由中国计量科学研究院承担的国家“十一五”科技支撑课题 “利用相关光子测量技术建立光电探测器量子效率测量装置的研究”近日通过了专家验收。该课题自主研制的缠光子法探测器量子效率绝对定标装置,成功将我国光辐射功率计量的量程能力扩展到了光子水平,为用光子数重新定义国际基本单位之一的“坎德拉(cd)”量值复现研究奠定重要基础。 课题的研制成功,缩短了我国与国际发达国家之间在实现基于量子物理复现光辐射功率基准研究方面的差距;同时为研究量子信息、生物医学、空天探测器、天文物理、环境科学等领域中涉及到的光子探测技术提供了光子水平的计量技术保障。
rt,请各位达人指点一下,北京哪里有可以测量固体粉末量子效率的地方,可以付费测量。谢谢。bow
不知道怎么做固体的荧光量子效率。照说明书做了一下,量子产率不是0就是负数。校正的部分先不管了。测量的部分 method部分不知道选 emission还是exctitation,激发波长啊,范围啊,也不知道有什么讲究。重点是这么设定后,出来的光谱除了激发光有一个峰,其他荧光峰一个也没有,也不知道是哪里出了问题。只好来求教大家了。坛子里搜了搜,资料有一些,基本上手头都有了,只不过是英文的。测荧光量子效率的时候要先测一个标准物质,然后再测一个试样,之后导入数据进行计算。 我的问题是用发射光谱还是激发光谱来做测试有什么区别吗?有做过的人能详细写一下步骤就好了。感谢。
请问日立的F-4600可以测样品的绝对量子效率吗?需要什么附件呢?请高手赐教!
[align=center][b][font=黑体]微型化荧光量子产率测试系统的搭建研究[/font][/b][/align][align=center][font=宋体]魏[/font][font=宋体]巍[/font], [font=宋体]李莉,朱倩倩,李军,李艳肖[/font][/align][align=center][font=宋体]江苏大学[/font][font=宋体]分析测试中心[/font], [font=宋体]江苏[/font] [font=宋体]镇江[/font] 212013[/align][b][font=黑体]摘[/font][font=黑体]要[/font]: [/b][font=宋体]通过微型化荧光量子产率测试系统的搭建,可以很好地增强弱信号荧光样品的响应,对有效解决该类样品的绝对量子产率难测定等难点,微型化的积分球系统实现了快捷简便的操作,获得液体、薄膜和粉末样品绝对量子产率的测量。首次微型化积分球,对测试系统关键部件进行设计及优化,分析了测试系统存在和误差和量子效率的影响因素,进一步完善固体荧光材料量子产率测试技术,为新型量子产率体系提供理论指导。[/font][b][font=黑体]关键词[/font]: [/b][font=宋体]荧光量子产率;微型化[/font][font=宋体];荧光光谱;测试[/font][align=center][b]Construction of miniaturized fluorescence quantum yieldmeasurement system[/b][/align][align=center] WEI Wei, LI Li, ZHU Qian-qian, LIJun, LI Yan-xiao[/align][align=center]Analysis &Testing Center, Jiangsu University,Zhenjiang 212013, China[/align][b]Abstract:[/b]Through the establishment of theminiaturized fluorescence quantum yield test system, the response of weaksignal fluorescence samples can be well enhanced, and the difficulty ofdetermining the absolute quantum yield of such samples can be effectivelysolved. The miniaturized integrating sphere system can achieve quick and simpleoperation, and the absolute quantum yield of liquid, film and powder samplescan be measured. For the first time, the key components of the test system weredesigned and optimized, the factors affecting the existence and error of thetest system and the quantum efficiency were analyzed, and the quantum yieldtest technology of solid fluorescent materials was further improved, providingtheoretical guidance for the new quantum yield system.[b]Key words:[/b]fluorescence quantum yield microminiaturization fluorescence spectra measurement[font=宋体]众所周知,光致发光([/font]Photoluminescence[font=宋体]),是指物体依赖外界光源进行照射,从而获得能量,产生激发导致发光的现象。也指物质吸收光子(或电磁波)后重新辐射出光子(或电磁波)的过程。从量子力学理论上,这一过程可以描述为物质吸收光子跃迁到较高能级的激发态后返回低能态,同时放出光子的过程。光致荧光发光是多种形式的荧光([/font]Fluorescence[font=宋体])中的一种。而在现阶段光致发光材料的研究中,对荧光量子产率([/font]Quantum Yield of Fluorescence[font=宋体],[/font]QY[font=宋体])的数值的准确性和重现性十分重要,因其显示光化学反应中光量子的利用率从而反映光致发光材料发光能力的重要特征。荧光技术的应用几乎涉及了生活的方方面面。材料荧光技术在工业、能源、生物医药、环境监测、军事领域等均扮演着极其重要的角色。新技术、新产品的不断涌现,对该类产品的核心参数荧光量子产率的测量也提出了越来越高的要求。[/font][font=宋体]量子产率的物理意义为单位时间(秒)内,发射二次辐射荧光的光子数与吸收激发光初级辐射光子数之比值,用来描述荧光材料发光能力。目前测量样品的荧光量子产率有两类方法:([/font]1[font=宋体])相对量子产率:需要一种已知量子产率的标准品作为参照,通过对标准物和样品进行吸光度和荧光的测量换算得到样品的量子产率。只适用于液体样品。([/font]2[font=宋体])绝对量子产率:不需要标准样品进行对比,广泛适用于液体、薄膜和粉末样品。荧光量子产率评价指标在光电器件、生物医药、传感器等研究领域有着举足轻重的分量。国外主要的荧光仪器公司均已推出商品化的绝对荧光量子产率测试系统。绝对量子产率测定法可直接对待测试样的量子产率进行测定,对荧光材料的研制有着重大的意义。[/font][font=宋体]随着我国现代化进程的发展,对各类科研分析仪器的需求与日俱增。研制国产绝对荧光量子产率测量系统,将终结这一领域长期依赖国外产品的历史,同时降低检测成本,使得更多的实验室都用得起、用得上荧光量子产率测量技术,促进我国新材料等领域更高速的发展。[/font][b]1[font=宋体]研究背景[/font]1.1[font=黑体]选题背景[/font][/b][font=宋体]近年来,我校各类学科的持续发展,共有[u]工程学[/u][/font][u]1[font=宋体]个学科进入[/font]ESI[font=宋体]全球前[/font]1[font=宋体]‰[/font][/u][font=宋体],农业科学、化学、材料科学、临床医学、药理学与毒理学、生物学与生物化学、环境生态学、分子生物与遗传学等[/font][u]8[font=宋体]个学科进入[/font]ESI[font=宋体]全球前[/font]1%[/u][font=宋体]。其中,[/font]2021[font=宋体]年,我校环境生态学、分子生物与遗传学[/font]2[font=宋体]个学科新晋全球排名前[/font]1%[font=宋体]。特别是伴随理工和医学药学等学科发展,对于各类研究手段或检测技术提出了更高的要求,量子产率的测试需求也随之增多。目前,我校在研的国家自然科学基金项目有关量子产率要求的科研项目不在少数,[/font]2018[font=宋体]年[/font]7[font=宋体]项,[/font]2019[font=宋体]年[/font]8[font=宋体]项,[/font]2020[font=宋体]年[/font]9[font=宋体]项,平均年资助金额超过[/font]200[font=宋体]万元,特别在能源、医学等热门研究领域对该测试的需求量持续攀升,为我校高质量高影响力论文的发表提供了基础。[/font][font=宋体]与此对应的测试条件,目前全校可测试绝对量子产率的仪器仅我校分析测试中心拥有,该仪器为高级稳态瞬态荧光测量系统([/font]QuantaMaster & TimeMasterSpectrofluorometer[font=宋体],产品型号:[/font]QuantaMaster?40[font=宋体])。该系统于[/font]2009[font=宋体]年购置安装运行,超过十多年的服务过程,分析测试中心的服务团队根据学校各学科的测试需求开发了激发[/font]/[font=宋体]发射光谱、上转换[/font]/[font=宋体]下转换光谱、荧光寿命、近红外荧光光谱、激光诱导荧光光谱等测试服务,该些测试手段的开发和使用也获得众多的肯定,如:[/font]2018[font=宋体]年获得[u]江苏分析测试科学技术奖[b]二等奖[/b][/u],[/font]2019[font=宋体]年作为典型测试服务[u]入驻[/u][/font][u]“[/u][b][u][font=宋体]江苏高校分测联盟[/font][/u][/b][u]”[/u][font=宋体]。但面对不断提高的测试要求和日益发展的测试技术,也逐步发现量子产率测试中存在了亟待解决和改进的问题。[/font][b]1.2[font=黑体]拟改进的问题[/font][/b][font=宋体]绝对荧光量子产率的定义为样品发射的光子数除以样品吸收的光子数。相比相对量子产率不需要标准品,广泛适用于液体、薄膜和粉末样品。该数值为目前较为认可的量子产率测试。但测量时需要积分球附件(图[/font]1[font=宋体])。[/font][b][font=宋体]积分球[/font][/b][font=宋体]([/font]IntegratingSphere[font=宋体])为内表面涂层一般是高反射性材料。样品表面各个方向的激发光或者是发射光进行积分球均匀化后从出射口出来,并进入到单色器中后被检测器检测到。多年的测试经验,研究发现该系统的量子产率测试存在如下拟解决或改进的问题:[u]([/u][/font][u]1[font=宋体])积分球体积过大[/font]-[font=宋体]操作复杂;([/font]2[font=宋体])内部材料易损伤[/font]-[font=宋体]误差较大;([/font]3[font=宋体])反射背景易污染[/font]-[font=宋体]数据失真。[/font][/u][align=center][img=,486,244]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092058386226_3462_5248244_3.png!w690x346.jpg[/img][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]1. [font=宋体]绝对量子产率测量系统及存在的难点[/font][/b][/align][font=宋体]不难发现,积分球为该测试模块中最为核心的部件,作为测量系统中收集光的器件,光在积分球内多次漫反射。从图[/font]1[font=宋体]中可以看出该球内部的涂层为全反射材质(中心的配件为硫酸钡),且球体的直径[/font]100 mm[font=宋体],而待测样品需要放置在球体中心位置,仅暂居球体的小部分体积,无疑增加了操作过程的复杂度和清洁的难度。在实际操作过程中,对液体样品来说,采用石英比色皿,只需保证液体体积和浓度在可测试范围内,多次测试扣除背景也能够获得比较可信的数据。但相比溶液样品,准确测定固体样品量子产率的难度要大。因固体样品槽和积分球本身对光都有吸收,尤其是紫外段,因此量子产率测定肯定会有误差。且内部镀层易年份已经也较易在使用过程受到损伤(硫酸钡被剥落),使用的反射背景也很易受到外部环境污染,造成数据失真等问题。目前,积分球的体积和材质造成绝对量子产率测定中存在难以避免的误差:样品槽、积分球都会吸收光,造成量子产率测定的不准确性;溶液吸光度不同,会显著影响量子产率测定值;积分球污染会产生不必要的荧光,致使量子产率无法测试。所以,如何解决以上问题,是绝对量子产率测定中所面临的巨大挑战。[/font][b]1.3[font=黑体]拟采取的研制方法[/font][/b][font=宋体]基于前期调研,研究团队拟采用耦合积分球测试理论与反向倍加计算理论,利用现有的高级稳态瞬态荧光测量系统,搭建微型化积分球测试系统,从而实现绝对量子产率的瞬时测定、多种形态样品的测定和高灵敏度探测等测试手段,在测量得到材料的反射率、漫透射率和准直透射率后,利用反向倍加算法得到其基本光学参数如散射系数、吸收系数和各向异性系数,并进一步优化测试方法,从而优于国际上公开的标准绝对量子产率测试方法。[/font][b][font=宋体]技术路线:[/font][/b][font=宋体]项目的具体技术路线如图[/font]2[font=宋体]所示。[/font] [img=,534,160]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092058471471_2138_5248244_3.png!w690x206.jpg[/img][align=center][b][font=宋体]图[/font]2. [font=宋体]微型化量子产率测量系统的技术路线[/font][/b][/align][font=宋体]本项目将从量子产率的发光机理出发,基于宏观参数测量理论和基本参数计算理论等核心技术,研究内容由以下三部分组成:[/font][b][font=宋体]([/font]1[font=宋体])微型化积分球的可行性[/font][/b][font=宋体]积分球,能够确定量子产率而不依赖于某一项量子产率的标准。使用积分球是确定固体,粉末和薄膜材料的量子效率的唯一方法。设计新型微型积分球提供了一个简单的方法来测量绝对量子产率而无需重新配置硬件。[/font][font=宋体]通过引入半积分球原理来微型化积分球,用一面平面镜堵住半球开口,利用平面镜对称成像原理对半球实物成立一个全等的虚像,实物半球与虚像半球共同构建出一个完整的积分球,进而微型化积分球,构筑微型化的球体方便地取代了常规比色皿支架避免了样品室的光学干涉。球体的顶部部分可以拆除,将测试样品很快的放进去,而无需使用任何工具。它可以容纳常规比色皿,薄膜和粉末。这是一个用来表征发光半导体,玻璃,陶瓷和纳米材料的重要工具。[/font][b][font=宋体]([/font]2[font=宋体])积分球内部结构的优化设计[/font][/b][font=宋体]积分球内壁白色漫反射层的质量,对测试精度影响较大。所设计的微型积分球,其所选用的高反射涂层,采用特殊配方和特殊工艺喷涂,反射率接近[/font]100%[font=宋体],反射率随波长变化小,具有良好的耐久性、防水性、耐辐射性。同时因激发光源和样品发射荧光的强度相差较大,在测量时既要满足最大光强不溢出,又要使样品的荧光发射强度满足测试所需的最小信噪比要求,因此对积分球内部设计如:样品与光源位置的设计,夹具的设计、内部挡板尺寸和位置的选择及积分球上用于入光和出光所开的窗口等因素等都需要进行相应的研究,从而最大程度的降低测量误差。[/font][b][font=宋体]([/font]3[font=宋体])耦合积分球和测试系统与优化升级[/font][/b][font=宋体]在原有的高级稳态瞬态荧光测量系统([/font]QuantaMaster? 40[font=宋体])的基础上,通过上述内容的研究完成微型化积分球及内部结构的优化从而借助原系统的现有功能,完成了[/font][font=宋体]微型积分球量子产率测量系统中各个部件的设计与选取,整合各个部件,搭建完整的测试系统。考虑其灵敏度、信噪比及光谱范围,对关键部件进行选取后,根据量子效率测量原理及基于积分球的量子效率测量方案从而耦合微型化积分球和测试系统的整合达到优化升级的效果。[/font][font=宋体]由于受到光源、单色器和探测器等的光谱特性的影响,由仪器直接记录的荧光光谱并不是所测量物质的真实光谱,这样的光谱被称为未校正光谱,这种光谱的形状和最大发射峰位置等与真实光谱都有一定的区别。在对物质进行荧光量子产率测量时,就必须对所使用的荧光分光光度计仪器进行光谱校正,获取物质的真实光谱,才能得出准确的荧光量子产率。[/font][b] 2 [/b][font=宋体][b]结果与分析[/b][/font][b]2.1 [font=宋体]设计思路[/font][/b][font=宋体]针对现有技术的不足,本装置搭建的目的在于提供一种基于双光路微型积分球的量子产率测试装置,有效解决了因现有积分球体积大,不便携,造成的样品难固定且易污染积分球等难题,简化绝对量子产率测试过程。[/font][font=宋体]为了实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:提供一种用于量子产率测试的双光路微型积分球,所述积分球装置包括壳体、球体两部分,所述壳体的内部为球体,所述球体壁上开设有第一入光口、第二入光口和出光口,所述第一和第二入光口均在壳体中,且入光口均配有活塞可以关闭,所述第一入光口和第二入光口均可有光源通过,出光口与输出端连接。优选的,所述双光路积分球装置的外部大小依据配置的样品室调节,壳体为黑色航空铝合金箱体。优选的,所述的入光口对准积分球中心样品槽。优选的,所述的积分球表面喷砂氧化黑,内壁均设有漫反射材料层。进一步的,所述漫反射材料层可为硫酸钡涂层或聚四氟乙烯涂层。(图[/font]3[font=宋体]中,[/font]1[font=宋体]、样品架,[/font]2[font=宋体]、出光口,[/font]3[font=宋体]、第一入光口,[/font]4[font=宋体]、第二入光口。)[/font][align=center][img=,214,217]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092059144920_587_5248244_3.png!w335x302.jpg[/img][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]3. [font=宋体]基于双光路微型积分球的量子产量测试装置的整体俯视示意图[/font][/b][/align][b]2.2 [font=宋体]实物图[/font][/b][font=宋体]针对现有技术的不足,本装置搭建的目的在于提供一种基于双光路微型积分球的量子产率测试装置,有效解决了因现有积分球体积大,不便携,造成的样品难固定且易污染积分球等难题,简化绝对量子产率测试过程。原有的高级稳态瞬态荧光测量系统([/font]QuantaMaster? 40[font=宋体])的基础上,设定图(图[/font]4[font=宋体]左),实物图(图[/font]4[font=宋体]右)。依照原有测试系统的内部格局进行了相关参数的限定,引入可调节底座,更好的符合原有系统的升级。[/font] [font=宋体]对现有参数)积分球内部结构的优化设计,进行三维建模,实际内部图和模型图如图[/font]5[font=宋体]所示:[/font][align=center][b][img=,298,166]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092059207524_4542_5248244_3.png!w453x246.jpg[/img][/b][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]4. [font=宋体]微型化积分球的实物设计图(左)和实物图(右)[/font][/b][/align][align=center][b][img=,280,212]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310092059260612_4504_5248244_3.png!w425x307.jpg[/img][/b][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font]5. [font=宋体]微型积分球的内部实物图(左)和三维建模图(右)[/font][/b][/align][b][font=宋体]([/font]1[font=宋体])主要功能[/font][/b][font=宋体]测试发光材料的[b]绝对量子产率[/b](量子效率[/font]=[font=宋体]样品发射出的光子数[/font]/[font=宋体]样品吸收的光子数),样品(固体、液体、粉末及薄膜)被放置在[b]微型化积分球[/b](相当于样品腔)内,氙灯发射出的连续光谱经过单色仪分光后再通过光纤引入到积分球内的样品上,荧光样品受激发后会发出荧光,荧光光谱通过光纤被后端的光谱探测系统接收,可实现高灵敏度的多波长实时测量。[/font][b][font=宋体]([/font]2[font=宋体])技术参数、指标要求[/font][/b][font=宋体]微型化量子产率测试系统主要技术参数、指标要求:[/font][font=宋体]([/font]a[font=宋体])光致荧光效率测试范围:[/font]200 nm ~ 900 nm[font=宋体];([/font]b[font=宋体])积分球直径<[/font]100 mm[font=宋体],便于安装操作;([/font]c[font=宋体])量子效率最小测试误差不大于[/font]1%[font=宋体];微型化积分球便于灵活使用,结构稳定,系统无需频繁校准,满足液体、薄膜和粉末样品的绝对量子产率的多次测量。[/font][b]2.3 [font=宋体]测试过程[/font][/b][font=宋体]原则上,要做两次发射扫描。而且,在数据采集时每一次都要做激发校正和发射校正。发射校正为必要检测项是因为检测系统的量子转换效率随波长变化而不同。激发校正为选作项,因为此项是用来校正灯泡功率波动和强度漂移。[/font]1[font=宋体])第一次样品的发射扫描必须同时记录下激发峰和所有的荧光发射峰。为了保持线性关系,初始强度必须低于[/font]1000,000counts/s[font=宋体](在使用狭缝和楔形光闸的情况下),选择的步长精度要能解析激发峰。当激发光谱和荧光光谱有效分离时,仪器会分两部分记录光谱扫描结果。[/font]2[font=宋体])第二次扫描激发光谱和背景曲线是在只有溶剂或缓冲液的条件下测定,作为空白对照值。[/font][b]2.4 [font=宋体]数据分析[/font][/b][font=宋体]荧光量子产率为荧光量子数与吸收量子数的比值。荧光量子数为第一次空白中曲线中全部荧光谱线的积分值。吸收量子数为激发谱线中曲线第二次样品曲线减去第一次空白曲线的面积的积分值。可通过积分软件在选择范围内积分得出两个值。“总面积”代表[/font]X[font=宋体]轴与曲线间面积的积分值。“峰面积”代表在测量范围内曲线与线性背景之间面积的积分值。在此背景下,用“峰面积”来计算比用“总面积”计算更为准确。[/font][b]3[font=宋体]结[/font][font=宋体]论[/font][/b][font=宋体]研制的国产绝对荧光量子产率测量系统,主机采用高级稳态瞬态荧光测量系统,样品光路设计采用积分球技术,光谱校正采用量子计数器和标准钨灯方式,配合荧光量子产率分析软件,可实现对物质荧光量子产率的绝对法测量。用已知量子产率的标准物质进行验证,通过实现绝对量子产率的升级和改造,增加现有仪器的新功能开发,提高仪器的完好率、利用率、降低维修率等;将新功能应用更好地应用于物理、化学、医药和材料科学等研究领域,以满足日益增长的科研测试需求,从而进一步反馈学校科研项目的发展和高质量科技成果的产出,系统的研制将对我国在绝对荧光量子产率测量方面取得重要进展。[/font][b][font=宋体]参考文献:[/font][/b][1][font=宋体]石广立[/font],[font=宋体]张恒[/font].[font=宋体]测量荧光量子产率的方法及装置[/font].CN201811115211.4[P].[2][font=宋体]王培虎[/font],[font=宋体]潘东杰[/font],[font=宋体]蔡贵民[/font].[font=宋体]一种使用积分球测量荧光量子产率的测量装置[/font]:CN201720505578.1[P].[3][font=宋体]张伟[/font],[font=宋体]邹贤劭[/font].[font=宋体]一种荧光量子产率测试仪及其测试方法[/font]:CN201910032496.3[P].[4][font=宋体]胡晓月屈泽华黄红香[/font].[font=宋体]积分球测量荧光量子产率的最优测试条件研究[/font][J].[font=宋体]中国测试[/font],2021, 47(10):59-62,74.[5][font=宋体]魏巍[/font],[font=宋体]束爽[/font],[font=宋体]寿邱杰[/font],[font=宋体]等[/font].[font=宋体]一种基于双光路微型积分球的量子产率测试装置[/font]:202310647492[P].[6][font=宋体]冯国进[/font],[font=宋体]王煜[/font],[font=宋体]郭亭亭[/font].[font=宋体]固体材料绝对荧光量子产率测量的研究进展[/font][C]//[font=宋体]中国计量测试学会光辐射计量学术研讨会[/font].[font=宋体]中国计量测试学会[/font], 2009.[hr/]
爱丁堡 FSL920 测量子效率大于1 哪里设置出现了问题~?http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09508.gif
[em58] [em58] 最近要测试样品的量子效率,可惜溶解性很差,有没有高人讲解下怎么测试固体的量子效率哦我学校就一台F4500不知道可以测试不 可以送一个scifinder的使用密码或者数据库的密码,只要我有的一定重谢欢迎加我的QQ哦 :93533473
http://www.instrument.com.cn/show/Breviary.asp?FileName=C95922%2Ejpg&iwidth=200&iHeight=200 北京卓立汉光仪器有限公司 的 太阳能电池QE/IPCE(量子效率)测量系统(Solar Cell Scan100)已参加“国产好仪器”活动并通过初审。自上市以来,这款产品已经被多家单位采用,如果您使用过此仪器设备或者对其有所了解,欢迎一起聊聊它各方面的情况。您还可以通过投票抽奖、参与调研等方式参与活动,并获得手机电子充值卡。【点击参与活动】 仪器简介: 仪器简介: Solar Cell Scan100 太阳能电池(光伏材料)光谱响应测试、量子效率QE(Quantum Efficiency)测试、光电转换效率IPCE (Monochromatic Incident Photon-to-Electron Conversion Efficiency) 测试等。广义来说,就是测量光伏材料在不同波长光照条件下的光生电流、光导等。 技术参数: Solar Cell Scan100 主要技术指标 150W氙灯 光学稳定度≦0.8%,可工作在斩波模式(适合常规单晶/多晶/非晶硅、CdTe CIGS GaAs 等太阳能电池)与连续模式(适合慢响应染料敏化电池,有机太阳能电池) 测试光斑尺寸: 3mm~10mm 三光栅DSP扫描单色仪 波长范围: 300nm~2000nm 波长准确度: a) ±0.3nm(1200g/mm,300nm) b) ±0.6nm(600g/mm,500nm) c) ±0.8nm(300g/mm,1250nm) 扫描间隔: 最小可至0.1nm 输出波长带宽: 5 nm 多级光谱滤除装置 根据波长自动切换,消除多级光谱的影响 光调制频率: 4 - 400 Hz 标准样品台尺寸: 164mmx164mm 标准硅探测器: 含校正报告 偏置光源: 光强可调,最高可大于1个太阳常数(需选配) 样品最大尺寸: 156mm×156mm 数据采集装置灵敏度: a) 斩波模式:2nV;b) 连续模式:100nA 测量重复精度: 对太阳光谱曲线积分重复性在±1%以内 测试周期: 单次扫描1min,完整测试5min (步长5nm) 反射率测量: 镜面反射 300-1100nm(需选配);漫反射 300-1600nm(需选配) 温度控制: 恒温控制:25±1℃(需选配);变温控制:5~40℃(需选配) 3D Mapping: 156mm×156mm,100um分辨率 仪器尺寸: 主机:842mm×770mm×575mm;控制柜:800mm×600mm×1300mm 主要特点: Solar Cell Scan100系统组成 ■ 系统包括两个150W氙灯,分别做为探测光源和....【了解更多此仪器设备的信息】
见附件。就测量问题,欢迎讨论啊
我自己合成了一个无机粉末样品,想测一下量子产率。量子产率的相对值,要用紫外测吸光度,我的样品测不出来,但是荧光光谱仪却能得到很好的激发和发射光谱图,很奇怪[img]http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09508.gif[/img]!所以只能测绝对值了,想问大家,谁知道哪里能测绝对量子产率值?万分感谢~[img]http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em0817.gif[/img]!
各位大虾,在这里向大家讨教下面几个问题.[1]量子效率可分为外量子效率和内量子效率两种说法.在关于荧光粉的研究论文中,有的有给出这两个值,而有的并没有区分,只是给出一个量子效率值.不知这个情况所给的量子效率是否就是指外量子效率?[2]包头钢铁学院李玉林老师在杂志上一篇名为"灯用稀土荧光粉的发展"的论文(见附件)上说卤粉的量子效率有90%.她也没清楚说明这是否为外量子效率.不知不同色温的卤粉是否有不同的量子效率?如果是的话,那么它们的值一般在什么范围呢? 请知道的大虾帮忙提供一些信息.在此先谢了![em17]
中国科技网讯 据《自然》杂志网站1月3日报道,德国物理学家用钾原子首次造出一种低于绝对零度的量子气体。科学家称这一成果为“实验的绝技”,为将来造出负温度物质、新型量子设备打开了大门,有助于揭开宇宙中的许多奥密。 18世纪中期,开尔文男爵威廉·汤姆森定义了绝对温度,在此规定下没有物质的温度能低于绝对零度。气体的绝对温度与它所包含粒子的平均能量有关,温度越高,平均能量越高,而绝对零度是气体的所有粒子能量都为零的状态,这是一种理想的理论状态。到了上世纪50年代,物理学家在研究中遇到了更多反常的物质系统,发现这一理论并不完全正确。 慕尼黑路德维格·马克西米利安大学物理学家乌尔里奇·施奈德解释说,从技术上讲,人们能从一条温度曲线上读出一系列温度数,但这些数字表示的只是它所含的粒子处于某个能量状态的概率。通常,大部分粒子的能态处于平均或接近平均水平,只有少数粒子在更高能态上下。理论上,如果这种位置倒转,使多数粒子处于高能态而少数粒子在低能态,温度曲线也会反过来,温度将从正到负,低于绝对零度。2001年诺贝尔物理学奖获得者沃尔夫冈·克特勒也曾证明,在磁场系统中存在负绝对温度。 施奈德和同事用钾原子超冷量子气体实现了这种负绝对零度。他们用激光和磁场将单个原子保持晶格排列。在正温度下,原子之间的斥力使晶格结构保持稳定。然后他们迅速改变磁场,使原子变成相互吸引而不是排斥。施奈德说:“这种突然的转换,使原子还来不及反应,就从它们最稳定的状态,也就是最低能态突然跳到可能达到的最高能态。就像你正在过山谷,突然发现已在山峰。” 在正温度下,这种逆转是不稳定的,原子会向内坍塌。他们也同时调整势阱激光场,增强能量将原子稳定在原位。这样一来,气体就实现了从高于绝对零度到低于绝对零度的转变,约在负十亿分之几开氏度。 克特勒现任美国麻省理工大学物理教授,他称此最新成果为一项“实验的绝技”。在实验室里,反常高能态在正温度下是很难产生的,而在负绝对温度下却会变得稳定——“就像你能把一个金字塔倒过来稳稳的放着,而不必担心它会倒。”克特勒指出,该技术使人们能详细研究这些反常高能态,“也可能成为创造新物质形式的一条途径。” 德国科隆大学理论物理学家阿希姆·罗施说,如果真能造出这些物质系统,它们会表现出奇特的行为。根据和他的同事计算,正常情况下原子云受重力影响会被向下拉,如果一部分云处于负绝对温度,某些原子就会向上运动,明显违背重力作用。 负绝对温度气体还能模拟“暗能量”。暗能量是推动宇宙加速膨胀、抵抗万有引力内向拉力的力量。施奈德指出,在他们生成的气体中,相互吸引的原子也有向内坍塌趋势,但负绝对温度却能遏制它们向内运动而保持稳定。这种宇宙中普遍存在的奇特现象如今也能在实验室看到,值得宇宙学家进一步研究。(常丽君) 《科技日报》(2013-01-05 二版)
各位有测定过荧光量子效率的朋友们,请教一下测定方法,如:有关公式,标准物等.谢谢!
据报道,无线电和真空管问世以来,电子计算和通信有了很大发展。今天,消费设备的处理能力和内存等级在几十年前是无法想象的。但是,随着计算和信息处理设备的体积越来越小、功能越来越强,量子物理定律强加的一些基本限制正在出现,这一领域未来的发展前景可能与光子学密切相关。光子学是与电子平行的光学基本概念,光子学理论上类似于电子,但如果用光子代替电子,光子装置处理数据的速度比电子装置快得多。量子计算机。 目前,光子学领域的基础研究仍然非常活跃,但由于缺乏重要的设备,无法进行实际应用。美国 加州在理工大学开发新的光子芯片,延迟线特别是光子量子信息处理器,可以生成和测量光量子态。 根据光子的基本特性,不同种类的光子被分为能量、动量、偏振等特征,由这些不同特征决定的光子状态称为光量子态。 这种新的光子芯片基于在光学领域广泛使用的铌酸锂材料,在芯片一侧产生所谓的光压缩状态,在另一侧测量。时钟和数据恢复/重定时光压缩状态,简单地说,据悉在量子等级中降低“噪音”的光,近年来光压缩状态技术被用于加强激光干涉引力波天文台(LIGO)的灵敏度测量,LIGO天文台是利用激光束探测引力波的探测装置,如果科学家使用基于光的量子装置处理数据,低噪音照明状态也很重要。 加州理工大学电子工程与应用物理学副教授阿尔雷扎马兰迪 (Alireza Marandi)说:“我们可以利用它突破许多传统非线性光学研究的局限,甚至打破许多传统假设。” 另一方面,据马兰迪介绍,光子芯片技术显示了以太赫兹主频运行量子光学处理器的最终发展方向,专用时钟/计时比苹果笔记本电脑MacBook Pro的计算处理器快上千倍,未来5年内可以通信。据合著者、博士后学者拉杰维尔奈尔拉 (Rajveer Nehra)介绍,该研究报告指出:“光学一直是实现量子计算最有希望的方法之一。因为在可扩展性和室温下的超高速逻辑操作中有内在的优点。但是,可扩展性应用的主要课题之一是在纳米光子学中生成和测量足够的量子状态。电子元器件是信息技术产业发展的基石,也是保障产业链供应链安全稳定的关键。面对成千上万种功能迥异的电子元器件,以及复杂的供应渠道和货源,往往一个器件的品质就可能影响到整个产品设计,加上近期电子元器件价格大涨,如何提升采购效率降低采购成本对于控制企业产品成本,提高产品竞争力有着极其现实的意义。随着互联网的发展,用户都在便捷地通过型号搜索并比较渠道。[url=https://www.szcxwdz.com]创芯为电子[/url]为不同规模的企业提供电子元器件采购的平台。主要产品包括电源管理[url=https://www.szcxwdz.com]芯片[/url]、处理器及微控制器、接口芯片、放大器、[url=https://www.szcxwdz.com]存储器[/url] 、逻辑器件、数据转换芯片、电容、二极管、三极管 、电阻、电感、晶振等,并提供相关的技术咨询。在售商品超60万种,原?或代理货源直供,绝对保证原装正品,并满?客??站式采购要求,当天订单,当天发货,还可免费供样!
中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室潘建伟院士及其同事包小辉、赵博等同德国研究人员合作,实现了具有高读出效率及长存储寿命的高性能量子存储器。该实验在国际上首次将长存储寿命和高读出效率在单个存储器内结合起来,向可升级长程量子通信及可升级光学量子计算迈出了至关重要的一步。该工作于5月20日发表于《自然—物理学》。 量子存储器的主要用途是存储单个量子态,从而实现不同量子操作的时间同步。量子存储器是量子中继及大尺度光学量子计算中的关键器件,其核心性能指标是存储寿命和读出效率。目前,量子存储器已经在冷原子系综、热原子系综、单个中性原子、低温固体、金刚石色心等体系中实现。从其核心性能指标来看,冷原子系综的发展水平远优于其他实验体系,最有希望被用于可升级量子通信和光学量子计算。因此,冷原子系综体系一直是国际上量子存储及其应用方面的主要研究热点。到目前为止,作为量子存储器最重要应用之一的量子中继单元也仅在冷原子系综体系内被实现。 在以往研究中,延长存储寿命和提高读出效率这两部分往往是分开进行的,使得存储寿命和读出效率这个两个主要指标没有得到同步提升。具体来讲,在以往实现长寿命量子存储的实验中,尽管存储寿命已经提升至毫秒量级以上,但读出效率却仅为20%左右;在实现高效量子存储的实验中,尽管读出效率已经提升至70%以上,但存储寿命却仅有几百纳秒到几微秒左右。仅单一性能指标较好的量子存储器无法满足量子中继及光学量子计算等的实际应用需求。 在提升存储寿命方面,潘建伟小组在2008年发现原子团内的随机运动带来的自旋波乱相构成了限制毫秒级量子存储的主要物理机制,并通过延长自旋波波长的方式,成功地提升存储寿命至1毫秒。在提升读出效率方面,相关研究结果表明,利用光腔增强的方式可以有效地提升读出效率。因此,如何将长寿命量子存储及腔增强量子存储这两部分的方法、技术相结合,是在冷原子系综体系内实现长寿命高效量子存储器的关键。 为了延长自旋波波长,需要采用共线读写的几何结构。为了区分前向散射与背向散射过程,需要采用环形腔共振技术。这两部分相结合带来的一个重要技术难题是:需要实现环形腔与四个模式的同时共振。潘建伟小组通过巧妙的方案设计,将这一四重共振的技术难题简化为双重共振,降低了实验难度,最终成功实现了3.2毫秒的存储寿命及73%的读出效率。该成果为目前国际上量子存储综合性能指标最好的实验结果。论文审稿人认为,该工作是“朝向可升级量子信息处理方向的重要研究成果”,“开启了利用多个原子系综研究复杂量子信息方案的大门”。 潘建伟小组从2005年开始在冷原子系综量子存储方面开展了系统研究,迄今为止已经在《自然》、《自然—物理学》、《自然—光子学》和《物理评论快报》四份国际著名学术期刊上发表高水平论文十余篇,是目前国际上在量子存储研究方面居于领先地位的几个主要研究小组之一。 论文链接
怎么测出荧光粉的量子效率大于1啊,会有荧光量子效率大于1的情况吗
各位,我在文献上看到测定荧光量子效率公式见附件![img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=2705]相关附件[/url]
当前,微型光纤光谱仪非常流行,受到了众多应用领域的青睐。与大型光谱仪相比较,微型光纤光谱仪价格便宜(仅是大型光谱仪的零头);携带方便(只有手掌大小);测量速度快(毫秒级的数据采集,实现在线实时分析);操作方便,性能稳定可靠(无需专人维护)等长处。因此,在满足使用要求的前提下,微型光纤光谱仪是一种最佳的选择。 我司微型光纤光谱仪的主要功能有:吸光度测量;反射率测量;透射率测量;颜色测量;相对辐射和绝对辐射测量。具体应用包括吸光度测量系统(包括气体、液体、固体的吸光度测量);颜色测量系统(纸张、油漆、颜料、布料、动物皮肤、植物、光源等等);膜厚测量系统(感光保护膜、半导体薄膜、金属膜、等离子体镀膜、光学镀膜等);SLM系列光源测量系统(白炽灯、荧光灯、ARC、HRC、以及发光二级管等光源的各种参数测量);SMS光照度/辐照度测量系统(光通量、光强、光照度或光亮度测量);LCS系列LED测量系统(测量LED光源、大型光源的光学、光谱、颜色、纯度等特征信息);氧含量测量系统(连续测量氧饱和度、总含量、含氧和去氧血色素的浓度);[color=#00008B][color=#00FFFF][color=#DC143C][size=4]荧光测量系统(测量皮克级的含有荧光团的物质);[/size][/color][/color][/color]近红外测量系统(糖、酒精、湿度、脂肪等成分的分析);拉曼测量系统(药物、爆炸物、水质、现场材料的分析,制药监控,石化工业过程控制等);LIBS2500光纤光谱仪系统(无损地对气体、液体、固体进行定性和半定量的实时元素分析);PlasCalc等离子监控器系统(监测等离子蚀刻,检查表面清洁处理,分析等离子反应腔控制情况,检测异常污染和排放现象,等离子开发过程的检测和控制,等等);防晒指数测量系统(化妆品、防晒用品、防紫外服、感光乳剂等的SPF值测量);量子效应测量系统(量子效率的测量等)。另外,我司还有闪光光解光谱仪(演示化学动力学原理);各种光源(钨光源、氘光源、氘-钨光源、氙光源、LED系列光源、校准光源等)及各种光纤(普通光纤、中红外光纤、红外光纤、高功率传输光纤、图像传输光纤、医疗光纤等)。 谢谢您的关注!详情请见我司的网站(http://www.psci.cn)或与我联系(电话:0571-88225151-8020,13738178070,Email:zqchen@psci.cn 陈振泉)。
荧光粉的微观形貌对其光学性质也有很大的影响。接近球形的颗粒可以使发光层的不规则形状最小化,从而提高发光效率。简单采用粒度计并不能完全的表征颗粒的的大小和发光效率的关系。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/10/201010172011_251970_1609847_3.jpg图. 荧光粉S1(A)和荧光粉S3(B)的TM3000电镜图片从图中可以看到两种荧光粉样品的形貌是不一样的。S1是相对规则的多面体结构,而S3则是棱角分明的棒状结构,因此,从微观形貌上推断,S1的量子产率应该高于S3。两种荧光粉绝对量子产率测量可以证实电镜图片的推论。结果表明,近球形的S1样品荧光量子产率为67.7%,而棒状的S3样品荧光量子产率仅为28%。
光致发光上转换荧光粉,980nm激发光,希望测得转换效率,应该测一下量子效率就行吧,不知道哪儿有这些仪器
精度可达到纳米量级2013年04月19日 来源: 中国科技网 作者: 吴长锋 杨保国 最新发现与创新 中国科技网讯 记者从中国科大获悉,该校郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室孙方稳研究组,在国际上首次利用量子统计测量技术实现不受传统光学散射极限限制的相邻发光物体的测量和分辨,其精度可以达到纳米量级。研究成果近日发表在国际权威刊物《物理评论快报》上。 如何提高测量精度,数百年来一直是科学研究的主要课题和技术发展的主要追求目标。因此,新型的测量技术不断被开发,而其中最有吸引力的就是利用量子力学基本原理实现的量子测量方法。随着量子力学的发展以及相关量子信息技术的开发和应用,量子测量一方面可以实现超过经典测量极限的高精度测量,另一方面可以实现经典方式无法完成的各种测量。 孙方稳研究组利用物体发光的量子统计属性,设计并实验实现了不受经典光学散射极限限制的量子统计测量技术,其精度可达纳米量级。实验中,他们用氮原子取代金刚石材料中的一个碳原子,与近邻的空穴形成氮—空穴色心——一种极其微小的发光体。然后,他们巧妙地利用简单的光学收集装置,通过探测色心所发出的光子数,基于它们的量子统计属性,成功实现了两个相距8.5纳米的氮—空穴色心独立成像和分辨,同时测量了每个色心的结构,测量精度达2.4纳米。如果通过增加收集光子数,可以把精度提高到1纳米以内。实验中所需的光路简单,测量系统稳定,不受量子消相干效应的影响。 量子统计测量技术除了适用于相邻物体的光学成像,还可以测量和分辨发光体的其他光学属性,如发光寿命、波长等。同时,该测量技术可实时测量近邻物体的动力学演化以及它们之间的相互作用,为实现进一步的量子信息技术提供了新的测量技术,也将在化学、材料、生物医学等方向得到应用。(记者吴长锋 通讯员杨保国) 《科技日报》(2013-04-19 一版)
仅仅改变吸收范围,荧光内量子效率从负数变到大于1变到小于1,不知道是哪里有问题。请各位指教。外量子效率在上述情况下一般在0.2-0.4或者接近0。附上结果。Results of Quantum yield calculationInternal quantum yield: -2.306External quantum yield: 0.470Absorptance: -0.204Amount of absorption: -102.866Amount of fluorescence: 237.216Calculation ParametersWavelength area (absorption): 530.0 - 720.0 nmWavelength area (fluorescence): 550.0 - 700.0 nmIntegrating sphere correction: OnNormalized wavelength: 600 nmCommon with sample and without sample: OnFilter correction: OffQuantum yield factor: 1.00File nameDiffuser measurement data:C:\Program Files\FL Solutions\Correct\diffuser_20101202_164704.FDSIntegrating sphere measurement data (without sample):C:\Program Files\FL Solutions\Correct\withoutsample_20110510_174143.FDSMeasurement data without sample:C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\withoutsample.FDSMeasurement data with sample:C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\sample2.FDS
做稀土配合物,基本上不溶解,连DMF都只是微溶,请教高手可以用F4500测定量子效率不?可以的话告之详情,不行的话用什么方法测试好! 千谢万谢!最好可以讲具体点!
【题名】:基于Van Der Pauw法的水溶液电导率绝对测量系统研究【全文链接】:https://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10335-1013185741.htm
我是首先合成了一种稀土有机配合物(粉末),然后掺杂到聚合物基体(固态)中做复合材料,现在需要测定两者的荧光量子效率,前者可以溶解到溶剂中测定相对的效率,但是后者就没法弄了,大家有没有什么办法测固体的吗?如果选参照比的话,如何选定固体的那?谢谢大家了!
请问测试荧光量子效率用比较法的时候,标准样品怎么找啊
请问哪有卖已知量子效率,发射光谱的发光玻璃啊
[b]量子力学的核心问题——测量问题是否已经解决?[/b] 在我们的印象中,神秘的量子力学似乎很难与肉眼观测联系起来,更不用说是普通的大学物理实验了。然而,一群科学家正尝试通过双缝干涉实验,让观测者用肉眼验证量子叠加态。更令人激动的是,他们的实验还可能为量子力学的一个核心问题——测量问题找出答案。 Paul Kwiat要求志愿者们坐在一间黑暗的小屋里。在他们的眼睛逐渐适应黑暗环境时,每一位志愿者就像验光时一样,将头支撑在一个支架上,用一只眼睛盯着一个很暗的红十字看。在十字的两边各有一根光纤,可以将单个光子从十字左边或右边射入志愿者的眼中。 Kwiat是伊利诺伊大学香槟分校的实验量子物理学家,在验证了人眼探测单个光子的能力后,他和同事有着更高的目标:根据他们上个月在预印本网站arXiv上提交的论文,他们想要用人眼去验证量子力学的基本假设。[b] [/b]他们并不是简单地将一个光子通过左边或者右边的光纤送入志愿者眼中,而是输送一个同时处于左边和右边的量子叠加态的光子。人们会看到什么不一样的现象吗?根据标准量子力学,答案应该是“不能”。但迄今为止,还没有人做过这类测试。如果Kwiat团队的最终结果和理论预言不同,就会动摇我们对量子世界的现有理解,人们也将尝试通过一些其他理论来解释量子力学。[color=rgba(57, 99, 158, 0.972549)]这些理论对自然的看法与现有的完全不同,它们预言现实的存在与观测行为和观测者无关。[/color]如果成立,我们对量子力学的现有解释将被彻底推翻。Rebecca Holmes是Kwiat以前的学生,现在在洛斯阿拉莫斯国家实验室工作,他设计了这套实验装置。他说:“这可能成为超出标准量子力学的现象存在的证据。”[b] [/b]为了探究人眼是否能直接观测到单个光子,近一个世纪的物理学家做了大量努力。1941年,哥伦比亚大学的研究人员在Science上发文称,即使一束光中只有五个光子落在视网膜上,人眼也能看到。30多年后,当时在加州大学伯克利分校的生物物理学家Barbara Sakitt通过实验似乎验证了人眼可以看见单个光子。不过,这些实验远远不能给出确定的结果。Holmes说:“这些实验的问题在于它们都试图使用‘经典’光源”,但我们无法确定经典光源发出的到底是不是单个光子。也就是说,我们甚至不能保证那些早期实验都只用了单个光子。 直到2012年,人们有了确凿的证据,发现青蛙眼中的光感受器,或称视杆细胞,可以探测到单个光子。新加坡科技研究局的Leonid Krivitsky和同事从成年青蛙的眼中提取了视杆细胞,随后通过实验证实这些细胞对单个光子有反应。Kwiat说,现在“毫无疑问单个光感受器是可以对单个光子有反应的。”不过,这并不意味着视杆细胞在活体青蛙或者人体中有着相同的效果。因此,Kwiat和他在伊利诺伊的同事Anthony Leggett等人开始计划用单光子光源测试人类的视觉。很快,Kwiat团队开始了实验。现在,Holmes也加入了团队,负责实验操控。但是“我们当时失败了。”Holmes说。 2016年,当时在维也纳大学的生物物理学家Alipasha Vaziri领导的研究团队报告称,他们用单光子光源证实了“人眼可以探测到单光子事件,而且探测到的概率很高,这显然不是巧合。”[b]双缝实验解决测量问题?[/b] Kwiat团队对这个结果有些怀疑,他们想要用更多志愿者、做更多实验以提高数据的确信度。他们担心的核心问题是眼睛探测光子时的低效。入射光子必须首先经过眼球最外面一层透明的角膜,这会反射掉一部分光。接下来光子进入晶状体,晶状体和角膜共同将光汇聚在眼球后部的视网膜上。而在视网膜和晶状体之间,凝胶状的玻璃体也会吸收或散射光子。最终,抵达角膜的光子中,只有不到10%能出现在视网膜上的视杆细胞中,进而产生神经信号,神经信号传送到大脑就形成了视觉。所以,得到可以在统计学上排除偶然性的显著性差异,是一项令人生畏的挑战。Kwiat说:“我们希望在未来六个月得到确定的答案。” 这并没有使他们停止设计新的实验。在标准设计中,一面半涂银面镜会让光子进入左边或右边的光纤,然后落在左眼或右眼的视网膜上,志愿者就会敲击键盘来表示他们看到的方向。但是,研究者也可以很容易地利用量子光学技术制造出叠加态的光子,使其同时进入两条光纤,然后同时出现在左右双眼的视网膜上。接下来光子到底发生了什么,取决于你相信光子发生了什么。 物理学家用一种叫做波函数的数学抽象概念来描述光子的量子态。在叠加态的光子打在视网膜上之前,波函数会弥散出去,这时光子在左边和右边被发现的概率相同。光子和视觉系统的作用是一种观测,而人们认为观测会使波函数“坍缩”,于是光子最终会处于其中任意一边,就像抛出去的硬币最终朝上的会是正反面中的任意一面。当人眼接收到叠加态的光子时,出现在左右两侧的光子数目会有差异吗?Kwiat说:“如果你相信量子力学,那就没什么区别。”但是如果他们的实验发现了无法驳斥的显著性差异,那就说明量子力学一定存在什么问题。他补充说:“这将会是一个大发现,一个惊天动地的结果。” 这样的结果预示着人们可能会解决量子力学的一个核心问题:[color=rgba(57, 99, 158, 0.972549)]测量问题[/color]。假如波函数真的因为测量而坍缩,量子力学理论并没有表明这种坍缩是如何发生的。测量的仪器应该有多大?以眼睛为例,一个视杆细胞够大吗?还是需要整个视网膜?又是否需要角膜?是否需要有一个有意识的观测者呢?[b]坍缩与观测[/b] 一些候选理论通过使坍缩完全独立于观测者和测量仪器,来解决这个潜在问题。例如“[color=rgba(57, 99, 158, 0.972549)]GRW”坍缩模型[/color](以理论物理学家Giancarlo Ghirardi,Alberto Rimini和Tullio Weber命名)。GRW模型及其变型都[color=rgba(57, 99, 158, 0.972549)]假设波函数是自发坍缩的[/color]。处于叠加态的物体质量越大,坍缩就越快。这个理论的结果之一是,单个粒子可以无限长时间地处于叠加态,但是宏观物体就不行。所以,在GRW理论中,著名的薛定谔的猫是无法处于活与死的叠加态的。像GRW这样的理论被称为“无关观测者”的现实模型。 如果像GRW这样的理论对自然的描述是正确的,我们这一个世纪以来想要证明的想法就完全错了。我们一直都认为观测和测量是构成现实世界的中心要素。关键是,当处于叠加态的光子落在视网膜上时,[color=rgba(57, 99, 158, 0.972549)]GRW理论预言的两边的光子计数将和标准量子力学存在一些细微的差别。[/color]这是因为在光子的传输过程中会和不同大小的系统发生作用,比如两个视杆细胞中的两个感光蛋白是一个系统,两个视杆细胞及相应神经的组合又是一个系统,光子在和这两个系统作用时会表现出不同的自发坍缩速率。尽管Kwiat和Holmes都强调在他们的实验中不太可能会看到什么不同,但他们也承认,如果发现了任何与经典理论的差别,就可能预示着GRW这类理论是正确的。 Michael Hall是澳大利亚国立大学的理论量子物理学家,他并没有参与这项研究。Michael同意GRW预言的光子计数和经典理论会出现很小的差别,但是他说这样的差别太小,已经提出的实验是无法探测到的。然而,他认为光子计数上任何的异常现象都值得关注。他说:“这很值得认真思考。我觉得这种偏差出现的概率极小,但是还是有可能。这非常有意思。” Kwiat也想了解量子态和经典态的主观感知差异。他问道:“人在直接观测量子事件时会感受到差异吗?答案‘很可能不会’,但是我们确实不知道。你永远得不到答案,除非你为人的视觉系统建立一个量子力学级别的完备模型,或者,通过实验进行观测。我们无法建立这样的模型,所以就只能去做实验了。” Robert Prevedel在2016年是Vaziri研究团队中的一员,现在在德国的欧洲分子生物学实验室工作。他更感兴趣的是在一系列事件中找出波函数坍缩的具体位置。坍缩是发生在最初光子打到视杆细胞上时?还是在神经信号产生和传递的中间过程中出现?或者是最后信号使人产生视觉时?他提议将视网膜提取出来,再向其发射处于叠加态的光子,记录不同阶段的视觉处理过程(比如记录视杆细胞,或是组成视网膜的其他感光细胞的信息)来看看叠加态到底持续多久。 Prevedel认为视杆细胞对光的吸收会使得叠加态消失。但是他说:“如果我们看到量子(叠加态)存在于光子接触视杆细胞后的任何一个阶段,不论是在视网膜内不同细胞层中,还是在之后的神经回路中,都将是真正的突破。这将是一个非常惊人的发现。” 还有一个大家常常故意视而不见的问题:人类的意识。意识能造成量子态坍缩,让光子最终只在一边出现吗?但Prevedel却对意识与测量、坍缩之间是否真的存在关联持怀疑态度。 Prevedel说:“意识是人脑中细胞和神经元的共同作用的结果,这些细胞和神经元很多,没有几十亿也有几百万。如果意识在量子叠加态的探测中起到了作用,那么这个过程就会牵扯到尺寸和大脑相当的宏观物体,例如组成生物细胞的大量原子和电子的集合。但根据我们已有的知识,这种宏观物体是无法保持量子叠加态的。”
科技日报多伦多6月6日电 (记者冯卫东)加拿大物理学家们首次利用量子力学克服了测量科学中的一个重大挑战。新开发的多探测器方法可测量出纠缠态的光子,实验装置使用光纤带收集光子并将其发送到由11个探测器组成的阵列。此项研究为使用量子纠缠态开发下一代超精密测量技术铺平了道路。 研究报告主要作者之一、多伦多大学物理系量子光学研究小组博士生罗泽马·李称,新技术能利用光子以经典物理学无法达到的精度进行测量。此项研究成果在线发表在《物理评论快报》上。 现存最灵敏的测量技术,从超精确原子钟到世界上最大的望远镜,均依赖于检测波之间的干涉,这种干涉发生于两个或更多个光束在相同空间的碰撞。罗泽马及其同事使用的量子纠缠态包含N个光子,它们在干涉仪中均被保证采取同样的路径,即N个光子要么全部采取左手路径,要么全部采用右手路径。 干涉效应可用干涉仪进行测量。干涉装置的测量精度可通过发送更多的光子加以改善。当使用经典光束时,光子数目(光的强度)增加100倍,干涉仪的测量精度可提高10倍,但是,如果将光子预先设置在一个量子纠缠态,干涉仪在同等条件下的测量精度则同步增长100倍。 科学界虽已了解到测量精度可通过使用纠缠光子加以改善,但随着纠缠光子数的上升,所有的光子同时到达相同检测器的可能性微乎其微,因此该技术在实践中几无用处。罗泽马及其同事于是开发出一种使用多个探测器来测量纠缠态光子的新方法。他们设计了一种使用“光纤带”的实验装置,用以收集光子并将其发送到11个单光子探测器组成的阵列。 这使研究人员能够捕捉到几乎所有最初发送的多光子。罗泽马称,同时将单光子以及两个、三个和四个纠缠光子送入检测设备,测量精度可得到显著提高。 研究人员表示,两个光子好于一个光子,探测器阵列的效果则远远好于两个。随着技术的进步,采用高效探测器阵列和按需纠缠的光子源,此项技术可被用于以更高精度测量更多的光子。《物理评论快报》的评论指出,该项技术为提高成像和光刻系统的精度提供了一种行之有效的新途径。 总编辑圈点 光子纠缠态,早已经不再拘束于当初爱因斯坦等人提出的玄妙理论,而被应用到如量子光刻、量子图像学等技术领域。也正是这些应用,让抽象的量子力学概念能较为实在地体现在人们面前。本文中研究者以超越经典物理学的精度测量出纠缠态光子,这种高分辨率的量子态测量,不仅能带动以上应用领域的发展,亦将有助于实现相关物理参数的高精度。来源:中国科技网-科技日报 2014年06月07日
一个国际科研团队撰文指出,他们使用无机配位体替代有机分子来包裹量子点并让其表面钝化,研制出了迄今转化效率最高的胶体量子点太阳能电池。据美国物理学家组织网9月18日报道,一个国际科研团队在最新一期的《自然-材料学》杂志上撰文指出,他们使用无机配位体替代有机分子来包裹量子点并让其表面钝化(不易与其他物质发生化学反应),研制出了迄今转化效率最高(达6%)的胶体量子点(CQD)太阳能电池。吸光纳米粒子量子点是纳米尺度的半导体,其能捕捉光线(既可吸收可见光,也可吸收不可见光)并将其转化为能源。人们可将其喷洒到包括塑料在内的柔性材料表面,制造出比硅基太阳能电池更便宜、更经久耐用的太阳能电池。而且,胶体量子点电池的理论转化效率可高达42%,超过硅基太阳能电池31%的理论转化率。今年7月,多伦多大学的科学家研制出了转化效率为4.2%的胶体量子点太阳能电池。胶体量子点太阳能电池研制领域最大的挑战在于如何使量子点紧密结合在一起,因为量子点之间的距离越大,转化效率越低。然而,量子点通常由多出其1—2纳米的有机分子包裹,在纳米尺度上,这有点大,而有机分子是制造胶体的重要成分。为此,加拿大多伦多大学、沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学、美国宾夕法尼亚州立大学的科学家们开始考虑使用无机配位体来让量子点紧紧依附在一起,以尽可能节省空间。结果,科学家们不使用“庞大”的有机分子也获得了胶体的特征。“我们在每个量子点周围包裹了一单层原子,它们将量子点包裹成非常紧密的固体。”该研究的领导者、多伦多大学电子与计算机工程系博士后唐江(音译)表示。研究合作者、宾夕法尼亚州立大学的约翰-艾斯拜瑞说:“最新研究表明,我们能剔除电荷陷阱——电子陷入的位置。量子点紧密地结合在一起以及消除电荷陷阱,双管齐下使电子能快速且平滑地通过太阳能电池。”美国国家可再生能源实验室委派的实验室证实,新研制出的胶体量子点太阳能电池不仅电流达到了最高值,高达6%的整体能量转化效率也创下了纪录。“最新研究表明,无机配位体在构建实用设备方面具有强大的作用。”量子点太阳能电池研制领域的领导者、芝加哥大学教授德米特里·塔拉品说,“新的表面化学为我们制造高效且稳定的量子点太阳能电池铺平了道路,也将对其他利用胶体纳米晶体制造的电子和光电耦合设备产生影响。全无机方法的好处包括能显著改善电子的运输速度,让设备更加稳定等。”