- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
囊泡光散射的核壳模型：尺寸、内含物及膜层数的影响
摘要： 拥有一种快速、可靠的方法来表征囊泡，对于将其作为生物物理学、合成生物学和生命起源研究中的模型细胞膜至关重要。我们没有采用传统的瑞利-甘斯-德拜近似法，而是运用精确的扩展洛伦兹-米解法来模拟囊泡浊度——该方法描述了核壳颗粒如何散射光线。这种方案能对简单的浊度测量进行精准解析，并可准确建模高散射囊泡（如较大囊泡、多层囊泡及含封装物质的囊泡）。我们揭示了若干惊人特性：包括囊泡层数对样品浊度的影响大于囊泡尺寸；该技术还能用于测定囊泡膜厚度。同时，我们分析了浊度测量可能产生的误判，并探讨了当测量受前向散射/多次散射及仪器几何结构限制时的情形。
关键词： 洛伦兹-米理论、浊度法、膜厚度、囊泡、层状结构、光散射
更新于2025-11-19 16:56:35
-
嵌入TiO2光阳极中的分级ZnO微球用于增强CdS/CdSe敏化太阳能电池
摘要： 对于太阳能电池应用而言，控制光阳极的结构和组成特性是实现电荷快速传输以及高效负载染料或量子点的关键步骤。研究人员制备了分级ZnO微球（ZMS）与TiO?复合的光阳极薄膜，用于提升CdS/CdSe量子点敏化太阳能电池（QDSCs）的性能。在TiO?电极薄膜中添加ZMS后，短路电流密度（Jsc）和开路电压（Voc）均得到提高。这种改进归因于ZMS的散射作用增强了光捕获能力，以及表面改性减少了电荷复合。由于具有独特分级结构的ZMS能提供电荷转移连续性和多重电子传输通道以实现及时电子传输，TiO?/ZMS复合光阳极展现出优异的电荷注入/传输性能。结果表明，插入分级ZMS后Jsc、Voc和光电转换效率（PCE）均显著提升，但其增幅随ZMS用量不同而有明显差异。因此，当优化ZMS比例为20 wt%时，所设计的基于TiO?/ZMS异质结构的QDSCs实现了5.99%的PCE，较未添加ZMS的器件（4.45%）效率提升了约35%。
关键词： 电子传输、氧化锌微球、电荷注入、量子点敏化太阳能电池、光阳极、光散射
更新于2025-11-14 17:04:02
-
通过集成亚波长尺寸的等离子体合金纳米粒子实现高效稳定的无空穴阻挡层钙钛矿太阳能电池
摘要： 钙钛矿太阳能电池作为可再生能源的潜在替代方案展现出巨大前景。近期，无需空穴阻挡层的钙钛矿太阳能电池通过摒弃复杂的高温制备工艺，推动了光伏器件的创新设计。然而，空穴阻挡层的移除限制了钙钛矿太阳能电池的能量转换效率，并严重削弱了其稳定性。本文展示了一种简便方法（无需耗能且耗时的工序）来制备无空穴阻挡层钙钛矿太阳能电池——通过集成湿化学法合成的直径与元素组成可控的铜银合金纳米颗粒实现。采用喷涂/干燥法在后侧集成亚波长尺寸（200纳米直径）的银铜合金颗粒，通过宽带波长范围内的有效光散射显著增强了钙钛矿层的光吸收，同时因合金颗粒的高导电性降低了电池串联电阻。这种颗粒集成使器件因光学和电学性能的显著提升而达到18.89%的最高效率，成为目前性能最优异的无阻挡层钙钛矿太阳能电池及等离激元钙钛矿太阳能电池之一。此外，铜基纳米颗粒能有效阻止钙钛矿向金属背电极扩散（该扩散会导致金电极严重腐蚀及效率下降），通过在钙钛矿与电极间引入合金纳米颗粒，使电池长期稳定性和光稳定性分别提升80%和200%。这项简单高效的制备工艺为钙钛矿太阳能电池的可制造性开辟了新途径。
关键词： 光散射、钙钛矿太阳能电池、等离子体、亚波长尺寸、合金、空穴阻挡层、稳定性
更新于2025-10-22 19:40:53
-
研究条状光束入射到LiNbO3:Fe晶体时的散射光
摘要： 本文系统研究了普通偏振光与非常偏振光的条纹光束分别入射到LiNbO3:Fe晶体时产生的散射光现象。首先观测了散射光随条纹光束与c轴夹角变化的情况，发现当e光入射时，散射光沿晶体c轴方向随时间增长；而o光入射时，散射光则沿既非c轴方向也非条纹方向的特定方向增长。随后我们分析了这些现象的成因。此外，还研究了o光和e光的衍射效率以及晶体中的光栅图像。
关键词： 非线性光学、光散射、光折变效应
更新于2025-09-23 15:23:52
-
一种基于光谱分辨光散射的原位烟灰粒径分布测量新方法
摘要： 本研究展示了光谱弹性光散射技术的应用。通过分析光散射信号的光谱响应所提供的额外信息，仅需两个散射角度即可测量烟灰粒径分布。该技术还能提供与烟灰化学成分相关的烟灰光学指数光谱依赖性的定量数据。其测量原理是将两个散射角度采集的散射光谱进行比值处理，并运用分形聚集体瑞利-德拜-甘斯理论（RDG-FA）进行分析。研究表明，在无需预先获知分形前因子、颗粒初级直径、聚集体数密度及烟灰光学特性等关键参数的情况下，即可确定对数正态分布烟灰粒径的中位回转直径和几何标准偏差。通过在迷你CAST发生器产生的烟灰颗粒上开展概念验证实验，将光学测量结果与SMPS测得的烟灰粒径分布进行对比。研究采用统计贝叶斯反演方法获取后验分布，并特别着重于其不确定性量化。
关键词： 光散射、贝叶斯方法、光谱散射、光学特性、烟灰、粒径分布
更新于2025-09-23 15:23:52
-
配备锁相放大器的眼部斑点荧光计，用于房水闪辉测量
摘要： 目的：评估一种定制眼荧光计通过检测前房光散射强度（ILS）作为房水闪辉的客观测量指标。方法：采用配备锁相放大器的荧光计，在散射模式下检测前房光散射强度。分别使用0.5mm和0.25mm两种照明裂隙宽度进行测量，对应轴向分辨率分别为80μm和200μm。以标准葡萄膜炎命名法（SUN）评分为0级的健康眼及人工晶状体眼作为对照。同时记录接受超声乳化术后第1天和第4天SUN评分1+或2+的患者ILS值。结果：ILS测量的观察者间及观察者内变异度均无显著差异。白内障患者术后第1天ILS显著高于健康眼，至第4天明显下降，与静止期人工晶状体眼或健康眼仅存在轻微差异。SUN评分较高者ILS呈比例性增加。受试者工作特征分析显示，虽然较小裂隙宽度提供更高轴向分辨率，但在区分不同SUN评分的ILS时并无优势。结论：基于锁相原理的点式荧光计能高精度可靠地测量ILS，其检测值与SUN评分呈线性相关，可用于更精细地记录房水闪辉程度。
关键词： 眼荧光计、锁相放大器、SUN分级、光散射、血-房水屏障、房水闪辉、葡萄膜炎
更新于2025-09-23 15:22:29
-
平面边界附近均匀球体的光散射 II
摘要： 本文研究了平面边界上方均匀球体的光散射问题。利用汉克尔变换和埃尔德利公式满足平面上的边界条件，并通过匹配球体表面的电磁场边界条件来确定散射场中的未知系数。证明了包含这些未知系数的解的存在性和唯一性，并给出了消光效率因子。
关键词： 平面边界，光散射，均匀球体，消光效率因子
更新于2025-09-23 15:22:29
-
[施普林格光学科学系列] 光学与微波中的法诺共振 第219卷（物理与应用）|| 有限障碍物光散射中的法诺共振
摘要： 有限障碍物（无论是单个粒子还是任意构型下的多个粒子）对光的散射会呈现各种共振效应。研究表明，几乎所有方向性或总光散射中的共振响应，都能通过法诺共振进行高效描述。法诺共振的一个独特特征是完全相消干涉，这可与无辐射激发（如非平凡的各向同性偶极子模式）相关联。
关键词： 法诺共振、有限障碍物、光散射、反宇称模式
更新于2025-09-23 15:21:21
-
无序光子结构中的光散射
摘要： 我们从理论和实验上研究了光在有序与无序光子结构中的散射现象。以木堆型光子晶体薄板为例，通过引入棒状单元取向的随机涨落，揭示了从劳厄衍射到散斑图案形成的转变过程。当仅在方形木堆结构的单一方向添加取向无序时，我们观察到有序与无序之间存在非平庸的相互作用——即有序排列的棒状单元会产生无序图案，反之无序排列的棒状单元则会产生有序图案。我们通过理论推导和实验证实：该效应源于光仅在不同棒状单元的交叉点处发生散射。
关键词： 光散射、劳厄衍射、散斑图案、光子结构、无序性
更新于2025-09-23 15:21:21
-
非局域效应对非球形等离子体半导体纳米颗粒光学性质的影响
摘要： 贵金属因其高自由电子密度常被用作等离子体材料，但半导体材料也因可通过掺杂调节电子密度而日益受到关注。金属氮化物凭借低吸收损耗和高电子密度，有望成为贵金属的替代品。其中，氮化钛（TiN）和氮化锆（ZrN）因其光学特性主要由等离子体频率附近的传导电子主导，成为最合适的替代等离子体材料。目前发展的火焰喷雾热解工艺可制备此类纳米颗粒。本文基于离散源方法扩展模型，分析了量子非局域效应的流体动力学德鲁德模型对半导体纳米颗粒光学特性的影响，研究了球形颗粒形变条件下非局域效应（NLE）对光学性质的贡献。结果表明：考虑NLE会导致类似贵金属的等离子体共振蓝移与阻尼现象；较小颗粒受NLE影响更显著；同时探究了偏振对三维非球形半导体颗粒局域与非局域响应的影响。通过引入非局域效应的模拟显示，非球形ZrN颗粒的消光强度超过金颗粒。
关键词： 离散源法、非局域效应、流体动力学德鲁德模型、非球形半导体纳米粒子、等离子体激元学、光散射
更新于2025-09-23 15:21:01