高速化学反应研究新系统——微微秒动态光散射激光光谱

1991年诺贝尔化学奖获得者恩期特(Richard R Emst)教授曾指出,"现代科学的进步,越来越多的依靠尖端仪器的发展"[1]. 激光超短脉冲技术的发展,使人们有可能在微微秒(10-12s),甚至亚微微秒(<10-12s)的时间间隔内,研究物质分子结构运动变化的各种最基本情况(见图).并在此基础上发展成为一种具有极高时间分辨率的光谱新技术--微微秒激光光谱.目前,这种光谱新技术尚处于不断发展,逐步完善的阶段,但它在揭示许多化学现象的微观景像方面,已取得了一系列令人鼓舞的实验结果,受到了化学家、物理学家和生物学家的普遍重视[2].     

聚甲基丙烯酰氧乙基二甲基丁烷基溴化铵共振光散射法测定核酸

通过光谱法研究聚甲基丙烯酰氧乙基二甲基丁烷基溴化铵(PMDB)和核酸的作用。结果表明通过共振光散射法用PMDB检测微量的DNA可靠、准确和简单。     

壳聚糖与DNA作用的共振光散射特征及微量DNA的光散射测定

通过光谱法研究壳聚糖和核酸的作用 ,结果表明通过共振光散射法用壳聚糖检测微量的 DNA方法可靠、准确且简单。     

聚偏氟乙烯/聚丙烯酸酯复合乳液的合成与性能

在含氟表面活性剂存在下，将聚偏氟乙烯超声分散于甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的混合单体中进行乳液聚合，制备了聚偏氟乙烯／聚丙烯酸酯复合乳液。采用动态光散射DLS、透射电镜TEM和红外光谱FT—IR对乳液组成及乳胶粒子的形态进行了表征，并对聚合物胶膜的性能进行了测试分析。结果表明：聚偏氟乙烯的加入，使复合乳液膜的拉伸强度显著增大，吸水率减小。     

纳米粉体制程在线粒径测量系统的研发

发展了一套在线光纤式动态光散射粉体粒径测量系统,作为纳米颗粒制程粒径参数测量与分析.工业上对纳米粉体性质均一性(Uniformity)要求较高,为了获得在线制备纳米粉体颗粒的精确粒径大小与分布,本研究由激光动态光散射(Dynamic Light Scattering,DLS)原理,利用光纤探头方式,研制了一套在线粉体取样与粒径测量系统,针对目前台北科大自行研发的真空潜伏纳米流体制程(SANSS)进行了系统整合与测试.本研究针对100 nm标准粒径大小的聚苯乙烯(Polystyrene)粉体进行系统测量能力评估,确定了研发系统测量准确度(Accuracy)与重现性(Repeatability).实验结果显示,研发系统测量的平均粒径最大误差值在8%以下,初步确定测量系统可有效地监控纳米流体制程,提供纳米粉体制程的重要在线信息.     

环型聚苯乙烯结构与性能的研究

本文通过多种分析测试手段，详细研究了环型聚苯乙烯（ＲＰＳ）分子链结构、聚集态结构、热性能及稀溶液性质，并与线型聚苯乙烯（ＬＰＳ）作了对照。结果表明：ＲＰＳ链结构确为环状结构，由于链结构不同于ＬＰＳ，因此链刚性及其随分子量的变化关系也不同于ＬＰＳ，这是导致其性质与ＬＰＳ存在很大差异的根本原因。ＲＰＳ链堆积较ＬＰＳ松散，由于线团密度ＲＰＳ大于ＬＰＳ，所以宏观上二者比容并无多大差异，但ＲＰＳ比容受分子量影响较ＬＰＳ大。ＲＰＳ的Ｔｇ随分子量变化关系受自由体积和构象熵即链刚性两种因素的影响。动态光散射及小角Ｘ光散射实验结果说明，ＲＰＳ的扩散行为、流体力学半径和无扰分子尺寸与ＬＰＳ相比有很大不同。     

光纤中拉曼放大现象的实验研究

上个世纪末,光纤通信以超出常人的想象的步伐在发展。光纤传输媒体已经成为一个重要的通信网络。长途骨干通信系统中必不可少的是信号在光纤中的光学变焦是高容量密集波分复用(DWDM)的传送。本文主要工作是研究拉曼放大的基本原理及特性,采用信号光波长为1555nm,泵浦光波长分别为1445nm;1455nm;1535nm进行实验,得出光谱图及实验数据,对实验结果进行分析,从而实现光纤中的拉曼放大。     

基于细胞自动机的动态云实时模拟

具有真实感云的实时模拟应用非常广泛。基于细胞自动机技术建立云模型,明确了边界网格点的处理方法。通过改进变换规则,引入了上升气流的作用,加快了运行速度并反映了云的真实特性。在光照计算过程中,将多重前向散射光照运用于细胞自动机方法中,并将近似米氏散射的Henyey-Greenstein相位函数嵌入到前向散射光照模型。仿真实验表明,该方法提高了云的外观的真实性,可以实现云的实时绘制。     

基于逐次散射法的海洋-大气矢量辐射传输模式

首先推导了粗糙洋面双向偏振反射模型pBRDF(Bidirectional Polarized Reflectance Distribution Function),并将其与SOSVRT(Successive Order of Scattering Radiative Transfer)矢量辐射传输模式耦合,建立了海洋-大气耦合的矢量辐射传输模式,并对该耦合模式的模拟结果与前人模拟结果进行对比,验证了该耦合模式的可靠性与有效性。不同大气和洋面状态、不同高度的主平面内辐射强度和偏振度的模拟结果表明:pBRDF模型可以很好地模拟不同风速下洋面的偏振反射分布特征;洋面在特定角度具有很高的偏振度,并对大气顶的偏振辐射有很大影响。因此,该耦合模式可以更准确地处理辐射光谱在海洋-大气两种介质间的传输问题,对矢量辐射传输、大气遥感问题的研究有重要意义。     

基于多散射模型的光源退化图像复原方法及应用

由于大气粒子对光的多散射作用非常显著,多散射的一般表现是在各种天气条件下光源周围的辉光现象。针对恶劣天气条件下的光源图像,采用辐射传输方程建立了点光源的多散射模型。根据所得到的点扩散函数对晴朗天气下带有光源的图像添加天气效果,并对恶劣天气条件下的光源图像进行复原,去除光源周围的辉光,从而得到清晰的光源图像。仿真结果证明了该方法的有效性.