光声光谱技术在光合作用研究中的应用

当光照射密闭容器里的样品时,容器内能产生声波,这一现象称为光声效应,光声光谱是基于光声效应的一种光谱技术。由于光声光谱技术本身的特点,光合作用研究领域越来越多地应用该技术研究光合作用的机理,比如：光谱扫描、光声能量储存的性质、环式电子传递、状态转变与爱默生效应、光反应中心的原初光化学过程、光声瞬态研究、环境胁迫等。光声光谱技术在光合作用研究中的应用,开拓了视野,丰富了对光合作用机理的认识。     

脉冲固体光声的实验研究

描述了用于固体脉冲光声的实验装置。对高锰酸钾固体薄膜和女贞树叶的实验结果表明,自制压电传感器的灵敏度高,信号幅度达100mv以上。分析了脉冲光声激励的最佳条件和对生物医学样品进行光声研究的方法。     

生物组织的光声层析成像方法

生物组织的光声层析成像是一种新兴的医学成像技术，它可以提供生物组织的光学吸收信息和声学信息，是一种很有前途的可以发展成为临床的医学检测方法。简要介绍了光声层析成像技术的机理，报道了国内外几种典型的光声成像方法，讨论了目前光声层析成像研究中存在的问题，并指出了光声层析成像发展方向。     

光声成像理论基础

根据光声现象的基本物理过程,针对非气体介质,首次提出了光声成像理论,光声信号是用剩余压强来描述的,以迅速加热为条件研究了液态光声压强的一个解,对有限体积的物体提出了完备的光声成像再现理论,此理论根据安放在一个半球上的换能器件阵列所测得的压强信号,就能将一物体的辐射能量吸收密度经两步实现三维再现。第一步与三维背后投影法相似,第二步是一个线性变换,这种变换与求解具有对称核的第一类Ｆｒｅｄｈｏｌｍ积分主     

光声信号强度与溶液浓度关系的研究

研究了光声信号的强度与溶液浓度的关系，应用光谱学比尔定律和液体光声理论，得出了在溶液浓度不太大的条件下，光声信号强度与溶液浓度成线性关系的结论。实验结果与理论计算吻合，这对分析溶液中微量物质及通过物质浓度检测化学反应速度有一定意义。     

光超导波中正常态声子行为研究：声子对束缚态

考虑了光超导波理论中光声相互作用的高阶项，研究了声子与双光子的相互作用，利用推广的光子库柏对算符，在平均场近似下得两动量的横光学声子可以通过交换虚光子库柏对产生一个有效的吸引力而形成声子对束缚态，其准粒子是由声子和库柏对组成的复合准粒子，了这种情况下的光超声波基态能。     

光声技术测量液体吸收系数的数据仿真及实验验证

提出了用脉冲光声技术测量样品吸收系数的方法.首先假设光在某些样品中传播其强度是沿一指数曲线衰减.则探测器探测到的光声信号可看作是指数衰减曲线与探测器脉冲响应卷积的结果,通过衰减系数的值反映出光吸收系数的大小.用数据仿真及实验验证的方法对文中提出的理论做了论证,所获得的结果与用其他方法所获得的测量结果有一定的吻合性,这为光声技术的无损检测提供了一种参考方法.     

光声谱学及其应用

本文描述了光声效应的物理过程和光声光谱的实验方法。介绍了现代光声光谱的多种运用以及作者在光声光谱运用于低温超导探测方面的工作。     

固体中激光能量与光声信号强度关系

运用光声理论,研究了掺杂固体中激光能量与光声信号强度的变化关系,给出了激光能量与光声信号强度间的数学表达式。     

固体中双光子光声信号的产生

对双光子光声效应作了较系统的理论分析，导出了光声效应的波动方程，并求出了固体中双光子光声信号的表达式。     

光声信号亚波长成像分辨率的分析与实现

为提高光声成像的亚波长分辨率,探究了光声信号产生的机理,并对其亚波长分辨率进行了傅里叶分析,发现普通正折射率透镜难以对携带诸多物质细节信息的倏逝波进行成像,通过COMSOL Multiphysics有限元模拟软件对声学超透镜进行建模和仿真,结果发现在该声学透镜对声波的调控作用下,倏逝波在近场区域能够实现较好的成像效果,在对样品进行制备与测试后,实验与仿真效果基本吻合,证实了该声学透镜的实用性。     

光声气体检测系统中半导体激光器的波长调制

在光声光谱法气体检测中,因为激光器发光波长需与待测气体吸收峰严格匹配,所以需对激光器波长精确调谐.由于半导体激光器发光的波长与温度、驱动电流间有确定的关系,采用波长调制的方法,在一定精度的温度控制下,对波长进行扫描,可确保激光器驱动信号在一个周期内能够产生稳定的光声信号.实验表明,该方案能满足光声气体检测系统的要求.     

红外激光光声光谱检测范围扩展的研究

本文对红外激光光声光谱检测范围扩展进行了研究。测试系统采用了 DNP 色谱柱,设计了可通过试样气流的可加热亥姆霍兹共振光声池,采用了两只光声池串联差分与锁相放大的办法以减小本底噪声。实验对含有乙酸乙酯和乙酸丁酯有机化合物的试样进行了分析,获得了光声色谱图。实验结果表明,当光声池前连色谱柱,即可检测含重分子量有机化合物的混合物,扩大了激光光声光谱的检测范围。     

Characteristic absorption peak of the human blood measured with differential photoacoustic spectroscopy

A new highly sensitive spectroscopy technique- differential photoacoustic spectroscopy (PAS) is presented in this paper. The blood samples from 3 healthy persons, patients with leukemia, patients with pregnancy-induced hypertension (PIH), and 40 patients with nasopharyngeal carcinoma were measured by the PAS technique. The normalized, the first order, and the second order differential photoacoustic spectroscopy of the blood were gained. The results show that (ⅰ) weak absorption peaks or shoulder peaks, which could not be found using conventional photoacoustic spectroscopy, were determined by the first order and the second order differential photoacoustic spectroscopy which significantly improve the sensitivity of detection; and (ii) that two characteristic absorption peaks were found at the wavelength of 637 and 664 nm in all persons' blood samples by the differential photoacoustic spectroscopy technique. This experiment concludes that the differential photoacoustic spectroscopy technique is superior to the conventional photoacoustic spectroscopy technique in detecting photoacoustic spectroscopy of biological samples.     

碳量子点作为光声造影剂的性能评价与基础研究

基于碳量子点的优异光吸收性能,探讨碳量子点作为光声造影剂的潜质.测试碳量子点的基本物理性质,以及不同浓度、波长、缓冲液中的体外光声成像效果.进而研究其在小鼠皮下注射及尾静脉注射下的体内光声造影效果及生物相容性.结果显示,碳量子点具有优良的光声性能,在多种缓冲液中具备稳定的光声信号.动物体内实验证实其在小鼠皮下以及血管中均能起到光声造影增强作用,并且具有良好的生物相容性.     

光声光谱学的进展

本文介绍光声光谱学的原理和进展,其内容包括普通的线性光声光谱学、富里叶变换光声光谱学、光声喇曼增益光谱学、无多普勒光声光谱学以及多光子吸收过程的光声研究.     

Z扫描法中的热致非线性和激发态非线性的数值模拟

本文用速率方程和声光方程从理论上数值模拟了纳秒领域下光学非线性材料在激发态非线性和热致非线性共同作用下的Z扫描曲线,并分析了在不同激光脉冲能量、脉冲宽度下以及在不同的溶液中这两种非线性机制相互竞争对材料的折射性质的影响。数值模拟结果的表明,随着条件的变化,材料的自聚焦或自散焦性质有可能发生转变。