本文關(guān)鍵詞：基于上轉(zhuǎn)換材料的激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)系統(tǒng)

  更多相關(guān)文章： 上轉(zhuǎn)換 熒光檢測(cè) 角錐棱鏡 硅光電倍增管

【摘要】：近幾十年來(lái),上轉(zhuǎn)換熒光材料一直是科學(xué)研究的熱點(diǎn)。因其具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、不易漂白等諸多優(yōu)點(diǎn),在生物醫(yī)學(xué)成像、藥物篩查和生物分子定量分析等領(lǐng)域具有較廣泛的應(yīng)用前景。而上轉(zhuǎn)換熒光材料的應(yīng)用離不開(kāi)對(duì)它生成的熒光強(qiáng)度的檢測(cè)。目前在檢測(cè)上轉(zhuǎn)換熒光時(shí)大多使用傳統(tǒng)的熒光檢測(cè)儀器,而專用于上轉(zhuǎn)換熒光檢測(cè)的儀器較少。本文針對(duì)上轉(zhuǎn)換熒光材料發(fā)光效率較低的特點(diǎn),結(jié)合光電檢測(cè)技術(shù),以NaYF4:Yb,Er上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料為檢測(cè)對(duì)象,設(shè)計(jì)搭建了一套熒光檢測(cè)系統(tǒng)。本文在設(shè)計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)中做了如下工作：1.本論文分析了上轉(zhuǎn)換材料的發(fā)光機(jī)制和特點(diǎn)。之后基于上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率較低的特點(diǎn),利用角錐棱鏡的光學(xué)性質(zhì),設(shè)計(jì)了一套檢測(cè)光路,能夠在傳統(tǒng)檢測(cè)光路的基礎(chǔ)上,增加從上轉(zhuǎn)換熒光材料的另一端接收熒光的光路,并利用同軸多芯光纖從角錐棱鏡兩端同時(shí)接收熒光,提高了檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)熒光的收集率,從而提高對(duì)微弱熒光的檢測(cè)效率。2.根據(jù)光電檢測(cè)的基本理論,設(shè)計(jì)熒光檢測(cè)的電路系統(tǒng)。在分析了各種光電傳感器的基礎(chǔ)上,選擇硅光電倍增管來(lái)將熒光光子信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓值,并在分析了輸出的電壓信號(hào)和其中的噪音干擾的性質(zhì)之后,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的低通濾波器和放大器來(lái)對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行濾波和放大,得到一個(gè)穩(wěn)定可讀的電壓值。3.根據(jù)設(shè)計(jì)的光路和電路,對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的每個(gè)元件進(jìn)行使用需求分析,并根據(jù)分析結(jié)果,選擇合適的元件,將包含光路、電路的檢測(cè)系統(tǒng)搭建完畢。并通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了雙路熒光收集光路的可行性,同時(shí)設(shè)計(jì)了檢測(cè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)的線性度,證明了系統(tǒng)的可行性。準(zhǔn)確檢測(cè)上轉(zhuǎn)換熒光是上轉(zhuǎn)換材料具體應(yīng)用的重要步驟,本論文的研究工作對(duì)于今后上轉(zhuǎn)換在檢測(cè)和成像等領(lǐng)域進(jìn)一步的廣泛應(yīng)用有一定的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：上轉(zhuǎn)換 熒光檢測(cè) 角錐棱鏡 硅光電倍增管
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH74;TB302
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.0 上轉(zhuǎn)換熒光材料簡(jiǎn)介16
• 1.1 上轉(zhuǎn)換熒光材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用16-18
• 1.1.1 生物成像16-18
• 1.1.2 生物檢測(cè)18
• 1.2 上轉(zhuǎn)換熒光檢測(cè)的方法18-20
• 1.3 本課題研究意義和目的20
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容和論文結(jié)構(gòu)20-22
• 第二章 理論背景分析22-27
• 2.1 上轉(zhuǎn)換熒光材料介紹22-24
• 2.1.1 上轉(zhuǎn)換熒光材料的組成22
• 2.1.2 上轉(zhuǎn)換熒光材料的發(fā)光機(jī)制22-24
• 2.2 上轉(zhuǎn)換熒光分析法24-25
• 2.2.1 直接測(cè)定法24
• 2.2.2 間接測(cè)定法24-25
• 2.2.3 適用于上轉(zhuǎn)換熒光材料的分析方法25
• 2.3 上轉(zhuǎn)換材料NaYF_4：Er,Yb及其性質(zhì)25-26
• 2.3.1 NaYF_4：Er,Yb的組成25
• 2.3.2 NaYF_4：Er,Yb的發(fā)光光譜25-26
• 2.3.3 影響NaYF_4：Er,Yb發(fā)光強(qiáng)度的因素26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 檢測(cè)光路的設(shè)計(jì)27-44
• 3.1 光路設(shè)計(jì)的原則27
• 3.2 常見(jiàn)的熒光檢測(cè)光路27-30
• 3.2.1 引入光纖的光路30
• 3.3 檢測(cè)光路設(shè)計(jì)30-32
• 3.3.1 激發(fā)光路31
• 3.3.2 接收光路31
• 3.3.3 傳輸光路31-32
• 3.4 激發(fā)光源的選擇32-34
• 3.4.1 激發(fā)光源選擇的依據(jù)32-33
• 3.4.2 MDL-Ⅲ-980-1W激光器33-34
• 3.5 給樣方式的選擇34-38
• 3.5.1 常見(jiàn)的給樣方式34-37
• 3.5.2 系統(tǒng)選擇的給樣方式37-38
• 3.6 光學(xué)元件的選擇38-42
• 3.6.1 光纖38-39
• 3.6.2 光纖準(zhǔn)直鏡39
• 3.6.3 向色濾光片39-40
• 3.6.4 凸透鏡40
• 3.6.5 可見(jiàn)光濾光片40-41
• 3.6.6 角錐棱鏡41-42
• 3.6.7 光學(xué)平板和光學(xué)元件支架42
• 3.7 系統(tǒng)搭建42
• 3.8 本章小結(jié)42-44
• 第四章 光電檢測(cè)系統(tǒng)44-55
• 4.1 光電傳感器的選擇44-49
• 4.1.1 常見(jiàn)的光電傳感器44-46
• 4.1.2 系統(tǒng)選用的光電傳感器46-49
• 4.2 濾波器的選擇49-53
• 4.2.1 噪聲分析及濾波要求49-50
• 4.2.2 常見(jiàn)濾波器的種類50-51
• 4.2.3 濾波器的選擇51-52
• 4.2.4 有源濾波器UAF4252-53
• 4.2.5 濾波器的濾波效果53
• 4.3 放大電路的選擇53-54
• 4.4 電源模塊54
• 4.5 連接電路54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 第五章 實(shí)驗(yàn)與分析55-62
• 5.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備55
• 5.2 檢測(cè)樣品的配置55
• 5.3 實(shí)驗(yàn)操作流程55-57
• 5.3.1 校準(zhǔn)光路55-56
• 5.3.2 取樣方法56
• 5.3.3 樣品檢測(cè)流程56-57
• 5.4 系統(tǒng)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果57-61
• 5.4.1 雙路熒光接收檢驗(yàn)57-58
• 5.4.2 系統(tǒng)線性度檢驗(yàn)58-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-65
• 6.1 論文總結(jié)62
• 6.2 展望62-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況68

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2 洪廣言;;新型紅外變可見(jiàn)上轉(zhuǎn)換薄膜問(wèn)世[J];稀土信息;1993年03期

3 石連升;溫猛;錢(qián)艷楠;王銳;郝銘;;Yb:Er:Tm:LiTaO_3的上轉(zhuǎn)換發(fā)白光性能研究[J];中國(guó)稀土學(xué)報(bào);2011年01期

4 陳奇丹;楊生;;上轉(zhuǎn)換材料的制備及發(fā)展[J];廣東化工;2012年08期

5 周永紅;田玉鵬;吳杰穎;;有機(jī)上轉(zhuǎn)換激光材料研究進(jìn)展[J];化工時(shí)刊;2006年04期

6 張幸林;楊會(huì)然;孫會(huì)彬;劉淑娟;趙強(qiáng);黃維;;基于三線態(tài)-三線態(tài)湮滅的能量上轉(zhuǎn)換[J];化學(xué)進(jìn)展;2012年10期

7 李鑫德;上轉(zhuǎn)換熒光和激光[J];稀土信息;1997年07期

8 吳長(zhǎng)鋒,秦冠仕,秦偉平,陳寶玖,黃世華,劉晃清,趙丹;Er~(3+)/Yb~(3+)共摻雜AlF_3基氟化物玻璃材料的頻率上轉(zhuǎn)換[J];中國(guó)稀土學(xué)報(bào);2001年06期

9 涂進(jìn)春;韓星星;李曉天;李楠;黃瑋;王小紅;劉鐘馨;曹陽(yáng);;α-NaYF_4:Yb,Er/SBA-15主客體復(fù)合材料的制備及其上轉(zhuǎn)換性能的研究[J];化學(xué)工程師;2012年07期

10 李潤(rùn)青;喻璽;袁云霞;劉志洪;;基于氧化碳球的上轉(zhuǎn)換熒光傳感新方法檢測(cè)銀離子[J];分析科學(xué)學(xué)報(bào);2012年06期

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1 嚴(yán)冬;楊正文;竺侃;;A1_2Y_4O_9:Yb,Er反蛋白石中的上轉(zhuǎn)換發(fā)射和顏色調(diào)諧[A];戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展——首屆云南省科協(xié)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

2 臧競(jìng)存;鄒玉林;劉燕行;單秉瑞;;上轉(zhuǎn)換激光晶體研究進(jìn)展[A];中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2003年

3 孫雅娟;孔祥貴;張宏;;稀土摻雜上轉(zhuǎn)換納米晶作為表面熒光探針研究[A];第11屆全國(guó)發(fā)光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2007年

4 汪超;程亮;劉莊;;上轉(zhuǎn)換納米晶體癌癥治療的應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第4分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

5 葉常青;周宇揚(yáng);梁作芹;王筱梅;;1.新型蒽衍生物受體應(yīng)用高效上轉(zhuǎn)換體系的設(shè)計(jì)合成[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第21分會(huì)：光化學(xué)[C];2014年

6 彭桂芳;洪廣言;賈慶新;李有謨;;紅外變可見(jiàn)上轉(zhuǎn)換材料薄膜的研制[A];首屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1992年

7 谷戰(zhàn)軍;田甘;趙玉亮;;熒光上轉(zhuǎn)換納米材料的光譜調(diào)控及其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第35分會(huì)：納米生物醫(yī)學(xué)中的化學(xué)問(wèn)題[C];2014年

8 高偉;李嬌;高當(dāng)麗;田宇;崔敏;孫瑜;閻曉慶;鄭海榮;;顆粒形貌對(duì)六方相NaYbF_4:Pr~(3+)納米晶體上轉(zhuǎn)換熒光的影響[A];第七屆全國(guó)稀土發(fā)光材料學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

9 黃淮青;密叢叢;王猛;孫盼;徐淑坤;;磁性稀土摻雜上轉(zhuǎn)換納米發(fā)光顆粒的合成及表征[A];第七屆全國(guó)稀土發(fā)光材料學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

10 李嬌;高偉;高當(dāng)麗;田宇;鄭海榮;;四方相LiYF4:Yb/Er晶體顆粒的合成及上轉(zhuǎn)換熒光研究[A];2011西部光子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

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1 丁亞丹;紅外上轉(zhuǎn)換和吸收納米材料的制備、性能與生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用[D];東北師范大學(xué);2015年

2 李亮;基于增強(qiáng)光吸收的DSSC電極修飾與光電性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 高偉;鑭系離子摻雜氟化物微納晶體的熒光特性研究[D];陜西師范大學(xué);2015年

4 谷野;診療一體化上轉(zhuǎn)換納米平臺(tái)的構(gòu)建及其腫瘤診療效果與生物安全性的研究[D];吉林大學(xué);2016年

5 王浩;稀土上轉(zhuǎn)換/硅基納米復(fù)合材料的設(shè)計(jì)制備及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

6 岑瑤;基于上轉(zhuǎn)換顆粒等新型納米材料的生物傳感方法研究[D];湖南大學(xué);2016年

7 徐淮良;稀土離子摻雜晶體中的上轉(zhuǎn)換過(guò)程和電磁感應(yīng)光透明現(xiàn)象的研究[D];吉林大學(xué);2006年

8 梁會(huì)娟;稀土摻雜氧化物和氟化物的上轉(zhuǎn)換熒光增強(qiáng)以及光譜研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

9 陳冠英;稀土氧化物和氟化物納米晶上轉(zhuǎn)換熒光光譜的設(shè)計(jì)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

10 邢麗麗;鈥鐿銩摻雜鈮酸鋰晶體的制備及其上轉(zhuǎn)換白光性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

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1 王靜;細(xì)菌視紫紅質(zhì)—稀土上轉(zhuǎn)換納米粒子生物納米體系的構(gòu)建及其紅外光電響應(yīng)研究[D];西南大學(xué);2015年

2 梅勇;上轉(zhuǎn)換納米晶的制備、調(diào)控和發(fā)光過(guò)程研究[D];遼寧大學(xué);2015年

3 韓全澤;稀土離子摻雜氟化物上轉(zhuǎn)換材料的兩步合成及發(fā)光性質(zhì)研究[D];大連海事大學(xué);2015年

4 王寧;稀土摻雜BaLu_2F_8微米晶的可控制備及上轉(zhuǎn)換光發(fā)射性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 王荷;氧化鈰基上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉體的制備、結(jié)構(gòu)與發(fā)光性能研究[D];溫州大學(xué);2015年

6 高方綺;離子摻雜NaGdF_4:Ho~(3+)納米棒上轉(zhuǎn)換熒光的研究[D];陜西師范大學(xué);2015年

7 楊揚(yáng);Er和Yb共摻雜稀土氧化物上轉(zhuǎn)換納米材料的制備及性能研究[D];北京化工大學(xué);2015年

8 張令娥;NaGdF_4基復(fù)合納米載體制備及其腫瘤診斷與治療應(yīng)用研究[D];寧波大學(xué);2015年

9 朱嘉誠(chéng);上轉(zhuǎn)換納米材料/石墨烯復(fù)合物的合成及應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2015年

10 王建俊;鉺摻雜NaYF_4納米晶與碲酸鹽玻璃的雙頻上轉(zhuǎn)換性質(zhì)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

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