陈晨
- 作品数：10 被引量：16H指数：3
- 供职机构：中国科学院电子学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金中国科学院科研装备研制项目更多>>
- 相关领域：理学机械工程电子电信化学工程更多>>
- 利用共振镜增强表界面拉曼光谱的方法
- 拉曼光谱技术作为一种重要的表面及界面表征技术在应用中遇到的最大的问题来自于其固有的缺点——拉曼信号极其微弱,因此人们发明了各种新技术来增强这一微弱的信号。这些新技术包括全反射(TIR)拉曼光谱技术、表面等离子体共振(SP...
- 胡德波陈晨祁志美
- 基于介孔TiO_2薄膜等离子体波导的拉曼光谱技术研究
- 2016年
- 利用溶胶-凝胶分子模板法在表面覆金的玻璃基底上制备275 nm厚的介孔二氧化钛(TiO_2)薄膜,形成等离子体波导(PW)传感芯片.利用菲涅耳公式拟合实验测得的导模共振波长,得出TiO_2薄膜的多孔度约为0.589.基于光学互易定理仿真分析了置于介孔导波层中的电偶极子的拉曼辐射角分布,结果表明:辐射到衬底中的拉曼光包含沿导模共振角辐射的定向信号和辐射角小于全反射角的非定向信号;前者需借助棱镜耦合器才能被探测到,后者可从芯片背面直接被探测到;从导波层直接辐射到空气中的拉曼光称为背向信号,它的角分布呈发散式,几乎不受棱镜耦合器影响;定向信号的最大功率值远大于非定向信号和背向信号的相应值.实验研究了吸附于介孔导波层中的结晶紫分子的拉曼光谱,采用体光束激发方式探测到了定向、非定向和背向拉曼信号,定向信号强度的最大值是非定向信号的2倍多,在使用棱镜耦合器前后测得的背向信号强度几乎不变.
- 万秀美陈晨范智博逯丹凤高然祁志美
- 介孔SiO2薄膜增敏SERS基底在消逝波激励下的特性表征被引量：1
- 2014年
- 采用溶胶-凝胶分子模板法在50 nm厚金膜表面制备约40 nm厚介孔二氧化硅(MPS)薄膜,然后在MPS薄膜表面静电自组装金纳米粒子(GNP)单层膜,形成的多层膜结构用作表面增强拉曼散射(SERS)基底.利用扫描电镜观测到MPS薄膜具有表面开口多孔结构,有助于小分子向薄膜内快速扩散.基于时域有限差分(FDTD)方法对电场分布的仿真结果指出,在表面等离子体共振(SPR)条件下分布于金膜与GNP之间的消逝场显著增强.由于空间重叠,该增强场能够高效激发MPS内富集的小分子拉曼信号,产生的拉曼信号还可免受金属作用的干扰.利用Kretschmann结构和尼罗蓝(NB)拉曼活性分子测试了Au/MPS/GNP基底在785 nm激发波长下的SERS效果,并与Au/GNP基底进行了比较.结果表明,在SPR条件下,Au/MPS/GNP基底能够导致较强的定向和背向拉曼信号,而且在586 cm-1处的背向拉曼信号强度是Au/GNP基底的40倍,这归功于MPS薄膜.进一步测试表明背向拉曼信号强度与NB浓度成正相关.这意味着Au/MPS/GNP基底具有良好的半定量检测本领.
- 赵乔逯丹凤陈晨祁志美
- 关键词：半定量分析
- 银膜表面等离子体耦合辐射特性的仿真分析
- 2015年
- 表面等离子体耦合辐射(SPCE)是传统表面等离子体共振(SPR)的逆过程:当分子足够靠近金属薄膜表面时(<200 nm),其受激辐射的能量可以耦合成SPR模式并定向辐射到棱镜中.由于具有场增强特性、高收集效率和优异的表面选择性,SPCE作为一种新的表面分析技术已经在荧光和拉曼光谱领域得到了有效的应用.本文采用光学互易定理简化传统SPCE的计算方法.通过计算,我们得到了SPCE一维和二维辐射功率密度分布,表面选择性,辐射角的波长色散特性,辐射角半峰宽与银膜厚度的关系.仿真结果与已报到的实验结果吻合良好,验证了该方法的有效性.
- 陈晨逯丹凤程进祁志美
- 关键词：表面等离子体共振荧光光谱学拉曼光谱学
- 光波导共振拉曼光谱定向辐射特性研究
- 采用光学倒易定理分析了位于波导拉曼基底消逝场区域的电偶极子的定向辐射特性。计算结果表明:定向拉曼信号强度正比于探针分子所处位置场增强因子的4次方;此外,沿x轴振动的电偶极子辐射功率主要耦合成TE导模并沿TE导模共振角的方...
- 陈晨胡德波逯丹凤祁志美
- 文献传递
- 基于自组装纳米金单层膜的全内反射SERS研究被引量：6
- 2014年
- 采用静电自组装技术分别在玻璃基片和30 nm厚的金膜表面固定一层金纳米粒子(GNP)制得两种表面增强拉曼散射(SERS)基底,然后通过棱镜全内反射(TIR)激励和背向收集模式分别测试了两种基底上吸附的染料单分子层SERS光谱.实验结果表明两种SERS基底的拉曼增强效果均高度依赖于入射激光的偏振状态,对于玻璃/纳米金SERS基底,s光全内反射导致的拉曼增强因子是线偏振光(p)光的2-5倍,说明该基底上的"热点"位于纳米金单层膜内相邻粒子之间;对于玻璃/金膜/纳米金SERS基底,只有采用p光在特定的全内反射角下才能激发SERS信号,而且测得的SERS信号比玻璃/纳米金基底增强了近30倍.究其原因是p光在金膜表面共振激发的传播表面等离子体与纳米金局域表面等离子体耦合,进而导致显著场增强.实验结果指出在背向收集模式下,由p光激发的SERS信号是非偏振光,包含强度几乎相等的s和p成分.利用玻璃/金膜/纳米金基底还实现了拉曼光定向发射和收集,测得的SERS信号是p光.
- 赵乔逯丹凤刘德龙陈晨胡德波祁志美
- 关键词：全内反射表面增强拉曼散射偏振状态
- 偏振消逝场激发的多孔金表面增强拉曼散射测量方法
- 传统拉曼光谱技术信号极其微弱,其实际应用受到很大限制,因此人们发明了各种方法来增强拉曼信号,包括表面增强拉曼检测方法(SERS)、共振增强拉曼检测方法(RRS)、棱镜全反射拉曼检测(TIRR)方法等.其中SERS展现出了...
- 陈晨胡德波逯丹凤祁志美
- 光波导共振拉曼光谱定向辐射特性研究
- 采用光学倒易定理分析了位于波导拉曼基底消逝场区域的电偶极子的定向辐射特性.计算结果表明:定向拉曼信号强度正比于探针分子所处位置场增强因子的4次方;此外,沿x轴振动的电偶极子辐射功率主要耦合成TE导模并沿TE导模共振角的方...
- 陈晨胡德波逯丹凤祁志美
- 关键词：电偶极子
- 文献传递
- 基于高斯字典原子稀疏表示的高精度宽角SAR成像方法被引量：6
- 2019年
- 为了提高从宽角合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像中提取目标后向散射各向异性特性的性能,在宽角SAR字典稀疏表示模型的基础上,提出一种基于高斯字典原子的高精度宽角SAR成像方法。在字典构造上,采用不同中心位置、相同方差的高斯函数。在求解稀疏表示系数上,采用广义最小最大凹惩罚稀疏重构算法求解。最后,根据稀疏表示系数的重构结果以及构造的字典得到目标的后向散射各向异性特性。通过仿真实验和Backhoe数据对算法进行验证,结果表明,该方法能够高精度地提取目标的后向散射各向异性特性。
- 陈晨魏中浩魏中浩张冰尘
- 介孔SiO_2薄膜与金银合金薄膜相结合的大面积、高性能SERS基底被引量：3
- 2015年
- 通过对涂布在金银合金薄膜表面的硅基凝胶膜进行高温热处理首次制备出均匀的大面积表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)基底.利用扫描电子显微镜观测到由硅基凝胶膜经高温脱模形成的介孔二氧化硅薄膜具有表面开口结构,基底的X射线能量色散(EDX)谱揭示了高温热处理引起金银合金薄膜中的银原子流失,从而导致薄膜的纳米构造.通过测试基底对Nile blue(NB)和Crystal violet(CV)拉曼活性分子的SERS光谱,观测到在玻璃衬底与50 nm厚的金银合金薄膜之间插入20 nm厚金薄膜能够显著提高基底的SERS增强因子.测试了基底在水溶液样品(50 nmol·L-1 CV)中的浸渍时间对SERS信号的影响,结果指出SERS信号随浸渍时间的增加而增强并在30min后达到稳定,15 min浸渍时间对应的SERS信号强度达到其稳定值的85%.比对实验指出CV的SERS光谱与其溶液的常规拉曼光谱的峰位完全一致,揭示了介孔二氧化硅薄膜能够有效阻止SERS基底的金属成份对待测分子拉曼指纹谱的干扰.实验还证明了这种新型SERS基底对水溶液中NB的探测下限可达1 nmol·L-1.
- 刘德龙逯丹凤赵乔陈晨祁志美
- 关键词：SERS基底高性能
