The intensity distributions of collected signals in coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy

Coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscopy with the combining of confocal and CARS techniques is a remarkable alternative for imaging chemical or biological specimens that neither fluoresce nor tolerate labeling. The CARS is a nonlinear optical process, the imaging properties of CARS microscopy will be very different from the conventional confocal microscopy. In this paper, we calculated the propagation of CARS signals by using the wave equation in medium and the slowly varying envelope approximation (SVEA), and find that the intensity angular distributions vary considerably with the different experimental configurations and the different specimen shapes. So the conventional description of microscopy (e.g.. the point spread function) will fail to descript the imaging properties of CARS microscopy. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Imaging and tracking single fluorescent nanobeads in solution

In single-particle tracking (SPT), fluorescence video microscopy is used to record the motion images of single particle or single molecule. Here, by using a total-internal-reflection microscope equipped with an argon ion laser and a charge-coupled device (CCD) camera with high-speed and high-sensitivity, video images of single nanobeads in solutions were obtained. From the trajectories, the diffusion coefficient of individual nanobead was determined by the mean square displacements as a function of time. The sizes of nanobeads were calculated by Stokes-Einstein equation, and the results were compared with the actual values.

The contrasting invertebrate fauna of freshwater habitats in the Swavesey fens of East Anglia

During July and August 1988, 21 ponds and 33 ditch sites were sampled at Swavesey fens in East Anglia. Water from each site was collected and analysed at monthly intervals in the year preceding faunal sampling. Temperature and oxygen were measured on site. The "quality" of the faunal community was assessed by three approaches: a modification of the BMWP scoring system (Biological Monitoring Working Party); faunal richness was calculated as the number of faunal "groups" at each site; and by using Simpson's index of diversity. Statistical analysis was carried out to explore the relationships between sites, environmental variables and faunal diversity. The survey clearly showed the detrimental effects of elevated nitrate and phosphate from agricultural sources and the localised impacts of treated sewage effluent on invertebrates in ditches.

Avaliação de Correlações e Equações de Estado para Determinação de Fatores de Compressibilidade de Gás Natural

O fator de compressibilidade (Z) de gás natural é utilizado em vários cálculos na engenharia de petróleo (avaliação de formações, perda de carga em tubulações, gradiente de pressão em poços de gás, cálculos de balanço de massa, medição de gás, compressão e processamento de gás). As fontes mais comuns de valores de Z são medições experimentais, caras e demoradas. Essa propriedade também é estimada por correlações empíricas, modelos baseados no princípio dos estados correspondentes ou equações de estado (EOS). Foram avaliadas as capacidades das EOS de Soave-Redlich-Kwong (SRK), Peng-Robinson (PR), Patel-Teja (PT), Patel-Teja-Valderrama (PTV), Schmidt-Wenzel (SW), Lawal-Lake-Silberberg (LLS) e AGA-8 para previsão desta propriedade em aproximadamente 2200 pontos de dados experimentais. Estes pontos foram divididos em quatro grupos: Grupo 1 (Presença de frações C7+, Grupo 2 (temperaturas inferiores a 258,15 K), Grupo 3 (pressões superiores a 10000 kPa) e Grupo 4 (pressões inferiores a 10000 kPa). Os cálculos utilizando as equações de estado sob diferentes esquemas de previsão de coeficientes binários de interação foram cuidadosamente investigados. Os resultados sugerem que a EOS AGA-8 apresenta os menores erros para pressões de até 70000 kPa. Entretanto, observou-se uma tendência de aumento nos desvios médios absolutos em função das concentrações de CO2 e H2S. As EOS PTV e a EOS SW são capazes de predizer o fator de compressibilidade (Z) com desvios médios absolutos entre os valores calculados e experimentais com precisão satisfatória para a maioria das aplicações, para uma variada faixa de temperatura e pressão. Este estudo também apresenta uma avaliação de 224 métodos de cálculo de Z onde foram utilizadas 8 correlações combinadas com 4 regras de mistura para estimativa de temperaturas e pressões pseudorreduzidas das amostras, junto com 7 métodos de caracterização das propriedades críticas da fração C7+, quando presente na composição do gás. Em função dos resultados são sugeridas, para diferentes tipos de sistemas, as melhores combinações de correlações com regras de mistura capazes de predizer fatores de compressibilidade (Z) com os menores erros absolutos médios relativos

大坝裂缝方位对光纤裂缝传感器灵敏性的影响

基于混凝土模型试验,对大坝裂缝方位的随机性对基于瑞利散射的光纤裂缝传感灵敏性的影响进行了定量分析,得到了传感光纤在大坝安全监控缝宽控制范围内,与裂缝夹角为20°、30°、45°、60°时的光纤灵敏性与裂缝宽度关系曲线。实验发现裂缝与光纤的方位角每增加15°,则光纤的灵敏性降低一半以上,这表明工程裂缝方位的随机性对光纤裂缝传感的灵敏性具有较大影响。对此影响的力学机理进行了分析,并提出相应的工程对策。

Systematic Studies on 3d- and 4f-Metal Containing Polyoxometalates Suitable for Organic Derivatization

232 p.

光谱相位相干技术测量飞秒脉冲的倍频误差

从理论上推导了第Ⅱ类相位匹配下宽带飞秒脉冲的二次谐波光场,分析输入飞秒脉冲的非共线相位匹配方式、脉冲带宽引起相位失配与群速失配对测量的影响。结果表明,为了消除飞秒脉冲的带宽影响,需要对测量记录的光强乘以一个调制因子;测量相位误差与非共线相位匹配的夹角和晶体长度成正比;相位失配与群速失配产生相位测量误差,且第Ⅱ类相位匹配方式下脉冲附加相位值较大;强度和相位误差需要在脉冲重建结果中补偿。

Ultrafast non-linear optical properties of Ge20As25Se55 chalcogenide films

The non-resonant third-order non-linear optical properties of amorphous Ge20As25Se55 films were studied experimentally by the method of the femtosecond optical heterodyne detection of optical Kerr effect. The real and imaginary parts of complex third-order optical non-linearity could be effectively separated and their values and signs could be also determined, which were 6.6 x 10(-12) and -2.4 x 10(-12) esu, respectively. Amorphous Ge20As25Se55 films showed a very fast response in the range of 200 fs under ultrafast excitation. The ultrafast response and large third-order non-linearity are attributed to the ultrafast distortion of the electron orbitals surrounding the average positions of the nucleus of Ge, As and Se atoms. The high third-order susceptibility and a fast response time of amorphous Ge20As25Se55 films makes it a promising material for application in advanced techniques especially in optical switching. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

激光束质量实时测量技术

提出一种新型光束质量实时测量技术, 该技术主要基于由平板反射镜组成的多平面成像系统, 一次性将激光束腰附近2倍瑞利距离内的多个光斑成像在同一个平面上, 用CCD相机获取这些光斑的光强分布图样。通过图像处理获知接收到的光斑的光强分布。采用远场发散角、焦点尺寸、桶中功率比和M2因子四种光束质量评价标准对激光光束质量进行评价。利用该方法实时测量了高能钕玻璃双板条激光器的输出光束。

Sites structure and spectroscopic properties of Yb-doped and Yb, Na-codoped CaF2 laser crystals

For the first time, the effect of Na+ on crystal structure, valence state of Yb ions, spectroscopic properties of YbF3-doped CaF2 system was systematically studied. Na+ can greatly suppress the deoxidization of Yb3+ to Yb2+. Absorption and emission spectra showed codoping Na+ with different Na:Yb ratios can modulate the spectroscopy and photoluminescence properties of Yb3+ ions in CaF2 lattice in a large scope. The emission lifetime and quantum efficiency of Yb3+ in CaF2 were greatly enhanced by the codopant of Na+. The potential laser performances of the new Yb, Na-codoped CaF2 crystals were predicted. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effect of gamma-irradiation on spectral properties of undoped Y2SiO5 crystals

The absorption spectra of undoped Y2SiO5 crystals were studied before and after gamma-irradiation. After gamma-irradiation, the additional absorption peaks at 260-270 and 320nm were observed in as-grown and H,annealed Y2SiO5 crystal, but it did not occur in air-annealed Y2SiO5 crystal. These absorption peaks were attributed to F color centers and O- hole centers, respectively. Owing to more oxygen vacancies and color centers in H-2-annealed Y2SiO5 crystal than that in as-grown Y2SiO5 crystal after gamma-irradiation, the additional absorption peaks were more intense in the former than that in the latter. With the irradiation dose increasing from 20 to 220kGy, the intensity of additional absorption peaks increased.

Influência de tratamentos térmicos nas propriedades mecânicas e metalúrgicas em liga odontológica à base de níquel-cromo.

É crescente a preocupação com o desenvolvimento de materiais adequados a trabalharem interagindo com o corpo humano. Diversas pesquisas têm sido realizadas no desenvolvimento de biomateriais aplicáveis na odontologia, este empenho é justificável pelo grande número de intervenções cirúrgicas para extração de dentes realizadas em todo o mundo. Durante o processo de fabricação de reconstruções dentárias, que utilizam sistemas metalocerâmicos, é utilizado um tratamento térmico que tem a função de promover a adesão da porcelana ao metal. Entretanto, sabe-se que tratamentos térmicos podem alterar a microestrutura do material metálico, modificando suas propriedades. Este trabalho avaliou as modificações causadas em propriedades mecânicas e microestruturais da liga à base de níquel (FIT CAST-SB) utilizada para fins odontológicos, quando a mesma é submetida ao tratamento térmico para adesão da porcelana (denominado de queima). A liga foi inicialmente fundida através da técnica de centrifugação e cera perdida. Posteriormente, um grupo de amostras (grupo TT) foi submetido ao tratamento térmico de queima para adesão da porcelana e o outro grupo (grupo F), permaneceu apenas submetido ao processo de fundição. Os grupos F e TT foram submetidos a ensaio de tração. Nos grupos F e TT, e no material como recebido pelo fabricante (grupo CR), foram realizados ensaios de microdureza e caracterização microestrutural, esta ultima através da técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os grupos F e CR foram submetidos à análise química quantitativa (em um espectrômetro de emissão atômica) e semi-quantitativa por um sistema de Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) acoplado ao MEV, sendo que esta ultima técnica também foi aplicada ao grupo TT. A técnica de tratamento digital de imagem foi aplicada às micrografias dos grupos F e TT, para a determinação de possíveis modificações quantitativas nas fases presentes, antes e após o tratamento térmico. Todos os resultados dos ensaios foram submetidos ao teste de hipótese nula (H0), para a distribuição t de Student. Concluiu-se que, para as amostras testadas, o limite de resistência foi superior ao fornecido pelo fabricante, respectivamente 559,39 e 545,55 MPa para os grupos F e TT, contra 306 MPa do fabricante. Enquanto o limite de escoamento foi ligeiramente inferior, 218,71 e 240,58 MPa para os grupos F e TT, respectivamente, contra 258 MPa do fabricante. Os resultados de microdureza ficaram entorno de 70HV, superior aos 21HV fornecido pelo fabricante. Pode-se afirmar, com 95% de confiabilidade, que não houve variação nas propriedades mecânicas e na microestrutura (quantidades de fases presentes e tamanho) antes e após a queima para adesão da porcelana, para os corpos de prova testados. A microestrutura da liga, quando observada em MEV no modo elétrons retroespalhados (modo BSE), é formada por uma matriz de estrutura dendrítica e coloração cinza, uma segunda fase interdendrítica de coloração branca e aspecto rendilhado, e precipitados de coloração preta, apresentando também porosidades.