利用果蝇(D.melanogaster)研究激光辐照生物的遗传效应

用C.S.,Basc和bw-st/bw-st三种系统的果蝇研究了氦-氖激光、氮分子激光和氩离子激光辐射对果蝇遗传的影响。实验结果表明,当氦-氖激光辐照剂量达32J/cm~2,氮分子激光辐照剂量达0.75J/cm~2,氩离子激光辐照剂量达196J/cm~2时,尚未发现隐性致死突变或易位的遗传效应。     

耐反应离子刻蚀的紫外激光光致抗蚀剂的研究

以芳香族双迭氮基化合物为交联剂，苯氧基二苯甲酮为光敏剂，聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）为基质树脂，合成了负型激光光致抗蚀剂。该体系能够在氮分子激光辐照下发生灵敏的光致交联反应，所生成的致密薄膜可以耐四氟化碳等离子体的反应离子刻蚀（ＲＩＥ）。用付里叶变换红外光谱法与紫外光谱法研究了激光光致交联反应以及反应离子刻蚀的动力学过程。讨论了影响反应速率以及刻蚀选择比的诸因素。     

石墨、炭黑及白炭黑在橡胶中的微观结构分析

本文用ＳＥＭ技术对石墨，炭黑及白灰黑三种导电粒子导电硅橡胶中的结构分布形态进行了分析，结果发现，石墨在橡胶基体中的均匀分布，且不聚焦，炭黑和白炭黑在橡胶基体中都有聚焦成环球的现象，当炭黑和白炭黑共存时，其聚焦程度增大，由此可见，白炭黑对炭黑的聚集有影响，此外，有关导电粒子对导电硅聚橡胶导电机制的影响也进行了分析。     

激光辐照纳米石墨转变产物的显微形貌和结晶度

在氩气的保护下,用具有振镜扫描系统的500 W光纤激光器辐照预置在单晶硅基体上的纳米石墨颗粒。探究了不同激光能量密度下,受激光辐照后的转变产物显微形貌和晶体结构。用透射电镜(TEM)、拉曼光谱、X射线衍射(XRD)分析了所获产物的显微形貌和晶体度。当激光能量密度达到3.33kJ/cm~2时,转变产物的尺寸与原始颗粒尺寸相比有所增大;当激光能量密度达到4.17kJ/cm~2时,可以在样品颗粒表面观察到线状形貌;而当激光能量密度达到8.33kJ/cm~2时,产物由原始的多晶结构转变成了块状的晶体结构。实验结果表明:激光能量密度对单晶硅基体上纳米石墨颗粒显微形貌和晶体结构的转变有很大的影响。     

石墨转化纳米金刚石相变分子动力学模拟研究

为了探讨1维微尺度热传导模型不同激光能量对石墨转化纳米金刚石相变机理的影响，采用基于密度泛函理论的分子动力学方法模拟优化后的石墨结构，用有限差分法计算了激光辐照石墨表面的温度分布；基于sp³杂化键可以明显地区分金刚石和石墨结构，根据能量耦合得到不同激光能量条件下辐照石墨的态密度带隙，研究了碳原子键合条件。结果表明，只有当激光能量达到5 J时，才能形成少量sp³杂化碳原子；随着激光能量的增加，液相下受辐照的石墨表面的温度随之增加，碳原子中的自由电子更容易移动到成键分子轨道，电子的电负性增强，从而增强sp³键的极性，并有助于将sp²键转变为sp³键。该研究结果对在液相激光辐照下提升纳米金刚石制备效率、探究纳米金刚石制备机理有重要的现实意义。     

动态聚焦条件对脉冲CO2激光骨硬组织消融的影响

激光辐照生物组织消融过程中由于工作距离的变化引起的离焦现象对消融效果具有重要影响。以新鲜离体牛胫骨组织为实验样品,置于一维电动平移台上,移动速度为5.5mm/s;脉冲CO2激光(10.64μm)平行光束经一可移动聚焦透镜后垂直辐照样品表面,光斑直径为200μm。实验时通过移动聚焦透镜位置改变焦点位置,实现消融过程动态聚焦。激光辐照功率为6W,脉冲频率为420Hz,水喷雾协同工作,喷水速度为5.5mL/min。辐照后,利用扫描电镜观察消融凹槽微结构,用光学相干层析成像(OCT)技术测量消融凹槽深度。结果表明,动态聚焦条件可显著提高消融速率,消融深度随等效脉冲数增加而增加,消融速率呈减小趋势;在动态聚焦条件下获得的消融凹槽的表面形貌和微结构较离焦条件下更不规则。     

用10.6μ连续激光辐照苯与氨水的醇溶液实验及分析

本文用10.6μ连续激光(功率密度为40瓦/厘米~2,聚焦后功率密度为2000瓦/厘米。)在如图所示的仪器中,辐照苯、氨水和乙醇的溶液(体积比1:2:4),溶液量为5—7毫升,激光焦点在液面下5—6毫米处,观察到局部沸腾现象,但是用化学分析法及气相色谱法反复多次试验均未发现有苯胺生成。从理论上分析,苯与氨合成苯胺反应,是一个热力学不可能的反应,其标准自由焓变化△G°=45.36千焦耳/摩尔。故用激光辐照使其可能进行反应,每个氨分子至少要吸收4个10.6μ光子,若按以下反应历程:NH_3(?)NH_3~*,NH_3~*+C_6H_6→C_6H_5NH_2+H_2。并假设光子与氨分子碰撞能完全吸收,由麦克斯韦速度分布率及碰撞理论可以得到以下公式:I=(nhν)/στ=3.52(v_mP)/T (1)k=4/3d_(AB)~((2RT)/M)~(1/2)·N/(100)((v_m)/(v_p))~2 (2)其中 n=4,hν为光子能量,σ为氟分子半径,v_m 为二次碰撞间能吸收 n 个光子的最大速度。v_p=(2RT/M)~(1/2),P 为压力,T 为温度,d_(AB)为苯与氨分子的平均直径,M 折合分子量。R 为气体常数,N 为阿佛加德罗常数。现假设在298°K,1大气压下,氨与苯按1:1混合,辐照1小时,反应仅万分之一,作为     

高灵敏度激光光致交联剂的研究

合成了具有不同分子骨架结构的二迭氮基芳香族化合物．它们的紫外吸收带发生红移,以它们为交联剂,与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）以及光敏剂苯氧基二本甲酮（PB）构成光致抗蚀剂体系,在空气环境中,在氮分子激光辐照下进行交联反应。其中典型的PMMA－DDB－PB系统的光致交联反应速率为4．5×104mol·1-1·s-1;而PMMA－DDA系统的反应速率达23．0×104mol·1-1·s-1,曝光5．6μs时转化率达90％,表明DDA对于氮分子激光高度灵敏,可以同时起到光敏剂与交联剂的双重作用。     

激光诱导甲醇同氨的反应

根据CH_3OH分子和NH_3分子的光化学特性,特别是它们在CO_2激光振荡谱带中吸收的异同性,选用TEA CO_2激光四条谱线9.6μP(20)、9.6μP(34)、10.6μP(20)、10.6μP(32)分别聚焦辐照甲醇蒸气和氨的混合气体,运用红外光谱、质谱和可见荧光检测等手段,得出反应产物是CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_6H_(12)N_4(六亚甲基四氨)和CH_3NH_2等,测定了反应速率、产物相对量同辐照谱线、脉冲能量、脉冲次数及反应物组分比的关系,考察了不同体系对激光能量的吸收及可见荧光的变化现象,并对这些结果做了分析。文章认为:虽然激发不同的分子,但化学反应历程相似,反应始于高振动激发的CH_3OH的分解,它或者本身被直接激发,或者由激发态 NH_3的能量转移而被激发;同时指出,激光辐照不同分子的结果,虽产物种类相同,但反应     

激光能量密度对原位生成纳米石墨的影响

研究了直径尺度为50 m的片状石墨,在不同激光能量密度的辐照下,原位生成纳米粒状石墨的微观结构及形貌,初步探讨了激光辐照参数与微米石墨原位生成纳米石墨之间的规律。采用高分辨透射电镜（HRTEM）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对制备的纳米石墨的晶体结构及显微形貌进行了测试、分析。试验结果表明:在激光能量密度为5.00 kJ/cm2时,试样由微米片状石墨原位生成分散性较好的、平均粒径为245 nm的球状石墨;在激光能量密度提高到6.25 kJ/cm2时,样品原位生成双向生长的椭球状石墨,有团聚现象产生,平均粒径为240 nm;在激光能量密度达到12.50 kJ/cm2时,微米片状石墨转变成大量的球状石墨,平均粒径为61.5 nm;在激光能量密度继续增加到13.75 kJ/cm2时,产物呈现小颗粒附着在大颗粒上的现象,粒径范围为150~500 nm,平均粒径达280 nm。     

乙烯的红外多光子离解

利用聚焦脉冲TEA-CO_2激光束(自然振荡谱线)辐照乙烯及乙烯与各种添加物(O_2·Cl_2·H_2O·HCl等)的混合气体,研究了激光激励乙烯分子ν_ι振动时乙烯分子的离解和各种添加物对乙烯离解的影响。     

用TEA CO_2激光多光子离解三氟甲烷浓缩氘同位素

用光栅调谐的TEA CO_2激光器多光子离解三氟甲烷浓缩氘同位素。激光波长调谐到R(12)支线(970cm~(-1))选择激发三氟氘甲烷v_5振动模(其中心频率为970cm~(-1))。激光能量0.9焦耳,脉宽150毫微秒,用焦距43厘米氯化钾透镜聚焦,获得能量密度约20焦耳/厘米~2。聚焦激光辐照装有氯化钾窗口的反应池,池长300毫米,直径30毫米。反应池内充入三氟甲烷200毫托,氩20托。天然丰度的三氟甲烷和氘代三氟甲烷预先经Perkin-Elmer 599型红外光谱测定,与标准的红外谱图一致。氘代三氟甲烷的氢氘比由MAT44S质谱一色谱测定。激光辐照后,三氟甲烷离解的含碳产物四氟乙稀用红外光谱和气相色谱测定。同位素选择系数和浓缩系数是用气相色谱法作定量分析确定的。用色谱测定四氟乙稀同时,还测定了反应室内三氟甲烷初压和激光辐照后的剩余压力。并用四氟乙稀、三氟甲烷纯样进行定标。反应池内三氟甲烷——氩混合气中的四氟乙稀本底在激光辐照前经色谱多次测定,并从辐照后的四氟乙稀的总量中将平均本底予以扣除。采用色谱法确定氘浓缩系数为1.2×10~4。     

激光飞行时间质谱技术——一种快速探测微量元素的方法

本文报道了利用飞行时间质谱技术检测分子在XeCl准分子激光作用下产生的离子产物的结果,与金属固体靶在激光直接辐照下所得的飞行时间质谱。 当与脉冲激光相互作用时,分子(包括原子)通过选择性激光多光子电离及离解过程生成     

TEA CO_2激光激励UF_6和H_2反应

在温度为20—23℃、UF_6分压为16托(UF_6:H_2～1:8)、激光波长10.59微米、能量为～1焦耳条件下,研究了激光激励UF_6和H_2反应。当激光聚焦于反应室时,观察到从焦点区发出的强烈兰光(焦点区能量密度为～10~2焦耳/厘米~2)。同时产生明显的压力下降现象和灰白色固体产物,红外光谱分析表明:在激光辐照300个脉冲后反应室中的 UF_6全部消失,同时伴有 HF 产生。从反应后的压力下降值证实了激光诱导介质击穿UF_6和H_2反应按2UF_6+H_2=2UF_5↓+2HF 式进行的可能性较大。     

氨的激光复相催化氧化反应和氮同位素的分离

本文以多晶铂-10%铑丝为催化剂,将CW CO_2激光束通过热丝圈使氨分子激发,研究了氨的激光复相催化氧化反应的动力学,在热丝温度为525——602K范围内,测得该反应的动力学方程式为v=k_LP_(NH3)·Po_2~(1/2),在激光辐照下的表观活化能为15Kcal/mole,比单纯热反应降低了10Kcal/mole。此外,曾以10.6μmR(40)支线的CW CO_2激光选择性激发~(15)NH_3,控制Pt-Rh丝在反应阈值温度(225℃)时,利用上述反应对~(15)NH_3和~(14)NH_3进行了同位素分离,并获得初步的分离效果。     

三氯化硼红外多光子吸收分离硼同位素过程中氟氯化硼的生成

分析讨论了聚焦的TEACO_2激光辐照BCl_3-O_2体系分离硼同位素的反应产物和机制.BCl_3和O_2反应的稳定产物为B_2O_3,未发现(BOCl)_3.实验还表明,在强红外激光作用下,BCl_3与氟脂发生光化学反应.生成BFCl_2.讨论了多光子离解产物与氟脂反应的动力学过程,提出了可能的反应机制.     

用红外吸收光谱研究激光分离硼同位素的辐照产物

本文描述利用红外多光子吸收分离硼同位素的研究中,用红外光谱测CO_2激光辐照BCl_3和空气的辐照产物时,发现除了BCl_3吸收峰外,还有一系列新的吸收峰,在995cm~(-1)处出现双峰。我们对它们的起因进行了实验探讨,认为这是BCl_3与气体反应池上玻璃活塞所涂的全氟碳油脂,在CO_2激光辐照下,起了激光诱导光化学反应,其光     

激光在鱼卵孵化中的应用

采用染料(DCM)脉冲激光(640nm)辐照天使鱼(pterophyllum scalars)卵和塘虱鱼(clarias batrachus)卵,结果表明,染料激光对两种鱼的受精卵提高孵化率分别为23—45％和11—55％,并得到最佳辐照剂量(脉冲个数)。比较了染料激光(DCM,640nm)、氦氖激光(He-Ne,632.8nm)和氮分子激光(N_2,337.1nm)对金鱼(carassius auratus)卵的孵化率的影响,三种激光辐照均能提高金鱼卵的孵化率,提高率分别为15—32％,21—41％,和5-13％。     

一种新型的负型激光光致抗蚀剂

用氮分子激光诱导聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与4,4′-二迭氮二苯基砜(4,4′-DDS)的交联聚合反应,使PMMA由正型转变为负型抗蚀剂。用付立叶变换红外光谱法研究其反应动力学,研究了交联剂4,4′-DDS、敏化剂4-笨氧基二笨甲酮以及防氧剂对一二甲胺苯甲醛对于反应速率、量子产率、转化率以及反应诱导期的影响。     

双束聚焦强红外激光引起可见荧光的光-声-光相互作用的研究

在强红外激光脉冲激发下引起BCl_3分子可见荧光,同时产生脉冲声,当这种声再进入振动激发态分子气体时,引起分子的再激发并再度引起分子分解,并发出可见荧光,即光-声-光现象。由于这种光-声-光现象对于研究激光化学及激光分离同位素的能量转移过程以及激光引起的气体动力学过程是极为重要的,所以,在本工作中使用二个同时的不重迭的强CO_2脉冲聚焦光束对此现象作了进一步的研究,得到了令人鼓舞的结果。将一束激光能量密度降至不足以引起光-声-光致荧光,然后单独加入另一束不重迭聚焦光束,在第一束激光辐照区域亦未