2017年, 第29卷, 第1期　刊出日期：2017-03-31

  

• 全选
  |

综述
• Select
  等离子体纳米结构中的Fano共振效应及其应用

  张佳, 牧凯军，王俊俏，范春珍，梁二军

  光散射学报. 2017, 29(1): 1-7. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701007

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  Fano共振效应是一种具有非对称线型的共振散射现象，起源于共振过程和非共振过程的量子干涉效应。近年来，在等离子体纳米结构中Fano共振现象也被发现，并成为纳米光子学的一个研究热点。等离子体Fano共振通常具有较窄的光谱线宽，且不能直接与入射光耦合，只能局域在近场，强的近场局域特性可以获得巨大的表面电磁场增强。由于等离子体Fano共振独特的光学特性，已经被应用到单分子探测、高灵敏度传感、增强光谱、完美吸收、电磁诱导透明和慢光光子学器件等众多领域当中。
• Select
  拉曼光谱技术在文物有机物鉴定中的应用

  张亚旭1，王丽琴1＊，何秋菊1,2

  光散射学报. 2017, 29(1): 8-15. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701006

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  拉曼光谱作为一种“指纹光谱”可提供物质分子结构的有用信息，已广泛应用于考古及文物保护领域。拉曼光谱技术在文物有机物鉴定中具有测量简便、无损和微区检测等优势，成为文物鉴定的重要手段。本文系统阐述了拉曼光谱技术在文物有机染料、彩绘胶料、有机物残留物等分析方面的应用，指出了该技术应用于文物有机物鉴定研究的广阔前景，并展望了今后的发展方向。
光散射理论研究
• Select
  随机取向非球形沙尘气溶胶粒子的光学特性

  张小林

  光散射学报. 2017, 29(1): 16-22. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701008

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  利用离散偶极子近似法分析了一种随机取向旋转椭球体沙尘气溶胶粒子模型在尺度参数变化范围为0.1～23时(波长0.55 μm对应有效半径为0.01～2 μm)的光学特性，研究了沙尘粒子非球形性程度对其光学特性的影响，并考察了非球形粒子的随机取向能否用等体积球体来代替。就随机取向单分散和多分散旋转椭球体沙尘气溶胶而言，粒子非球形特征越明显，消光效率因子、不对称因子和单次散射反照率基本上偏离其等体积球体越大；对于相同的非球形，不对称因子偏离其等体积球体的相对偏差要比消光效率因子和单次散射反照率要大。非球形粒子的随机取向并不能使其光学特性严格等效为其等体积球体的光学特性。如果粒子形状偏离球体较小，则非球形粒子的随机取向的平均效果能使其消光效率因子、不对称因子和单次散射反照率近似用等体积球体的对应光学参量来等效；而如果粒子形状偏离球形较大，仅有单次散射反照率可以近似用等体积球体的单次散射反照率来等效，例如，轴半径比为16的旋转椭球体沙尘粒子的单次散射反照率偏离其等体积球体仅在3%以内。
• Select
  碳纳米粒子悬浮液光限幅性能数值模拟

  刘星1，左敦稳1，路元刚2，徐锋1，王朋1

  光散射学报. 2017, 29(1): 23-27. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701009

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  碳纳米粒子悬浮液具有良好的光限幅性质，是一种优良的宽波段光限幅材料。通过热传导方程和米氏散射理论建立了微气泡半径与入射光能量、碳纳米粒子悬浮液散射系数和透过率的理论模型。采用Matlab数值模拟了散射系数随微气泡尺寸因子的变化关系，碳纳米粒子悬浮液光限幅性能随入射光能量的变化规律。研究了气泡尺寸因子、入射激光能量以及波长对碳纳米粒子悬浮液光限幅特性的影响。研究发现当激光能量达到一定值时，微气泡的半径保持恒定，不再随射激光能量的增加而增加。微气泡尺寸的增大对碳纳米粒子悬浮液的透过率有着显著的影响。同时，碳纳米粒子悬浮液对不同入射光波长和光能表现出不同的光限幅性能。研究结果为实验研究提供了理论指导。
材料研究中的应用
• Select
  磁响应Fe₃O₄@PS胶体光子晶体的制备及性能研究

  陈昌浩，韩平，张文莹，卢学刚*，梁工英*

  光散射学报. 2017, 29(1): 28-32. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701010

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  本文首先通过共沉淀法制备油酸修饰的磁性Fe₃O₄纳米粒子，并将其均匀分散于正辛烷中得到磁流体，然后利用一步细乳液聚合法合成了单分散Fe₃O₄@PS磁性微球。扫描电镜分析结果表明，Fe₃O₄的粒径在13 nm左右，所形成的Fe₃O₄@PS微球的粒径在120~150 nm左右；VSM测试结果显示所合成的Fe₃O₄@PS微球具有超顺磁性，其饱和磁化强度约为25 emu/g；Fe₃O₄@PS微球表面携带明显的负电荷，其表面Zeta电势为－60 mV。反射光谱测试结果表明，Fe₃O₄@PS分散于水中形成的胶体溶液在磁场作用下呈现出明亮的结构色，具有明显的带隙特征；随着磁场强度的变化，反射峰波长可在450 ~ 650 nm进行调谐。
• Select
  Re₃N的变温拉曼散射与高压同步辐射研究

  高上攀1，姜小东1,2，胡启威1,4，谭立洁1，张雷雷1，雷力1,3*，冯哲川1,2，龚敏3,4

  光散射学报. 2017, 29(1): 33-38. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701001

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  本工作通过高压固相复分解反应（HPSSM）合成块体Re₃N。利用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线分析（EDS）对高压样品进行结构表征与元素成分确定，结果表明利用HPSSM法合成的Re₃N具有较高的晶体质量。在77 K到873 K温度范围内利用拉曼散射研究Re₃N的晶格振动特性。基于三（四）声子耦合模型，研究Re₃N拉曼声子模频率的红移和拉曼峰的宽化现象，结果表明高温条件下Re3N拉曼散射效应中三声子耦合过程占主导。高压同步辐射研究表明Re3N具有很高的体弹模量（B₀=417 GPa），是一种潜在的超硬材料。
化学和生物研究中的应用
• Select
  西藏拉萨大昭寺转经廊壁画颜料的拉曼光谱分析

  王玉，张晓彤，吴娜

  光散射学报. 2017, 29(1): 39-43. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701011

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  利用显微激光拉曼光谱仪对大昭寺转经廊壁画颜料进行了分析。结果表明，壁画使用的红、黄、蓝、绿和白色颜料有朱砂、铅丹、甲苯胺红、雌黄、铅铬黄、铁黄、石青、群青、石绿、水胆矾、巴黎绿、菱镁矿、立德粉和方解石。首次发现壁画中使用了合成有机颜料甲苯胺红。检测分析结果提供了准确可靠的资料，有助于清晰认识不同时期壁画绘制和修复所使用颜料成分。
• Select
  利用显微拉曼光谱技术鉴别印文形成时间的应用研究

  韩伟 1, 2*,黄建同1，陈维娜1，王皓1

  光散射学报. 2017, 29(1): 44-49. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701002

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  采用激光显微拉曼光谱技术，选择10种不同品牌和型号的印泥（油）盖印印文的历时性样本，利用印文拉曼光谱中的1089 cm^-1和1235 cm^-1处特征峰的相对面积值（I）分析纸张、温度、热老化因素对印文形成时间的影响，探讨盖印时间与峰面积相对值（I）的关系。结果表明，I值随时间呈现规律性变化，尤其在近期内盖印印文的变化规律明显，适用于印文形成时间的鉴别，是一种准确、无损的检验方法。
• Select
  天然水晶和水热法合成水晶的拉曼光谱分析

  曹盼，虞澜，祖恩东*

  光散射学报. 2017, 29(1): 50-53. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701003

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  水热法合成水晶是依据天然水晶的物理化学性质并模拟其形成环境制得，常规检测方法无法鉴别。本论文采用法国(HORIBA Jobin Yvon)OLYMPUS BX41激光拉曼仪测试分析，并对天然水晶与水热法合成水晶拉曼谱466 cm^-1谱峰进行高斯线性拟合，发现水晶半高宽均大于6.5 cm^-1，而合成水晶半高宽均小于6.5 cm^-1。拉曼光谱半高宽值的差异可对天然水晶和水热法合成水晶的鉴别提供依据。
• Select
  Raman散射探测南京地区气溶胶光学特性

  谢银海,曹念文,杨思鹏,杨少波

  光散射学报. 2017, 29(1): 54-61. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701012

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  利用位于中国气象局南京综合观测基地的Rayleigh-Raman-Mie激光雷达Raman通道实测数据反演分析南京北郊气溶胶光学特性。在反演计算消光系数的过程中发现Raman信号波动很大、起伏很多，对我们反演结果带来了很大的困难，导致消光系数值波动范围达到－0.1~0.4 km^-1。经过反复试验计算，用小波去噪解决这个问题，并将其反演结果与同一时刻同一仪器不同通道（Mie通道）反演结果进行对比，2011年3月30日晴天条件下二者消光系数都在0.05 km^-1左右，它们的趋势具有很好的一致性，表明小波去噪能提高Raman散射反演气溶胶光学特性的准确性。
• Select
  链状硅酸盐矿物的拉曼光谱研究#br#

  魏广超，尤静林*，马楠，李永康，王建，王敏，黄雪袁

  光散射学报. 2017, 29(1): 62-69. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701013

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  本文基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势法，利用CASTEP计算模块对四种典型链状（铝）硅酸盐矿物进行拉曼振动活性与拉曼光谱的模拟计算，同时测定了矿物的拉曼光谱，确定了四种矿物拉曼振动谱峰的归属，并结合硅氧四面体应力指数(SIT)进行了分析。结果表明，CASTEP计算模块可以有效获知（铝）硅酸盐矿物特征结构的拉曼振动模式的归属；链状(铝)硅酸盐矿物硅氧四面体局域环境与SiOT 非桥氧对称伸缩振动波数之间的关系仍可用SIT指数描述。
仪器与方法学
• Select
  一款小角X射线散射原位测量专用简易样品加热装置

  魏彦茹1,2,魏书军2， 李志宏2,*

  光散射学报. 2017, 29(1): 70-73. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701014

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  原位加热实验是同步辐射小角X射线散射领域的新热点。本文针对同步辐射小角X射线散射中需要加热并原位实时检测的实验而设计的一款样品简易原位加热专用装置，该装置主要由温控器、样品池、固定架组成，它具有结构简单、操作容易的特点。本文介绍该装置的基本结构、特点并采用该装置进行原位加热干燥褐煤实验，通过分析实验结果验证装置的可行性。
其他光谱技术及应用
• Select
  基于CCD近地面大气侧向散射系数廓线探测

  吴端法1，胡淼1*，陈松1，李齐良1，周雪芳1，魏一振1，宋旸2

  光散射学报. 2017, 29(1): 74-78. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701015

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  本文建立了基于电荷耦合器件（CCD）的大气侧向散射系数廓线反演装置。利用该装置，测量了33°到145°散射角范围内的大气侧向散射光强；通过将CCD收集的空间散射光投射到平面散射角上，实现了CCD像元与散射角的对应，最终实现大气侧向散射系数廓线反演。装置采用的连续激光器还很好地解决了反演大气侧向散射系数廓线的实时性问题。
• Select
  二维相关红外光谱技术快速鉴别三七及其伪品

  黄冬兰，陈小康

  光散射学报. 2017, 29(1): 79-84. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701016

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  采用红外光谱法并结合二维相关红外光谱技术，对三七及其伪品姜黄、白术进行了快速无损的鉴别研究。在一维红外谱图上，三七及其伪品姜黄、白术中的黄酮成分、芳香成分和糖苷类成分的特征吸收峰均存在一定的差异。在1200~700 cm-1波数范围内，三七、姜黄均出现淀粉的特征峰，而白术没有显示淀粉的特征峰，根据各药材的红外光谱中淀粉的特征峰的相对强度，可判断三七中淀粉的相对含量要高于姜黄，而白术药材中不含淀粉。在二维红外谱图上，根据三者的自动峰的位置、数量和峰的相对强度的差异，可快速将三者鉴别出来。因此，常规红外光谱法和二维相关红外光谱技术相结合可实现三七的真伪鉴别。
• Select
  激光共聚焦扫描显微镜对激光打印文件墨粉厚度的分析研究

  柳彬1，秦达2*，王晓光2，韩伟1，韩星周2,，郝红光2

  光散射学报. 2017, 29(1): 85-91. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701004

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  使用激光共聚焦扫描显微镜，对六种品牌和型号的激光打印机分别在打印纸和高光相纸上打印的图文墨粉厚度进行测量。结果表明，测量普通打印纸张上激光打印形成墨粉厚度时，测量数据因纸张纤维凹凸不平的影响有一定波动，相纸上激光打印形成的墨粉厚度测量数据相对稳定，并总结出随着打印文件图文线条宽度与墨粉厚度的变化规律。实验表明激光打印文件墨粉厚度的数据测量具有可行性，同一台激光打印机的打印文件墨粉厚度相对稳定，该指标作为一种重要参数可以为激光打印文件检验提供量化依据，并为打印机具的同一认定提供依据。
• Select
  沉淀法制备Li+、Na+掺杂Gd₂O₃: Eu³⁺荧光粉及发光特性研究

  李敏，王林香*，庹娟

  光散射学报. 2017, 29(1): 92-96. https://doi.org/10.13883/j.issn1004-5929.201701005

  摘要 ( ) 可视化 收藏

  用沉淀法制备Li⁺、Na⁺和Eu³⁺共掺Gd₂O₃荧光粉，并与微波-固相法制备的样品进行了比较。通过测量该粉体的XRD、激发光谱和发射光谱，比较了样品的微观结构和讨论了不同合成条件对Gd₂O₃: Eu³⁺荧光粉发光特性的影响。结果显示在相同的条件下，对于未掺入Li⁺的Gd₂O₃: Eu³⁺样品比较，沉淀法制备样品的发光强度是微波-固相法制备样品的1.68倍；掺入Li⁺的Gd₂O₃: Eu³⁺样品比较，沉淀法制备样品的发光强度是微波-固相法制备样品的1.82倍。当使用草酸作为沉淀剂，掺杂浓度为Li⁺(4.5 mol%)、Na⁺(4.5 mol%)、Eu³⁺(4.5 mol%)，在800 ℃ 煅烧2h后获得样品的发光强度，是Gd₂O₃: Eu³⁺荧光粉的5.91倍。