3种钌配合物与DNA相互作用的瞬态发光特性研究

以3种新合成的钌配合物[Ru(bpy)₂(7-CH₃-dppz)]²⁺, [Ru(bpy)₂(7-F-dppz)]²⁺, [Ru(phen)₂(7-F-dppz)]²⁺为研究对象, 采用时间分辩的发光光谱技术分别测量了这3种钌配合物与小牛胸腺DNA(ctDNA)相互作用时的瞬态发光动力学过程. 结果表明: 钌配合物的发光来源于配合物分子中的电荷转移态到基态的辐射跃迁. 通过钌配合物与DNA的相互作用, 使得配合物激发态分子的无辐射弛豫几率减小, 从而导致发光寿命的增加. 配合物分子与DNA相互作用越强, 激发态分子的无辐射弛豫几率越小, 发光寿命也越长, 最终导致高的发光效率. 配合物的分子结构对配合物分子与DNA的相互作用具有重要的影响. [Ru(bpy)₂(7-CH₃-dppz)]²⁺的发光寿命最长(约382 ns), 而[Ru(bpy)₂(7-F-dppz)]²⁺的发光寿命最短(约65 ns). 讨论了上述过程产生的机理.     

3种钌配合物与DNA相互作用的瞬态发光特性研究

以3种新合成的钌配合物[Ru(bpy)₂(7-CH₃-dppz)]²⁺, [Ru(bpy)₂(7-F-dppz)]²⁺, [Ru(phen)₂(7-F-dppz)]²⁺为研究对象, 采用时间分辩的发光光谱技术分别测量了这3种钌配合物与小牛胸腺DNA(ctDNA)相互作用时的瞬态发光动力学过程. 结果表明: 钌配合物的发光来源于配合物分子中的电荷转移态到基态的辐射跃迁. 通过钌配合物与DNA的相互作用, 使得配合物激发态分子的无辐射弛豫几率减小, 从而导致发光寿命的增加. 配合物分子与DNA相互作用越强, 激发态分子的无辐射弛豫几率越小, 发光寿命也越长, 最终导致高的发光效率. 配合物的分子结构对配合物分子与DNA的相互作用具有重要的影响. [Ru(bpy)₂(7-CH₃-dppz)]²⁺的发光寿命最长(约382 ns), 而[Ru(bpy)₂(7-F-dppz)]²⁺的发光寿命最短(约65 ns). 讨论了上述过程产生的机理.     

超快动态散斑相关函数的理论研究

将散斑场现象的研究推广到超快领域，从超快激光谱分析和散斑统计理论出发，推导出了超快散斑光强自相关函数。由此研究了超快动态散斑随时间和空间的演化规律，发现了超快散斑的一些基本特征，如散斑颗粒中存在干涉条纹结构及其空间周期随时间减小等，其实质在于等效的散射孔径为物面上两个不断向外扩展的对称孔径，它们之间的距离不断增大，从而使相应的观察面上的光波产生干涉而导致散斑结构中出现干涉条纹，并且干涉条纹的间距不断减小，表现为散斑自相关函数呈现不断加快的振荡。     

用共线性离子束—激光光谱学研究NdⅡ能级的超精细结构

共线快离子束－激光光谱学具有选择性激发,测量精度高等优点而被用于研究原子、分子和原子的同位素位移,激发寿命和超精细结构,介绍了利用快离子束－激光共线技术测量ＮｄⅡ亚稳态４ｆ＾４５ｄ＾６Ｋ１３／２和激发态（２５５２４）１３／２°的超精细结构,并定出相应的超精细相互作用常数。     

超快脉冲激光烧蚀过程中的靶材温度分布

讨论了超快脉冲激光烧蚀靶材时的烧蚀特性及激光频率对温度分布的影响．从包含热源项的导热方程出发，详细研究了在纳秒级脉冲激光作用下单次脉冲和多次脉冲时靶材表面温度的变化规律．结果表明，用超快脉冲激光制膜可以有效地减小烧蚀期间靶材温度的大幅度波动．从而为克服传统PLD制膜技术上的制膜厚度的不均匀及大颗粒粒子的产生从理论上提供了依据。     

一种用于光动力治疗的新型Corrole化合物发光特性研究

通过稳态光谱和皮秒时间分辨的瞬态光谱技术详细研究了一种用于光动力治疗的新型化合物-5,10,15-三(五氟苯基)Corrole(F15TPC)的发光性质.结果表明:F15TPC具有双荧光发射特性;与卟啉相比,F15TPC的S2态荧光量子产率低,S1态荧光量子产率高,F15TPC的S1态荧光寿命为4.8 ns,F15TPC的S1态具有荧光量子产率高、荧光寿命短的特点.这是由Corrole和卟啉发色团本身的电子结构以及其空间结构和对称性差异引起的.根据实验结果及Corrole和卟啉在光学性质方面的相似性,对Corrole的S2态电子转移过程进行了类似的讨论.     

2μm波段锁模固体激光研究进展

中红外2 μm波段锁模超快激光在工业、军事、环境、医疗和科研等领域有着广泛的应用.随着中红外波段固体激光材料和锁模器件的不断发展,利用锁模技术直接产生2 μm波段固体超短脉冲激光成为有效的技术途径之一.本文综述了近十年来2 μm波段主动和被动锁模固体激光的研究进展,针对激光材料、锁模器件等方面的进展情况进行了回顾,并对未来2 μm波段锁模固体激光的发展前景进行了展望.     

超快脉冲激光对钛合金的烧蚀特性与作用机理

为探究超快脉冲激光对难加工材料的烧蚀特性与损伤机制,利用皮秒脉冲激光研究钛合金的烧蚀阈值、烧蚀形貌和作用机理。依据烧蚀面积和激光能量密度的线性关系,确定了钛合金的烧蚀阈值,通过显微镜观察分析了不同激光参数下钛合金的表面烧蚀形貌,采用雪崩电离与多光子电离详细解释了超快脉冲激光对钛合金的作用机理,并从烧蚀形貌和阈值角度划分了烧蚀区域。结果表明:钛合金的烧蚀阈值约为0.109J/cm2;在1 064nm波长下的烧蚀质量要优于532nm波长下的质量,而低重复频率能获得高质量的微结构,烧蚀中央区域材料去除更为均匀,且烧蚀弹坑形状规则,表面平滑;随着脉冲数和能量的增加,光子能量累积增多,烧蚀尺度和形貌特征愈加明显,烧蚀边界愈加清晰,说明脉冲数和光子能量累积是表面微结构诱导的关键要素之一;烧蚀区域可划分为改性区、过渡区、再沉积区和烧蚀区,在烧蚀区以多光子电离为主,在改性区、过渡区和再沉积区以雪崩电离为主。该结果可为超快脉冲激光微结构精密加工提供参考。     

用共线快离子束-激光光谱学研究NdⅡ能级的超精细结构

共线快离子束一激光光谱学具有选择性激发、测量精度高等优点而被用于研究原子、分子和离子的同位素位移、激发寿命和超精细结构．介绍了利用快离子束一激光共线技术测量NdⅡ亚稳态4f~45d~6K_(13/2)和激发态（25524）~0_(13／2)的超精细结构，并定出相应的超精细相互作用常数．     

一种用于光动力治疗的新型Corrole化合物发光特性研究

 通过稳态光谱和皮秒时间分辨的瞬态光谱技术详细研究了一种用于光动力治疗的新型化合物－5,10,15-三（五氟苯基）Corrole（F₁₅TPC）的发光性质。结果表明：F₁₅TPC具有双荧光发射特性;与卟啉相比,F₁₅TPC的S₂态荧光量子产率低,S₁态荧光量子产率高,F₁₅TPC的S₁态荧光寿命为4.8 ns,F₁₅TPC的S₁态具有荧光量子产率高、荧光寿命短的特点。这是由Corrole和卟啉发色团本身的电子结构以及其空间结构和对称性差异引起的。根据实验结果及Corrole和卟啉在光学性质方面的相似性,对Corrole的S₂态电子转移过程进行了类似的讨论。     

超快激光研究获国际高度评价

武汉光电国家实验室（筹）陆培祥教授带领的超快激光研究团队自2007年以来，在极端光子学研究方面连续发表了多篇高质量论文，获得了同行高度评价。     

利用飞秒激光烧蚀加工金属掩模板

本论文主要描述了飞秒激光加工的特征和机理,应用高重复频率、低能量的飞秒脉冲来直接烧蚀金属铬膜层。用放大倍数/数值孔径为10×/0.25的显微物镜对中心波长为812nm、脉冲宽度为90fs、重复频率为75MHz的飞秒脉冲进行聚焦后,对玻璃基底厚度为145nm铬膜层进行烧蚀,制成了线宽为5μm、周期为40μm的栅格状掩模板和空间点阵结构掩模板,加工的金属铬掩模板可以作为透射式光学元件使用,测得了掩模板的衍射图样。这一研究对于加工微电子模板和微光学元件有着应用的价值。     

超短脉冲激光及其应用

评述了国际上超短脉冲激光技术的最新研究进展以及超短脉冲激光在超高速光通讯、海量信息存储、光合作用研究、化学反应过程研究等领域广泛的应用状况     

极端条件下的重大科学问题与极端条件设施发展现状及展望

随着低温、高压、强场等各项极端实验条件的拓展及在极端实验条件下测量技术的发展,人们利用极端条件设施与技术取得了许多具有深远影响的基础研究和应用研究突破.利用极端实验条件取得创新突破已成为科学研究与技术发展的一种重要范式,建设世界一流的综合极端条件用户实验设施已成为我国科学技术发展的迫切需要.本文首先结合实例概要介绍了极端条件下已解决的和所面临的重大科学问题,介绍了国内外极端条件实验装置的发展概况和发展趋势.然后,从科技发展的角度阐述了建设综合极端条件实验装置的重要性,并对我国综合极端条件设施建设愿景做了展望.     

瞬态光学及其进展

扼要介绍了瞬态光学的研究内容及其进展，着重论述了高速摄影和超短脉冲激光技术及其应用。     

超快冷速对钒钛微合金化超高强冷轧板组织性能的影响

超高强冷轧板生产中连续退火工艺十分重要,其快冷阶段的冷却速度对产品性能有较大的影响。本文是在实验室条件下对钒钛微合金化超高强冷轧板连退冷却工艺中快冷阶段冷却速度对产品性能影响的研究,实现抗拉强度达到1 000 MPa。实验中将快冷速度设置为20,50,200,500和1 000℃/s,利用光学显微镜、SEM、TEM组织观察和力学性能测试等方法,研究发现:随着快冷速度增加,铁素体和马氏体晶粒细化,马氏体比例增加且趋于板条状;抗拉强度、屈服强度、屈强比均增加,而延伸率和强塑积不断降低。     

杀菌剂类农药的太赫兹光谱分类万法

提出一种新的针对杀菌剂类农药太赫兹光谱的分类方法,即用小波包变换来对杀菌剂太赫兹光谱进行特征提取,然后用欧式距离法对4种农药进行分类.太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术是一种由超快激光技术快速发展起来的无损检测技术,利用太赫兹时域光谱系统对4种杀菌剂,即福美铁、多菌灵、克菌丹、噻菌灵进行了检测,得到了4种药品的太赫兹时域光谱.用小波包对农药时域光谱进行分解,计算小波包能量谱,并把能量谱作为聚类分析的特征向量,用欧式距离法对杀菌剂太赫兹光谱进行分类,实验结果表明,该方法可以有效地对杀菌剂进行分类.     

PSII核心复合物超快动力学研究

应用时间分辨荧光光谱技术，研究了高等植物光系统Ⅱ（PSⅡ）核心复合物中能量传递超快动力学。对实验测得的荧光衰减曲线，进行数据处理，解得荧光衰减的3个时间常数分别为3.9,20.4,930.5ps，各组分荧光占总荧光的百分比分别为1.0%,12.7%,86.3%。对由全局分析得以的荧光强度随波长变化曲线运用高斯多峰解叠运算，解得3个峰值波长分别为671.03,684.74,696.16nm。通过分析，给出了激发能在PSⅡ核心复合物中超快传递的动力学信息及相应的能级关系图。