光偏转法测量各向异性材料热扩散率的理论探讨

在理论上分析了各向异性材料的光热效应,给出各向异性样品在吸在吸收光谱辐射后的温度场分布,建立了各向异性样品的热扩散率的光偏转法测量的理论模型。     

薄膜材料导热性质的测量

应用交流光热法测量薄膜材料的热扩散率,测量范围为１０－７～１０－３ｍ２／ｓ．对于不同热扩散率的材料样品,在测量中会产生不同类别的系统性误差,如二维效应、散热效应、空气层作用以及端部反射效应．分析了对不同热扩散率的材料样品进行测量时产生系统性误差的类别,并简单介绍了防止和修正的方法．针对聚合物膜、不锈钢箔、铜箔与化学气相沉积金刚石膜等各类材料进行了实测,取得了较满意的结果     

光热反射技术测量材料热扩散率的一种新方法

提出一种利用调制光热反射(MPR)技术测量固体材料热扩散率的新方法.通过比较待测样品与已知热扩散率材料幅频特性的差异,得到待测样品的热扩散率.理论分析表明,在利用MPR频响法测量材料热扩散率时,该方法无需测量泵浦和探测光斑半径的大小,可有效地避免泵浦和探测光斑半径的测量误差对热扩散率测量的不利影响.实验结果说明了上述方法的可行性.     

用光声信号相位拟合技术测量纳米氧化铝的热扩散率

介绍了一种利用光声信号相位拟合技术测量材料热扩散率的方法,并对不同退火温度下的纳米氧化铝的热扩散率进行了测量。结果表明：纳米氧化铝的热扩散率随退火温度的升高而减小。     

利用光热光偏转技术测量固体热扩散率的新方法

基于光热光偏转技术的基本原理,通过分析光热光偏转的时变信号,利用偏转信号的动态变化来测量固体的热扩散率,并对热扩散率相差较大的一系列材料的热学参数进行了实验研究.结果表明,该方法与传统的光热光偏转技术测量材料热扩散率方法相比,具有实验装置简单、测量方便快捷等优点.     

各向异性介质的温度场和热扩散张量分析

分析了各向异性介质在调制激光束照射下产生的光热信号,理论上推导了主轴不包含在样品表面时的热扩散张量,并对测量各向异性介质热扩散张量的不同实验方法作出比较。     

用光声技术测量薄膜热扩散率的一种新方法

介绍了用光声技术结合调频锁相技术测量薄膜热扩散率的一种新方法，将锁相分析仪用作相关和矢量分析，测试样品在调频范围的光声信号的相位可快速而准确地测出，用计算机对相位数据进行处理即可得到样品的热扩散率，用几十微米厚的钛膜检验了此方法，实验结果表明此方法对测量薄膜热扩散率是非常有效的     

阶跃式平面热源法在测量非织造布热物性参数上的应用

针对非织造布的特点,选择了阶跃式平面热源法对非织造布样品进行导热系数和热扩散率的测量.通过对试验结果的检验,证实了非织造布可以用阶跃式平面热源法测量导热系数和热扩散率.此外,针对测量结果的稳定性的分析,说明测量方法的设计对测量精度会有直接影响.     

瞬态平面热源法测量材料导热系数

为了提高瞬态平面热源法的适用温度,介绍了瞬态平面热源法的测量原理.根据有限元法模拟了无膜平面热源加热过程中试样的温度分布,建立了相应的实验装置,测量了环境温度为27～829℃时材料的导热系数和热扩散率.结果表明在较高温度下该方法测量材料热导率是有效的,可用于实际测量.     

基于保护平面热源法的防隔热材料热物性测量

提出了一种可同时测量材料热导率、热扩散率并同步估计接触热阻影响的保护平面热源法.首先,建立了能够评估接触热阻影响的热传导模型;其次,设计并搭建了用于实验验证的热物性测量装置,其中的核心部件测温探头采用了附着于陶瓷基底的刻蚀双螺旋铂金属丝结构,可同时实现加热及测温;最后,利用此装置对2种标准材料在常温及1,200,℃下的热物性进行了测量.测量结果表明,由于该方法能同时考虑接触热阻的影响,热导率及热扩散率的测量误差可分别控制在5%及10%以内.因此,考虑实际存在的接触热阻可以提高热物性测量的准确度;接触热阻会受试样与探头接触紧密程度的影响,并最终对热物性测量准确度造成影响,良性接触是保证热物性高精度测量的关键.     

阶跃光激励的光热光偏转实验系统及实验结果分析

根据光热光偏转技术原理,设计了一套阶跃光激励的光热光偏转实验系统,并利用该实验系统研究了光热光偏转信号与激励光功率的关系;探索了实验条件和样品热学参数对光热光偏转信号的影响,获得了信号随探测光距样品表面的距离以及样品热扩散率的变化规律。     

有机光热转换纳米材料的研究进展

光热治疗技术作为一种新型微创治疗技术,已经在癌症治疗方面引起了全世界的高度关注.有机光热转换纳米材料吸收范围容易调控、可生物降解,已经成为了研究的热点.主要综述了有机光热转换纳米材料(包括吲哚菁绿、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和多巴胺黑色素纳米颗粒)的研究进展,最后介绍了其在光热治疗、近红外热成像等生物医药方面的应用.     

光热位移相位信号分析

本文介绍了样品在激光辐照下的光热位移信号的理论表达式,并给出信号的相位与热扩散率以及调制频率之间的的关系．提出了用迈克尔逊干涉装置对样品的光热位移相位信号的测量方案,并进行了分析．     

光热效应的相干检测理论

提出一种高灵敏度的光谱检测方法即光热效应的相干检测方法,给出了系统的理论分析,导出了由泵浦光引起的折射率分布和探测光的位相变化,进而导出了由泵浦光引起的探测光的干涉条纹的变化量表达式,并与光热偏转技术,热透镜技术作了比较,理论分析结果表明,光热效应的相干检测方法比光热偏转技术,热透镜技术具有更高的灵敏度。     

建筑用太阳能热管式光伏光热系统优化

根据热管式光伏光热(photovoltaicthermal,PVT)系统的能量流动过程,建立了热管式PVT系统数学模型。为研究主要变化参数对系统性能的影响规律,达到系统效率的最优值,以光伏效率及光热效率为优化指标对系统进行了优化,分析了系统主要变化参数(集热器热管数量和集热器倾角)对系统光伏效率及光热效率的影响规律,确定了热管式PVT系统分别在春分、夏至、秋分、冬至日的最高光热效率和光伏效率及系统对应的最优集热器热管数量和集热器倾角。     

金基纳米材料在传感领域中的研究进展

开发操作简单、成本低廉、准确可靠的检测手段对于食品安全、环境监测和临床诊断尤为重要。金基纳米材料因其独特的光学特性，在传感领域中应用广泛。目前金基纳米材料大多应用于可视化传感器的构建及应用，使用肉眼就可实现分析检测。但是依靠肉眼仅能用于定性或半定量分析，定量分析仍需借助大型仪器。因此以温度计为信号读出装置的光热传感在分析检测领域中成为新兴的研究热点，弥补了以肉眼为读出存在的问题。因此，本文综述了近几年基于金基纳米材料的可视化及光热传感在分析检测领域中的研究进展，并分析了该技术在实际应用中面临的一些问题，对未来的发展前景进行了展望。     

基于单层MoS2纳米片的复合物制备及其光热性能和体外药物释放

将聚乙二醇(SH-PEG)修饰在单层MoS 2纳米片表面并进一步接枝聚乙烯亚胺(PEI),用以连接透明质酸(HA),从而构建一种新的HA-PEI-LA-MoS 2-SH-PEG纳米药物递送系统。用透射电镜、傅里叶变换红外光谱仪、紫外可见分光光度计、Zeta电位分析仪、动态光散射仪等仪器表征材料的形貌及理化性质。使用盐酸阿霉素(DOX)作为模型药物,研究复合物HA-PEI-LA-MoS 2-SH-PEG@DOX的体外药物释放行为。同时,在二硫化钼纳米复合物上负载一种新型的光热剂黑色素(Mel),研究其体外光热效果。结果表明:制备的纳米复合材料HA-PEI-LA-MoS 2-SH-PEG@(DOX/Mel)具有pH和近红外光(NIR)双重刺激响应药物释放的性能;黑色素的加载显著提高了MoS 2纳米复合物的光热效果,具有应用于肿瘤化学光热协同治疗的前景。     

高肿瘤富集效率的钯金纳米片用于肿瘤光热治疗

以乙酰丙酮钯和三苯基膦氯化金为原料,合成平均对角线尺寸50nm,厚度4nm的六边形钯金纳米片,并进一步使用聚乙二醇表面修饰,获得Pd@Au-PEG纳米药物.Pd@Au-PEG表现出近红外吸收光谱(吸收峰840nm)和较好的光热升温效果.研究了其在细胞水平的光热治疗性能,确认能够在808nm激光照射下有效杀死癌细胞.进一步探究了其在小鼠各主要器官的组织分布情况,并发现其具有较高的肿瘤富集效率.最终在活体水平实现对实体肿瘤的光热治疗.     

石墨烯量子点的制备及其在生物医学领域的应用

石墨烯量子点（GQDs）是一种零维碳纳米材料,具有尺寸小、无毒性、生物相容性好、光稳定性好、荧光可调及水溶性好等优点,通过对GQDs进行不同杂原子的掺杂修饰,可以赋予其如生物成像、声敏性、光热性能等不同功能,使其在生物医学领域具有广阔的应用前景.本文简述了几种GQDs的制备方法,及其在生物医疗方面的应用.     

Applications of gold nanorods in biomedical imaging and related fields

Gold nanorods (GNRs) have great potential widespread applications in biomedical imaging, drug delivery and photothermal therapy due to unique surface plasmon resonance (SPR) ranging from visible to near infrared (NIR) region, facile synthesis and easy functionalization. In this review, the recent progress of GNRs in bioimaging, drug delivery, photothermal therapy and theranostics is summarized and the recommendations for the future work on GNRs are also covered.