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高效的红外到可见上转换氟氧化物玻璃材料

光谱学与光谱分析 2000年第3期20卷 257-259页

作者：陈宝玖王海宇秦伟平曹望和许武黄世华中国科学院激发态物理开放实验室长春130021 中国科学院长春光学精密机械与物理所长春130021

本文报道了一种高效的 Er3+掺杂红外到可见的上转换氟氧化物玻璃材料。材料的组份为 6 0 Te O2 -8Pb F2 - 10 Al F3- 10 Ba F2 - 10 Na F- 2 Er O3/2 ,给出了样品的制备方法。测量了该材料在室温下的吸收光谱 ,在 80 8和 970 nm L D激... 详细信息

本文报道了一种高效的 Er3+掺杂红外到可见的上转换氟氧化物玻璃材料。材料的组份为 6 0 Te O2 -8Pb F2 - 10 Al F3- 10 Ba F2 - 10 Na F- 2 Er O3/2 ,给出了样品的制备方法。测量了该材料在室温下的吸收光谱 ,在 80 8和 970 nm L D激发下观察到了非常强的上转换荧光 ,测量了在不同激发波长激发下 Er3+ 的绿色荧光 ,讨论了在 80 8和 970 nm激发下上转换发光的机理。测量了上转换发射光谱 ,研究了 L D的工作电流与上转换荧光强度的关系 ,证明了在 80 8和 970 nm激发下 Er3+离子的绿色上转换发射都需要两个激发光子。

关键词：氟氧化物玻璃铒离子掺杂上转换激光材料

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栅极调制纳米线的场增强因子计算

物理学报 2009年第5期58卷 3383-3389页

作者：雷达王维彪曾乐勇梁静秋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 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

利用悬浮球模型和镜像电荷法计算了栅极调制纳米线的顶端表面电场,给出了场发射增强因子表达式β=1/2(3.5+L/r0+W),式中L与r0分别是纳米线长度与顶端表面曲率半径,W是由栅孔半径R、阴极与栅极间距d以及纳米线自身几何参数所决定的函数.... 详细信息

利用悬浮球模型和镜像电荷法计算了栅极调制纳米线的顶端表面电场,给出了场发射增强因子表达式β=1/2(3.5+L/r0+W),式中L与r0分别是纳米线长度与顶端表面曲率半径,W是由栅孔半径R、阴极与栅极间距d以及纳米线自身几何参数所决定的函数.结果表明,纳米线长径比对场增强因子的影响很显著;当阴极与栅极间距较近时,场增强因子随d的增加而减小,而当栅极处于无穷远时,纳米线场增强因子的表示式变成β0=3.5+L/r0;栅孔半径越小,场增强因子就越大,当栅孔半径趋于零时,场增强因子为β=β0+1.202(L/d)3.

关键词：栅极调制纳米线场增强因子悬浮球

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温度和电流对白光LED发光效率的影响

发光学报 2008年第2期29卷 358-362页

作者：王健黄先刘丽吴庆褚明辉张立功侯凤勤刘学彦赵成久范翊罗劲松蒋大鹏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

对大功率白光LED发光效率进行了研究,得出温度和电流对LED发光效率的影响:随着温度的升高,势阱中辐射复合几率降低,从而降低了发光效率;电流的升高,使更多的非平衡载流子穿过势垒,降低了发光效率。LED工作时,过高的工作温度或者过大的... 详细信息

对大功率白光LED发光效率进行了研究,得出温度和电流对LED发光效率的影响:随着温度的升高,势阱中辐射复合几率降低,从而降低了发光效率;电流的升高,使更多的非平衡载流子穿过势垒,降低了发光效率。LED工作时,过高的工作温度或者过大的工作电流都会产生明显的光衰:如果LED工作温度超过芯片的承载温度,这将会使LED的发光效率快速降低,产生明显的光衰,并且对LED造成永久性破坏;如果LED的工作电流超过芯片的饱和电流,也会使LED发光效率快速降低,产生明显的光衰。并且LED所能承载的温度与饱和电流有一定关系,散热良好的装置可以使LED工作温度相对降低些,饱和电流也可以更大,LED也就可以在相对较大的电流下工作。

关键词： LED 发光效率温度电流势垒

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

以碳纳米管阵列为场致发射阴极的X射线源研究

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光学学报 2004年第10期24卷 1434-1436页

作者：解滨陈波宋航元光巩岩尼启良中国科学院长春光学精密机械与物理所应用光学国家重点实验室中国科学院长春光学精密机械与物理所激发态物理重点实验室长春130022

碳纳米管具有优异的场发射性能 ,是一种很有前景的电子发射源。实验使用印刷方法将碳纳米管制备于玻璃基底 ,并作为X射线源的阴极。阳极材料为铜 ,其顶端为半球形 (半径为 2mm)。高压电源输出在 0～ 19kV之间可调。射线源工作真空度为 1... 详细信息

碳纳米管具有优异的场发射性能 ,是一种很有前景的电子发射源。实验使用印刷方法将碳纳米管制备于玻璃基底 ,并作为X射线源的阴极。阳极材料为铜 ,其顶端为半球形 (半径为 2mm)。高压电源输出在 0～ 19kV之间可调。射线源工作真空度为 1× 10 -4Pa ,利用流气式正比计数器测到了铜kα 谱线 ,并且进行了连续 4h的运行。实验结果表明X射线源发光稳定 ,碳纳米管可以作X射线源的阴极。最后提出了改进的X射线源结构。

关键词： X射线源碳纳米管场致发射流气式正比计数器光谱

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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

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