拉曼散射

摘要： 《光散射学报》是中国物理学会光散射专业委员会、四川省物理学会和四川大学联合主办的专业性学术刊物,宗旨是交流光散射(拉曼散射、布里渊散射、瑞利散射)、光物理、光化学、光生物等学科在理论、实骏、实骇技术和仪器方面的研究成果,以及它们在物理、化学、材料科学、生物学、地矿学、石油化工、医药学尊方面的应用成果,为科学发展和技术逬步提供讨论、交流场所。

摘要： 宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤,高危型人乳头瘤病毒持续感染与宫颈癌的发生密切相关。随着人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)检测的不断发展,对宫颈癌筛查管理的更新和完善发挥了重要作用,全球指南的更新将HPV检测及基因分型置于宫颈癌筛查及异常管理的重要前提,但受筛查普及程度和方法学的限制,宫颈癌的发病率仍居高不下。近年来研究的几种HPV检测及分型方法灵敏度高,以期得到进一步评估。本文对其研究进展进行综述,为临床选择合适的HPV检测方法提供理论支持。

摘要： 基于拉曼散射的分布式光纤温度传感器(RDTS)能够沿光纤沿线测量数十公里的温度,被广泛用于监测关键设施的温度状况。由于受到温度传递滞后和单次解调运行时间的影响,系统在面对火灾等温度突变事故中还无法快速有效地实现对安全隐患的超前预警。为从源头上对安全隐患采取预防措施,做到安全准确和防患于未然,研究人员提出了阈值预警、温差预警以及建立基于多阶实时移动平均法的预警模型等多种方法。然而,这些方法都有其局限性,为此本文提出了一种基于分布式温度传感的在线学习自适应模糊温度预测法。实验结果表明,基于在线学习的自适应模糊温度预测方法能够在保证预测精度的前提下有效地提高预警时间。与传统方案相比,该方法不受系统硬件的限制,超前预警时间可根据需求自由设置,能同时对被测光纤任意位置进行分布式预测,其在实际应用中具有显著优势。当超前点数设定为2时,系统能够达到的平均预测温度的绝对误差为1.1°C,平均预测误差的百分率为3.06%,预测误差的波动范围约为±2.3°C。

摘要： 现代分析技术是一门讲授材料分析理论和仪器的课程。材料分析的基础理论涉及微观尺度和复杂的数理表达,对学生而言是难点。针对这个问题,结合了两个教学实例,采用理论模拟和密度泛函理论进行X射线衍射谱和拉曼光谱的分析,利用计算机仿真模拟技术进行教学研究。结果表明,计算机的模拟能够简单、直观和可视化地解释仪器与材料的相互作用并分析所得数据,为学生以后在工程或科研方面的工作夯实基础。

摘要： 以温度为基础进行变压器冷却风机运行状态监测时,监控结果漏警概率较大,由此,提出基于温度传感器的变压器冷却风机运行状态在线监控方法。采用贝叶斯网络建模的方法,分析风险事件高发节点,建立温度传感器部署方案。在冷却风机上安装分布式光纤拉曼温度传感器,结合脉冲编码技术,构建分布式温度传感模型,直接获取设备运行温度测量结果。采用递归型的滤波器,对传感器采集温度信息进行滤波处理,再通过多元统计分析方法,生成多元T2控制图,获取冷却风机运行状态监控结果。实验结果表明:所提方法应用下,漏警概率降低了18.29%和29.15%。

摘要： 干式电抗器运行过程中存在一些特殊的缺陷,其故障特征无法明显反应到电气量上,从而导致干式电抗器电气量保护无法正常动作,严重时会造成干式电抗器过热、自燃。为此,提出了一种基于分布式光纤测温系统的新型干式电抗器非电量保护设计,详细介绍了干式电抗器非电量保护的主要原理、硬件构成、保护逻辑以及出口方式等,阐述了该型干式电抗器非电量保护的技术特点及应用前景。

摘要： 通过高压拉曼光谱可以从微观角度研究高压下材料的晶格动力学行为。然而,受金刚石荧光与金属样品强反射的影响,高压下金属样品的拉曼光谱信号较难获得。为此,发展了一种简易的金刚石对顶砧倾角散射高压拉曼光谱技术,可实现六角密排结构(hcp)金属样品的高压拉曼光谱信号测量。以hcp金属Be为例,通过测量最高压力达73 GPa时的剪切拉曼模E_(2g),获得了其弹性常数C_(44)随压力的变化关系。所提出的金刚石对顶砧倾角散射高压拉曼光谱技术为研究金属材料的成键状态、电子结构、声子-电子耦合效应提供一种新手段。

摘要： 外尔半金属Td-WTe_(2)是一种新型的拓扑量子材料,具有很强的自旋轨道耦合作用和独特的拓扑能带结构,被认为是一种非常有潜力的自旋电子材料.通过构造WTe_(2)/Ti异质结构,能够解决原本在WTe_(2)上无法直接制备出具有垂直磁各向异性铁磁层的难题.与现有半导体工艺相兼容,器件集成需要经受高温处理过程,因此WTe_(2)/Ti的热稳定性对于实际器件制备和应用至关重要.然而,WTe_(2)/Ti界面的热稳定性目前仍然不清楚.本文利用显微拉曼散射技术系统研究了不同温度退火后的WTe_(2)/Ti异质结的热稳定性,发现WTe_(2)和Ti的界面热稳定性与WTe_(2)纳米片的厚度相关,WTe_(2)纳米片厚度适当增加,WTe_(2)/Ti异质结更加稳定.此外,高温退火会导致更加强烈的界面反应,在473 K退火30 min后,WTe_(2)(12nm)与Ti发生明显界面反应,生成Ti-Te化合物,该现象与高分辨透射电子显微镜测量和元素分析结果高度一致.研究结果为进一步探究WTe_(2)/Ti界面对于自旋轨道转矩效应的影响提供有用信息,激发基于WTe_(2)等拓扑材料的低功耗自旋器件研究.

摘要： 《光散射学报》是四川省物理学会、中国物理学会光散射专业委员会联合主办,四川大学承办的专业性学术刊物,宗旨是交流光散射(拉曼散射、布里测散射、瑞利散射)、光谱学、光物理、光化学、光生物等学科方向在理论、实验、实验技术和仪器研发方面的研究成果,以及它们在物理、化学、材料科学、生物学、地矿学、石油化工、医药学等方面的应用成果,为相关科学发展和技术进步提供讨论、交流场所。

摘要： 《光散射学报》是中国物理学会光散射专业委员会、四川省物理学会和四川大学联合主办的专业性学术刊物,宗旨是交流光散射(拉曼散射、布里渊散射、瑞利散射)、光物理、光化学、光生物等学科在理论、实验、实验技术和仪器方面的研究成果,以及它们在物理、化学、材料科学、生物学、地矿学、石油化工、医药学等方面的应用成果,为科学发展和技术进步提供讨论、交流场所。

摘要： 孔中测温作为一种原位测试方法,是地热(干热岩)资源勘察、开发中重要的研究内容.近年来兴起的分布式光纤传感测温技术,弥补了传统点式测温耗时与漏测的不足,可实现钻孔温度的分布式测量,同时传感光缆具备耐高温、高压和(钻井液)腐蚀性特点,适用于地热,特别是干热岩资源的深孔勘探研究.目前,国外学者已成功将分布式光纤传感测温技术应用于稠油热采研究中,而中国深孔分布式测温研究尚处于探索阶段.本文结合野外千热岩勘察需求,利用拉曼散射和光时域反射技术,研究设计了深井分布式光纤温度测试系统.该系统由脉冲激光源、波分复用模块、传感光缆、光电转换模块、数据采集模块、自动控制模块和工业平板电脑组成.在同步脉冲的控制下,半导体激光器产生大功率光脉冲并注入到传感测试光缆中.采用波分复用技术,利用拉曼滤光片,将后向散射光中的斯托克斯光与反斯托克斯光分离,利用反斯托克斯光的温度敏感特性可实现对环境温度信息的携带,参考对比斯托克斯光,同源计算,可解调出温度信息;根据光纤中光的传输速率和背向拉曼散射光的回波时间,可以对温度点进行定位,实现对光纤温度场的分布式测量.选择多点数字累加平均技术的微弱信号处理方法,通过信号的重复叠加,降低随机噪声,在不影响实时性能的基础上,使系统信噪改善较为明显.系统设计中,数字累加平均处理在采样速率高达150MB/s的高速采集累加卡中完成,累加平均后的信号送入数据处理软件,通过引入光纤突变损耗修正系数、光电采集影响系数,借助于光纤环基准参考,实现测温数据的解调.软件基于VC6++平台开发,界面简洁友好,可实现斯托克斯、反斯托克斯和温度测试结果的自动显示、数据自动保存,同时可显示机箱温度、有效光缆长度等辅助信息.设计制作了深孔耐高温测试光缆,可实现-65°C～350°C的干热岩井温分布式测量.高温测试光缆采用62.5/125多模耐高温纤芯,外敷耐高温涂覆层和松套304不锈钢管,管内充填纤膏,可实现温度均匀测试,并能够对测温光纤起到保护作用;光缆外层钢丝铠装保护,具有低线胀系数,可抗拉伸和防止下井过程中的机械创伤等.开展了室内水槽和高温干燥箱的测试与温度校准试验,通过数据统计分析与分段线性拟合完成温度标定,标定系统测试精度0.5°C.通过室内水槽试验,完成+5°C～+40°C区间的温度测试,标定前平均相对误差2.50％,均方误差MSE为0.60°C,标定后平均相对误差1.30％,均方误差MSE为0.23°C;通过高温干燥箱,完成+30～+150°C区间的温度测试标定,标定前平均相对误差1.77％,均方误差MSE为1.65°C,标定后平均相对误差0.31％,均方误差MSE为0.29°C.选择青海省共和县DR2号干热岩勘察孔开展野外测试,完成测深800m,孔内最高温度54.8°C.DR2号孔测温曲线属于传导型,其温度-深度曲线为全井段线性,能够充分反映该区域地壳的传导温度分布状况;结合钻孔资料信息,可用于大地热流值的计算,满足干热岩资源勘查需求.与以往点式测试数据的对比分析,证明了监测结果的有效性和测试方法的先进性,通过在高寒地区开展野外测试试验,验证了整套系统的工作性能.分布式光纤温度监测系统及相关辅助设备的研发与试验,可以实现干热岩孔全段分布式测量,大大提高干热岩野外勘察的工作效率,同时,深井分布式光纤温度测试系统原位测试方法,对促进中国大地热流测量技术的发展具有重要作用.

摘要： 若在人流密度比较大的场所(如大型商场、高层住宅楼等)发生火灾,将会造成难以逾计的人身以及财产损失.而这些场所发生火灾主要是由于电气设备老化、漏电以及超负荷等原因引起的.同时缺乏有效地实时温度监测和预警则是导致火灾产生的关键问题.传统的测温方式只能对建筑物局部区域或电气设备的局部位置测温,而无法对一些空间狭小处、阴暗角落处等区域测温,并且无法得到所测区域的温度场分布以及不能实现温度的在线实时监测.目前比较先进的红外测温装备价格昂贵,并且无法测量待测目标的内部温度.然而,分布式光纤测温系统的研制有效地解决了上述问题.本文主要介绍了基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的测温原理、传感器的构成以及如何实现温度场分布的测量方法.

摘要： 利用拉曼散射的方法研究了AlN晶针在不同直径(9.5tm≤d≤45.9μm)处光学声子E21、A1(TO)、E22、E1(TO)和E1(LO)的振动行为。因为拉曼信号的散射截面会随着AIN晶针直径的增加而增加,使得拉曼探测信号的强度会随着AIN晶针直径的增加而增强。研究发现随着AlN晶针直径的增加A1(TO)模式的振动频率有明显的增加,而E21、A1(TO)、E22、E1(TD)和E1(LO)模式的振动频率没有明显的变化；另外,还发现随着AlN晶针直径的增加A1(TO)模式的半峰宽先增加后减小,而E21、A1(TO)、E22、E1(TO)和E1(LO)模式的半峰宽没有明显变化。

摘要： 本文在低浓度电解液中利用过电压电沉积方法制备了颗粒附着的褶皱银纳米线，针对相对密集的纳米线和稀疏的纳米线基底，利用共聚焦拉曼光谱分析了这两种基底对于结晶紫信号增强的灵敏度。另外，通过使用时域有限差分方法研究了纳米线结构模型尺寸形状和极化依赖的局域场分布。通过计算光滑纳米线和附着纳米粒子的褶皱纳米线模型的电磁场增强，来评价这种摺皱纳米线结构对于表面增强拉曼散射增强效应的影响。

摘要： 本文阐述了基于背向拉曼散射和OTDR技术的分布式光纤测温系统的基本原理、系统组成、温度解调方法和实验数据及其分析。分布式光纤测温系统主要由测温主机、感温光纤和温度解调软件组成。它具有成本低廉、灵敏度高、可靠性好、本质安全、连续分布式测量等特点,实验数据表明该系统测温精度高、定位准确。目前分布式光纤测温系统已经在各行业得到了非常广泛地应用。

摘要： 本文阐述了煤矿安全作业和煤矿空间温度场进行实时监控的重要性,介绍了分布式测温光缆的工作原理,光通过光纤传输时，光子与光纤中热运动的分子发生非弹性碰撞，产生自发拉曼散射，生成斯托克斯光和反斯托克斯光，其中反斯托克斯光的强度与温度密切相关(室温下温度系数达0.008每摄氏度）。分布式光纤测温就是利用光纤后向拉曼散射光谱的温度效应来测光纤所在的温度场信息。从煤矿的使用环境和测温光缆的特殊要求,对煤矿用测温光缆进行了设计和研制,通过检测和试验,证明达到了预期效果.

摘要： 首先介绍了光纤拉曼散射效应测温和光时域反射定位的技术原理,针对传统点式测温传感器在实际应用中存在的漏检和定位不精确等问题,提出了基于分布式光纤测温技术的LNG泄漏监测系统,该系统采用双通道校正测量模式,提高了温度测量和泄漏定位的准确度,从硬件组成和软件功能两方面对该系统进行了详细的阐述.

摘要： 传统的测量手段有时无法在航空发动机燃烧室的研发过程中实施或不能满足精确捕捉流场信息的要求；因此发展新型、高精度测量及诊断技术以满足航空发动机燃烧室设计和调试过程中的需求势在必行。氢氧根离子标记测速方法适用于有化学反应的流场，其时间解析精度可以小于1微秒，速度精度可高达到1%。拉曼散射测量技术是目前唯一可以同时测量多种组分的浓度和温度的技术，其空间解析度为100 微米级，温度和浓度测量精度为测量值的　3%。利用这些测量技术的特点，可以使其在燃烧室的研制中发挥巨大的作用。

摘要： 分布式光纤测温系统(Distributed temperature sensor)，简称 DTS，系由拉曼散射(Raman Scattering)理论所延伸出来的光学技术，藉由背向拉曼散射(back scattering)的光强值来量测介质的即时温度。DTS系统由光检测主机、资料处理机及感测光纤三大部份组合而成，而感测光纤集温度感应与讯号传输於一体，具有不带电、抗干扰、耐腐蚀、耐高温的优点，在安装方式上有空间架空、物体面接触、液体沉浸及混凝土(土壤)埋入等选项，单一感测光纤可连续侦温长达 15km，所以特别适用於大范围、多检测点及高危隩区的环控系统。本文先概述 DTS的基本理论、感测光纤技术及其特性与效益，进而介绍系统架构与系统规划，最後，针对 DTS在环控系统的应用做可行性探讨，尚祈本文能在环控技术应用及研发上，有所助益。

摘要： 为了实时监测电缆的运行状况，本文针对其高压、强磁场工作环境提出基于光子数分辨探测的分布式光纤传感器的电缆温度在线监测系统设计方案。该方案采用窄线宽激光器和积分门控红外单光子探测方案，可大大提高光纤传感的灵敏度和监测距离，从而具备较大应用前景。

摘要： 本发明提供一种拉曼散射光增强设备。在半导体基板中形成有空孔(20a)的光子结晶(20)中，相对于入射光具备以多个频率具有共振模式的波导，一个共振模式与另一个共振模式的频率差变成与所述半导体基板的拉曼位移频率相等，并且设定所述半导体基板的结晶方位面中的所述波导的形成方向，以使得通过所述两个共振模式的电磁场分布和所述半导体基板的拉曼张量来表达的拉曼跃迁概率成为最大。

摘要： SERS元件(2)具备：基板(21)，其具有表面(21a)；微细构造部(24)，其形成在主面(21a)上，具有多个支柱(27)；第1导电体层(31)，其以连续覆盖表面(21a)和微细构造部(24)的方式形成在表面(21a)和微细构造部(24)上；以及第2导电体层(32)，其以形成用于表面增强拉曼散射的多个间隙(G1,G2)的方式形成在第1导电体(31)上，第1导电体层(31)和第2导电体层(32)由相互相同的材料构成。

摘要： 本发明实施例提供一种拉曼散射光谱的测量装置及拉曼散射光谱仪，其中，该装置包括：脉冲激光器发射出的一路激光激发样品产生拉曼散射光信号；拉曼散射光路将拉曼散射光信号传输到光栅单色仪；光栅单色仪将拉曼散射光信号传输给信号光探测器；脉冲激光器发射另一路激光至参考光探测器，参考光探测器根据激光输出拉曼散射事件的计时开始信号；信号光探测器在以计时开始信号为起始的预设时间段内，对拉曼散射光信号的每个光脉冲所包含的光子数进行精确计数测量，光探测器为硅光电倍增器；光谱生成装置根据拉曼散射光信号所有光脉冲的光子数生成拉曼散射光谱。该方案提高时间分辨率、提高光子计数效率、提高信噪比和检测速度。

摘要： SERS元件(2)具备：基板(21)，其具有表面(21a)；微细构造部(24)，其形成在主面(21a)上，具有多个支柱(27)；第1导电体层(31)，其以连续覆盖表面(21a)和微细构造部(24)的方式形成在表面(21a)和微细构造部(24)上；以及第2导电体层(32)，其以形成用于表面增强拉曼散射的多个间隙(G1,G2)的方式形成在第1导电体(31)上，第1导电体层(31)和第2导电体层(32)由相互相同的材料构成。

摘要： 本发明提供一种拉曼散射光增强设备。在半导体基板中形成有空孔(20a)的光子结晶(20)中，相对于入射光具备以多个频率具有共振模式的波导，一个共振模式与另一个共振模式的频率差变成与所述半导体基板的拉曼位移频率相等，并且设定所述半导体基板的结晶方位面中的所述波导的形成方向，以使得通过所述两个共振模式的电磁场分布和所述半导体基板的拉曼张量来表达的拉曼跃迁概率成为最大。

摘要： 拉曼散射光取得装置(11)具备：出射光学系统(21)，其将激发光向流体中引导；散射光窗(42)，其划分出流体的流路的一部分，并且使来自被照射了激发光的流体的拉曼散射光通过；以及散射光受光器(44)，其具有接受通过了散射光窗(42)的拉曼散射光的受光面(46)。散射光窗(42)以及散射光受光器(44)的受光面(46)在流体中的激发光的光轴即流体中光轴(Aw)延伸的光轴方向(Da)上配置于流体中的激发光的光路所存在的范围(Rw)内，且配置于与流体中光轴(Aw)在径向(Dr)上分离的位置。

摘要： SERS元件(2)具备：基板(21)，其具有表面(21a)；微细构造部(24)，其形成在主面(21a)上，具有多个支柱(27)；第1导电体层(31)，其以连续覆盖表面(21a)和微细构造部(24)的方式形成在表面(21a)和微细构造部(24)上；以及第2导电体层(32)，其以形成用于表面增强拉曼散射的多个间隙(G1,G2)的方式形成在第1导电体(31)上，第1导电体层(31)和第2导电体层(32)由相互相同的材料构成。

摘要： 本发明实施例提供一种拉曼散射光谱的测量装置及拉曼散射光谱仪，其中，该装置包括：脉冲激光器发射出的一路激光激发样品产生拉曼散射光信号；拉曼散射光路将拉曼散射光信号传输到光栅单色仪；光栅单色仪将拉曼散射光信号传输给信号光探测器；脉冲激光器发射另一路激光至参考光探测器，参考光探测器根据激光输出拉曼散射事件的计时开始信号；信号光探测器在以计时开始信号为起始的预设时间段内，对拉曼散射光信号的每个光脉冲所包含的光子数进行精确计数测量，光探测器为硅光电倍增器；光谱生成装置根据拉曼散射光信号所有光脉冲的光子数生成拉曼散射光谱。该方案提高时间分辨率、提高光子计数效率、提高信噪比和检测速度。

摘要： SERS元件(2)具备：基板(21)，其具有表面(21a)；微细构造部(24)，其形成在主面(21a)上，具有多个支柱(27)；第1导电体层(31)，其以连续覆盖表面(21a)和微细构造部(24)的方式形成在表面(21a)和微细构造部(24)上；以及第2导电体层(32)，其以形成用于表面增强拉曼散射的多个间隙(G1,G2)的方式形成在第1导电体(31)上，第1导电体层(31)和第2导电体层(32)由相互相同的材料构成。

摘要： 本发明提供了拉曼散射光的测量方法及拉曼散射光测量样本用的容器，该测量拉曼散射光的方法能够以高灵敏度检测从样本获得的拉曼散射光。该测量拉曼散射光的方法包括向位于片状部件上的样本照射激发光，所述片状部件设置在容纳部内并由与所述容纳部不同的材料制成，由此检测拉曼散射光。