYF_4为代表的上转换纳米晶作为细胞及组织标记的研究越来越热。但易团聚,水溶性、生物兼容性差,没有与生物偶联官能团等缺点限制了其应用,因而表面修饰显得尤为重要。作者通过水热和共沉淀相结合方法,制备了NaYF_4:Yb^(3+),Er^(3+)... 详细信息

以NaYF_4为代表的上转换纳米晶作为细胞及组织标记的研究越来越热。但易团聚,水溶性、生物兼容性差,没有与生物偶联官能团等缺点限制了其应用,因而表面修饰显得尤为重要。作者通过水热和共沉淀相结合方法,制备了NaYF_4:Yb^(3+),Er^(3+)上转换纳米晶,并对其包覆二氧化硅壳层。SEM表征硅包覆前后分别为25和250 nm的单分散粒子,说明硅已成功地包覆于纳米晶表面。980 nm激光照射下,样品的PBS胶体溶液呈可视上转换绿光。上转换荧光光谱和寿命均表明二氧化硅壳层对其发光性质影响很小。圆二色谱说明蛋白分子通过戊二醛与纳米晶偶联前后的二级结构基本不变。基于硅片上的抗原抗体荧光免疫识别试验进一步验证了偶联蛋白分子的特异性,表明该上转换纳米晶适合于生物标记。

关键词：上转换硅包覆生物偶联免疫荧光成像

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上转换纳米晶标记适配子的新型光开关

光谱学与光谱分析 2011年第3期31卷 844-848页

作者：宋凯孔祥贵中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态重点实验室吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049

适配子是对靶分子有高特异性和亲合力的单链寡核苷酸。由于其结构特性,常用于生物检测。目前的适配子光传感器多采用染料或量子点为标记物,存在背景高,不稳定等缺点。新型的荧光材料上转换纳米晶(UCNPs)因其特殊的发光性质颇受关注。与... 详细信息

适配子是对靶分子有高特异性和亲合力的单链寡核苷酸。由于其结构特性,常用于生物检测。目前的适配子光传感器多采用染料或量子点为标记物,存在背景高,不稳定等缺点。新型的荧光材料上转换纳米晶(UCNPs)因其特殊的发光性质颇受关注。与传统的下转换材料相比,它是近红外光激发,避免产生背景荧光和杂散光。利用聚乙酰亚胺为表面配体,水热法合成了NaYF4:Yb3+,Er3+,并设计了UCNPs标记的适配子"光开关"。无目标蛋白时,适配子和标记TAMRA序列形成双链结构,UCNPs和TAMRA距离靠近,荧光共振能量传递发生。有目标蛋白时,适配子倾向于和蛋白结合,能量传递被破坏。UCNPs荧光增强而TAMRA荧光减弱。这种目标分子的依赖性变化就像一个"光开关",可用于生物分子的识别。

关键词：上转换适配子凝血酶光开关

ZnO纳米线紫外探测器的制备和快速响应性能的研究

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物理学报 2012年第5期61卷 97-100页

作者：宋志明赵东旭郭振李炳辉张振中申德振中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室长春130033 中国科学院研究生院北京100049

一维ZnO纳米结构由于具有比表面积大、室温下具有大激子结合能等特点而受到广泛关注.但是如何实现纳米结构的器件一直是目前研究的一个挑战.文章通过水热方法,在玻璃衬底上实现了ZnO纳米线横向生长,并制备出基于ZnO纳米线的金属-半导体... 详细信息

一维ZnO纳米结构由于具有比表面积大、室温下具有大激子结合能等特点而受到广泛关注.但是如何实现纳米结构的器件一直是目前研究的一个挑战.文章通过水热方法,在玻璃衬底上实现了ZnO纳米线横向生长,并制备出基于ZnO纳米线的金属-半导体-金属紫外探测器.测量结果显示器件在365 nm处探测器的响应度达到5 A/W,并且制备的探测器在空气中对紫外光照具有快速的响应,其上升时间约4 s,下降时间约5 s,这与ZnO纳米线中的氧空位吸附和脱附水分子相关.

关键词： ZnO纳米线水热反应上升时间和下降时间水分子

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引入P2O5的铒掺杂碲钨酸盐玻璃光谱性质

发光学报 2008年第2期29卷 274-278页

作者：骆永石张家骅王笑军中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室

为克服碲酸盐玻璃中Er3+的4I11/2-4I13/2无辐射速率较小,不利于980nm激光泵浦下实现1.5μm光放大的缺点,在TeO2-WO3-Li2O玻璃中引入了P2O5组分。考察P2O5摩尔分数对Er3+的1.5μm红外发射、红绿光上转换发光及4I13/2能级寿命的影响。利用... 详细信息

为克服碲酸盐玻璃中Er3+的4I11/2-4I13/2无辐射速率较小,不利于980nm激光泵浦下实现1.5μm光放大的缺点,在TeO2-WO3-Li2O玻璃中引入了P2O5组分。考察P2O5摩尔分数对Er3+的1.5μm红外发射、红绿光上转换发光及4I13/2能级寿命的影响。利用J-O理论对不同P2O5摩尔分数玻璃样品的吸收光谱进行分析,得到各能级辐射跃迁几率,计算了Er3+在样品中4I13/2能级辐射跃迁寿命。重点研究了不同样品中Er3+的4I11/2-4I13/2无辐射跃迁速率随P2O5摩尔分数的变化,可以看出在含6%P2O5玻璃中Er3+的4I11/2-4I13/2无辐射跃迁速率约为不含P2O5玻璃中的3.5倍,同时1.5μm红外发射效率略有提高,另外红绿光上转换发射得到了抑制。因此,含P2O5的铒掺杂碲钨酸盐玻璃更有利于在980nm激光泵浦下实现1.5μm光放大。

关键词：光学材料碲钨酸盐玻璃 P2O5 无辐射跃迁

空穴传输材料对CdSe核壳量子点的荧光影响

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光谱学与光谱分析 2009年第12期29卷 3204-3207页

作者：曲玉秋张庆彬景鹏涛孙雅娟曾庆辉张友林孔祥贵中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态重点实验室吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049

用稳态光谱和时间分辨光谱技术研究了空穴传输材料对CdSe/ZnSe与CdSe/ZnS核壳量子点的荧光影响。结果表明,空穴传输材料对量子点有较强的猝灭作用,随空穴传输材料分子浓度的增加,量子点的荧光强度明显地被猝灭,同时量子点的荧光寿命也... 详细信息

用稳态光谱和时间分辨光谱技术研究了空穴传输材料对CdSe/ZnSe与CdSe/ZnS核壳量子点的荧光影响。结果表明,空穴传输材料对量子点有较强的猝灭作用,随空穴传输材料分子浓度的增加,量子点的荧光强度明显地被猝灭,同时量子点的荧光寿命也被减短。两种不同空穴传输分子对CdSe/ZnSe量子点的荧光猝灭明显不同。在与相同空穴传输分子相互作用时,包覆ZnS壳层的CdSe核壳量子点荧光猝灭效率明显低于包覆ZnSe壳层的CdSe核壳量子点。量子点的荧光猝灭过程可以解释为静态猝灭和动态猝灭过程,其中静态猝灭来源于量子点表面与空穴传输材料间相互作用,而动态猝灭则主要来源于量子点到空穴传输材料的空穴转移过程。实验结果表明空穴传输材料的种类以及核壳量子点的壳层结构都对其荧光猝灭效应起关键作用。

关键词：量子点空穴传输荧光猝灭

Sr_3SiO_5∶Eu^(2+)和Sr_3SiO_5∶Eu^(2+),Dy^(3+)荧光粉的黄色长余辉性质(英文)

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发光学报 2008年第4期29卷 665-669页

作者：孙晓园张家骅张霞骆永石王笑军中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室

用高温固相法制备了Sr3SiO5∶Eu2+和Sr3SiO5∶Eu2+,Dy3+荧光粉。在紫外光辐照后,Sr3SiO5∶Eu2+和Sr3SiO5∶Eu2+,Dy3+荧光粉具有明亮的黄色长余辉,源于Eu2+的4f65d-4f7的跃迁。紫外光激发停止后,Sr3SiO5∶Eu2+的余辉时间是4 h以上。余辉... 详细信息

用高温固相法制备了Sr3SiO5∶Eu2+和Sr3SiO5∶Eu2+,Dy3+荧光粉。在紫外光辐照后,Sr3SiO5∶Eu2+和Sr3SiO5∶Eu2+,Dy3+荧光粉具有明亮的黄色长余辉,源于Eu2+的4f65d-4f7的跃迁。紫外光激发停止后,Sr3SiO5∶Eu2+的余辉时间是4 h以上。余辉衰减曲线和热释光曲线说明了引入Dy3+离子可以产生大量的深陷阱和浅陷阱。产生的深陷阱使余辉时间延长到6 h以上。由热释发光曲线,根据热释光的通用级公式拟合了陷阱深度。Sr3SiO5∶Eu2+和Sr3SiO5∶Eu2+,Dy3+荧光粉是有应用前景的黄色长余辉材料。

关键词：荧光粉余辉热释发光

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太阳盲MgZnO光电探测器

发光学报 2008年第4期29卷 743-746页

作者：蒋大勇张吉英单崇新吕有明赵延民韩舜姚斌张振中赵东旭申德振范希武中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室

利用射频磁控溅射技术在石英衬底上制备了MgZnO合金薄膜,并采用传统湿法刻蚀的方法在薄膜上制备了梳妆叉指Au电极,构成金属-半导体-金属(MSM)结构。在室温下,实现了太阳盲MgZnO光电探测器,器件的探测峰值位于225 nm,截止边为230 nm。

关键词： MgZnO合金薄膜太阳盲光电探测器射频磁控溅射

基于近红外上转换荧光共振能量传递体系的均相免疫分析

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光谱学与光谱分析 2011年第1期31卷 86-90页

作者：宋凯冉营营孔祥贵中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态重点实验室吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049

在上转换纳米晶(UCNPs)为供体的荧光共振能量传递(FRET)生物均相检测体系中,弱的供体光强度使FRET信号难于检测,同时还有来自生物基质的自发荧光干扰。这使得UCNPs不产生背景荧光和散射光的优点不能够充分地体现。针对这个问题,作者利用... 详细信息

在上转换纳米晶(UCNPs)为供体的荧光共振能量传递(FRET)生物均相检测体系中,弱的供体光强度使FRET信号难于检测,同时还有来自生物基质的自发荧光干扰。这使得UCNPs不产生背景荧光和散射光的优点不能够充分地体现。针对这个问题,作者利用在800nm处有强近红外光的NaYF4:Yb3+,Tm3+UCNPs作为供体,在784nm处有表面等离子共振吸收带的金纳米粒子(GNPs)作为受体构建了新型的FRET体系。UCNPs偶联抗体(goat antihumanIgG)及GNPs偶联抗原(humanIgG),在抗原抗体免疫亲和作用下两者距离靠近;UCNPs荧光光谱和GNPs吸收光谱有效交叠,使FRET发生。当体系中加入单纯humanIgG,竞争性地争夺与goatantihumanIgG结合位点,破坏FRET构建,供体近红外光增强。根据此对应关系,确定humanIgG检测限为5μg·mL-1。这种方法可适用于更广泛的荧光分析。

关键词：近红外上转换荧光共振能量传递

4.81 WYb:YAG/1030nm薄片激光器优化设计

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强激光与粒子束 2010年第11期22卷 2505-2509页

作者：田玉冰李颜涛卢启鹏刘星元中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室长春130033 中国科学院研究生院北京100039 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室长春130033

设计了四程泵浦的Yb:YAG薄片激光器。晶体掺杂原子数分数为10%,几何尺寸为直径10mm、厚340μm,提出了Cr/Au金属化方案,采用铟焊工艺将其焊接到微通道水冷热沉上。耦合系统为四程泵浦结构,球面镜规格为直径30 mm、曲率半径50 mm。利用Lig... 详细信息

设计了四程泵浦的Yb:YAG薄片激光器。晶体掺杂原子数分数为10%,几何尺寸为直径10mm、厚340μm,提出了Cr/Au金属化方案,采用铟焊工艺将其焊接到微通道水冷热沉上。耦合系统为四程泵浦结构,球面镜规格为直径30 mm、曲率半径50 mm。利用LightTools软件模拟计算了泵浦光斑半径,选用曲率半径200 mm输出镜以使泵浦光斑半径与基模光斑半径比符合模式匹配原则。在激光二极管阵列泵浦功率为18.73 W时,获得了最高功率为4.81 W的1030nm连续激光输出,光-光转换效率为25.7%。

关键词：激光技术激光二极管阵列泵浦 Yb:YAG晶体薄片激光器