基于纳米Au胶表面增强拉曼光谱对水中链霉素残留量的快速检测

为实现快速检测水中硫酸链霉素(STR)的残留,探 索建立一种STR水溶液的表面增强拉曼光谱(SERS,surface enhanced Raman spectroscopy)检测方法。应用电磁炉加热以柠檬酸三钠还原氯金酸(HAucl ₄)制成的Au胶纳米颗 粒作为表面增强基底,先后分析了Au胶纳米颗粒的吸收光谱、STR水溶液的SERS以及拉曼峰 归属; 然后确定了最佳的光谱仪功率、Au胶纳米颗粒的加入量和吸附时间;最后以1031cm－1处拉曼峰作为特征峰 建立STR水溶液的标定曲线,并对标定曲线的准确度和精确度进行验证。实验结果表 明,当水中STR质量浓度范围为2.0~20.0 mg/L时,1031 cm－1处的拉曼峰强度与STR水溶液的质量浓度有良好的线性关系, 线性方程为Y=293.31X+435.42, 决定系数R²为0.933 。真实值与预测值之间的R²为0.964,均方 根误 差(RMSEP)为1.3043mg/L,回收率为92.1~133.0%,相 对标准偏差(RSD,n=5)为0.88~2.41%。     

基于表面增强拉曼光谱的甲萘威水溶液检测分析

以表面增强试剂OTR202和OTR103作为表面增强拉曼光谱(SERS)的活性基底,探索建立甲萘威水溶液的SERS检测方法。首先对比分析了甲萘威水溶液的普通拉曼光谱与SERS。然后分析了表面增强试剂与待测样本的加入量对甲萘威水溶液的SERS的影响。最后分析了质量浓度在0.1~15.0 mg/L范围内的甲萘威水溶液的SERS,并以1374 cm-1处的特征峰强度与甲萘威水溶液浓度进行线性回归,得到线性方程为y=414.5x+481.59,决定系数R2=0.9864。试验结果表明该研究方法对甲萘威水溶液的检测限可达到0.1 mg/L,说明以表面增强试剂OTR202和OTR103为SERS活性基底的SERS检测方法可用于水中甲萘威残留检测。     

激光拉曼光谱结合偏最小二乘法快速测定植物油碘值

为探讨应用激光拉曼(Raman)光谱结合偏最小二乘 法(PLS)建模无损、快速及无试剂测定植物油碘值 的可行性,实验以大豆油、橄榄油、花生油、芝麻油及其调和油为样品,采集了其拉曼光谱 , 采集波数范围为250cm－1～2400cm －1, 并对其信号进行了归属,考察了各种实验条件对拉曼光谱的 影响,并以传统韦氏法测定得到的碘值作为对比,结合化学计量学方法建立了植物油碘值拉 曼 光谱定量模型。实验结果表明,大豆油、橄榄油、花生油及其调和油的拉曼光谱峰形及位移 具有一定的相似性,芝麻油拉曼光谱有较强的荧光干扰,峰强度与其他植物油存在着明显的 差异。所建立的碘值校正模型的决定系数R²为97.49 ,交叉验证校正标准差(RMSECV)为 1.15;检验集预测标准差(RMSEP)为1.57, 决定系数R²为96.47。结果表明,应用拉曼光 谱技术结合化学计量学实现植物油碘值快速检测是可行的。     

修饰掺硼金刚石电极循环伏安法检测尿酸

用直流等离子体喷射化学气相沉积(CVD)法制备掺 硼金刚石(BDD)薄膜电极。通过扫描电镜(SEM)观察到薄膜表面分布均匀致密;霍尔测 试仪检测薄膜的电阻率为0.023Ω·cm,载流子浓度为6.423×10¹⁹ cm－3;循环伏安法(CVa)测得其电极电势窗为 3.4V;分析了浓度为10μmol/L的 尿酸(UA)溶液在BDD电极表面的电化学响应,表明扫描速率的平方根与氧化峰电流呈线性关 系。通过对比茜素黄、牛磺酸和L-半胱氨酸3种物质对BDD电极进行修饰,表明由L-半胱氨 酸修饰BDD电极的电催化氧化能力最强;在浓度为1×10－7～1×10－4 mol/L范围内,浓度的对数与氧化峰电流呈线性关系,且检测限为 1×10－8 mol/L。实验结果表明,20倍浓度的葡萄糖和抗坏血酸对UA的 检测不构成影响。     

新型红色荧光粉Ca0.5Sr0.5MoO4:Sm3+的制备及光学性能

为了得到发光效率较好的长波长红色荧光粉,采用 高温固相法成功地合成了适合紫外激发的红色荧光粉 Ca0.5－xSr0.5MoO₄:xSm³⁺,研究了其晶体结构和发 光性质。X射线衍射(XRD)测量结果显示,制备的样品为纯相Ca0.5Sr0.5MoO₄晶体。其激发 光谱包括一个宽带峰和一系列尖峰,通过不同波长激发的发射谱和与Ca0. 5－xSr0.5MoO₄:xEu³⁺的发射 谱比较分析得出激 发宽带为最有效激发带,归属于Mo⁶⁺－O2－的电荷迁移跃迁。在275nm的激发 下,发射峰由峰值为564nm(⁴G5/2→⁶H 5/2)、 606nm(4G5/2→⁶H7/2) 、647nm (⁴G5/2→⁶H9/2)、707nm(4G5/2→⁶H11/2)的4个峰组成,最大发射 峰位于647nm处,呈现红光 发射。Sm³⁺掺杂高于6%时Ca0.5－xSr0.5Mo O₄:xSm³⁺出现浓度猝灭,分析表明,其猝灭机 理是最邻近离子间的能量传递。同时,添加电荷补偿剂可增强材料的发射强度,以添加Na +的效果最明显。     

浊度、pH值及温度对光谱法检测海水中藻红蛋白含量的影响

为验证水的浊度、pH值 及温度等因素对藻红蛋白(PE)含量检测的影响,以浓度范围5~180mg /L PE配置 的标准液为研究对象,采集不同浓度标准液的可见光吸收光谱,运用偏最小二乘法(PLS) 建立不同谱区的PE定量分析模型。实验结果表明,480~570nm谱区所 建模型相关性最高,相关系 数R²可达0.993,预测结果误差最小 ;同时,对0~90NTU不同浊度的PE标准液进行浊度补偿分析,建 立了不同分析模型下的浊度补偿函数; 分析了温度9.7~52.8 ℃, pH在4.2范围 内PE的光谱特 性,当温度在40℃以下时PE的光谱特性基本不发生变化,而pH 在6.0~9.0变化时影响可以忽略。本文研究可为海水中PE含量的在线 检测参考。     

Ag纳米粒子修饰多模光纤的拉曼增强特性实验

为了分析研究光纤表面增强拉曼散射(SERS)探针 的拉曼增强特性,采用简单廉价的化学方法制备Ag纳米颗粒修饰 光纤SERS探针,采用罗丹明6G(R6G,Rhodamine 6G)作为探针分子进行了不同浓度R6G溶 液(10－7~10－9M)的拉曼测试实 验和浓度为10－6M的R6G溶液的Time-course SERS Mapping实验,研究了该光纤 SER S探针的拉曼增强特性,制备的光纤SERS 探针样品检测R6G的极限浓度低至10－9M;在Time-course SE RS Mapping实验中,分 析验证了探针分子溶液蒸发过程对光纤 SERS探针的拉曼增强特性的影响。研究表明,由于制备的光纤SERS探针对荧光噪声没有抑 制作用,导致所测得探针分子 的拉曼光谱受探针分子溶液状态、测试方式的极大影响。当溶液充足时(浸泡状态),所测 光谱信号荧光噪声与有效拉曼光 谱信号都比较大;在溶液干燥过程中,所测光谱信号荧光噪声与有效拉曼光谱信号都减少, 但荧光噪声减小幅度远大于拉曼光谱信号。     

鸡蛋清中金霉素残留的银胶表面增强Eu(III)的荧光检测

鸡蛋清中残留的金霉素(CTC)易进入人体内蓄积,从而对人体的健康产生损害。研究表明,银胶能作为表面基底来修饰金霉素与Eu(III)的配合物,进而使配合物的荧光强度得到显著性的增强。本研究应用银胶表面增强Eu(III)的荧光来检测鸡蛋清中金霉素的残留量,分别分析了不同胶体、银胶的加入量、Eu(III)的加入量、反应时间等因素对荧光强度的影响,并确定了最佳的实验条件,在最佳条件下建立了以617 nm处的荧光特征峰强度(Y)与鸡蛋清中金霉素含量(X)之间的标定曲线。结果表明:鸡蛋清中金霉素浓度范围在1.5~29.5 mg/L时,鸡蛋清中金霉素含量与荧光强度之间呈现良好的线性关系,线性方程为Y=5.2265X+24.033,决定系数R2为0.9043,实测值与预测值之间的R2=0.9182。可见用银胶表面增强Eu(III)的荧光来快速检测鸡蛋清中金霉素的残留量是可行的。     

全反式A-D-A共轭化合物在飞秒激光下的双光子吸收性能

设计并合成了全反式A-D-A(acceptor-donor-a cceptor)共轭化合物(Ⅰ)(E,E)-2,2′-[(2,5-二甲氧基-1,4-亚苯基)二 -2,1-亚乙烯基]双-1H-苯并咪唑。用 傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、质谱和元素分析进行了Ⅰ的结构表征; 测定了 Ⅰ在不同溶剂中的线性吸收光谱、单光子荧光(SPEF)光谱和荧光量子产率;采用800nm 的飞秒激光,研究了Ⅰ的双光子吸收(TPA)和双光子荧光(TPEF)性能。结果表明:随着溶剂 极性 的增大,Ⅰ的线性吸收波长变化很小,SPEF发射波长红移,荧光量 子产率下降;Ⅰ在四氢呋喃(THF)中的荧光量子产率高达0.93,TPA截 面 为204×10－50 cm⁴·s·photon－1,具有强的蓝绿 色TPF发射。     

沉积气压对脉冲激光沉积CNx薄膜结构和摩擦学特性的影响

以脉冲激光沉积(PLD)的CNx材料为靶源,以单晶Si片为衬底,在N₂气压为2～11Pa 下PLD制备了CNx薄膜。采用X射线光电子能谱(XPS)、拉曼 (Raman)光谱、扫描 电子显微镜(SEM)和球盘式摩擦磨损试验机分别对薄膜的化学成分、价键状态、表面形貌和 摩擦性能进行了表征。结果表明:低沉积气压导致薄膜N含量的退化及耐磨性能的下降;沉 积气压介于5～8Pa时最利于sp³杂化键的形成,且薄 膜的N含 量缓慢下降,膜中比值x_sp²/x_sp³和ID/IG均减 小,x_sp²C-N/x_sp³C-N增加并趋于恒定,薄膜的耐磨性较好(约2.7～4.3×10 －15 m³·N－1·m－1),但摩擦系数相对较高(约0.24～0.25);过高的气压导致膜层中 N含量的下降和石墨化程度的增加,薄膜摩擦系数较低(约0.19), 但耐磨性呈下降趋势。     

聚对苯撑苯并双(口恶)唑发光及其器件制备

采用光谱技术,研究了聚对苯撑苯并双(口恶)唑(PBO)溶液的光敏发光特性,并用相对法估算出溶液发光效率在50%范围.结合光谱技术、半导体电学和电化学等研究手段,具体研究了以PBO为发光层的单层电致发光器件,研究结果显示,电致发光与薄膜的光致发光有具有相同的发光中心,峰值位于510 nm左右.同时发现,由于存制备过程中不同处理条件使得不同厚度薄膜残留的掺杂物质浓度不同,从而引起薄膜的导电性的不同.使得器件的阈值场强随PBO厚度的减小而逐渐增加.     

系统级封装新型埋入式电源滤波结构的研究

在高密度小尺寸的系统级封装(SiP)中,对供电系统的完整性要求越来越高,多芯片共用一个电源网路所产生的电压抖动除了会影响到芯片的正常工作,还会通过供电网路干扰到临近电路和其他敏感电路,导致芯片误动作,以及信号完整性和其他电磁干扰问题.这种电压抖动所占频带相当宽,几百MHz到几个GHz的中频电源噪声普通方法很难去除.结合埋入式电容和电源分割方法的特点,提出一种新型高性能埋入式电源低通滤波结构直接替代电源/地平面.研究表明,在0.65～4GHz的频带内隔离深度可达-40～75 dB,电源阻抗均在0.25ohm以下,实现了宽频高隔离度的高性能滤波作用.分别用电磁场和广义传输线两种仿真器模拟,高频等效电路模型分析这种低通滤波器的工作原理以及结构对隔离性能的影响,并进行了实验验证.     

Emerging interconnects: a state-of-the-art review and emerging solutions

Aluminium was a primary material for interconnection in integrated circuits (ICs) since their inception. Later, copper was introduced as interconnect material which has better metallic conductivity and resistance to electromigration. As the aggressive technology scaling continues, the copper resistivity increased because of size effects, which causes increase in delay, power dissipation and electromigration. The need to reduce the resistor-capacitor??????? delay, dynamic power utilisation and the crosstalk commotion is as of now the fundamental main impetus behind the presentation of new materials. The purpose of this paper is to do a survey of interconnect material used in IC from introduction of ICs to till date. This paper studies and reviews new materials available for interconnect application which are optical interconnects, carbon nanotube (CNT), graphene nanoribbons (GNRs) and silicon nanowires which are alternatives to copper. While doing a survey of interconnect material, it is found that multiwalled CNTs, multilayer GNR and mixed CNT bundles are promising candidates and are ultimate choice that can strongly address the problems faced by copper but on integration basis copper would last for coming years.     

Arsenic deposition as a precursor layer on silicon (211) and (311) surfaces

We investigate the properties of arsenic (As) covered Si(211) and Si(311) surfaces by analyzing data from x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and low-energy electron diffraction (LEED) images. We then create a model using total surface energy calculations. It was found that both Si(211) and Si(311) had 0.68±0.08 surface As coverage. Si(211) had 0.28±0.04 Te coverage and Si(311) had 0.24±0.04 Te coverage. The Si(211) surface replaces the terrace and trench Si atoms with As for a lower surface energy, while the Si edge atoms form dimers. The Si(311) surface replaces all terrace atoms and adsorbs an As dimer every other edge site. These configurations imply an improvement in the mean migration path from the bare silicon surface by allowing the impinging atoms for the next epitaxial layer, tellurium (Te), to bind at every other pair of edge atoms, and not the step terrace sites. This would ensure a nonpolar, B-face growth.     

光子晶体微腔发光二极管

光子晶体微腔因其具有增强自发辐射、定向输出和单模工作的能力而受到广泛关注。介绍了光子晶体微腔发光二极管的基本原理、设计、特性、制作及其典型器件。     

用于单光子TOF测量的时间-幅度变换器

基于新型共源共栅电流源的积分方法,设计了一种用于单光子飞行时间(TOF)测量的时间-幅度变换器(TAC)。该方法有效简化了TAC电路结构,减小了TAC占用面积,显著提高了TOF的满量程范围(FSR)。采用0.18 μm标准CMOS工艺设计。集成TAC的单光子探测器像素单元的填充因子可达到26.8%。后仿真结果表明,该TAC在120 ns的FSR内具有230 ps的定时分辨率,微分非线性(DNL)低于0.05 LSB,积分非线性(INL)低于1.1 LSB。蒙特卡洛仿真表明,512个TAC像素间的不均匀性低于0.5 %。该TAC非常适用于高密度时间相关的单光子计数(TCSPC)探测器阵列。     

Comparative study of maximum power point tracking techniques for hybrid renewable energy system

The power generation demand is increasing day-by-day throughout the world, therefore, the use of hybrid systems becomes a significant solution. The hybrid renewable energy system (HRES) is used for delivering power in various regions in order to overcome intermittence of wind and solar resources. Because of increasing environmental problems, for example, greenhouse gas emission and energy cost have interested novel research into substitute methods in favour of electrical power generation. Maximum Power Point Tracking (MPPT) control method is a vast deal of novel research used for enhancing the efficiency of HRES. The authors have revealed that the hybrid techniques i.e. Global MPPT, fuzzy-neuro systems, Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS), Perturbed and Observe (P&O) + Adaptive Neural Network (ANN) etc. can provide best results as compared to other MPPT control methods. This paper offering a state of art review of MPPT control techniques for HRES.     

Joint estimation of TOA and DOA in IR-UWB system using a successive propagator method

Impulse radio ultra-wideband (IR-UWB) ranging and positioning require accurate estimation of time-of-arrival (TOA) and direction-of-arrival (DOA). With receiver of two antennas, both of the TOA and DOA parameters can be estimated via two-dimensional (2D) propagator method (PM), in which the 2D spectral peak searching, however, renders much higher computational complexity. This paper proposes a successive PM algorithm for joint TOA and DOA estimation in IR-UWB system to avoid 2D spectral peak searching. The proposed algorithm firstly gets the initial TOA estimates in the two antennas from the propagation matrix, then utilises successively one-dimensional (1D) local searches to achieve the estimation of TOAs in the two antennas, and finally obtains the DOA estimates via the difference in the TOAs between the two antennas. The proposed algorithm, which only requires 1D local searches, can avoid the high computational cost in 2D-PM algorithm. Furthermore, the proposed algorithm can obtain automatically paired parameters and has better joint TOA and DOA estimation performance than conventional PM algorithm, estimation of signal parameters via rotational invariance techniques algorithm and matrix pencil algorithm. Meanwhile, it has very close parameter estimation to that of 2D-PM algorithm. We have also derived the mean square error of TOA and DOA estimation of the proposed algorithm and the Cramer-Rao bound of TOA and DOA estimation in this paper. The simulation results verify the usefulness of the proposed algorithm.     

多孔硅发光机制的分析

从量子力学的基本理论出发讨论了量子限制效应，推导出多孔硅有效禁带宽度增量并用量子限制效应和表面态及其物质在发光中作用的理论解释了ＰＳ光致发光的实验现象。     

一种基于分段CRC的LDPC译码的改进算法

级联多个循环冗余校验(CRC)的LDPC译码算法有效地改善了译码的收敛特性.然而在其译码算法中,当CRC检测的整体漏检概率不够低时,出现误码平台.因此,该文提出了改进算法,通过减少在译码算法中CRC检测的次数,降低整体漏检概率,提高了误码性能.仿真表明改进的算法提高了误码性能,译码复杂度也增加不大.