探针光纤

『壹』 其他测试方法

一、热导仪

热导仪(Thermal Conctometer)是根据宝石的热导率而设计的宝石鉴定仪器。室温下物质热能的传递主要是传导。而不同珠宝玉石传导热的性能不同(表1-4-12)，通常金属的热导率大于晶体(非金属)，也大于非晶体。每种物质的热导率，即每秒钟通过一定厚度物体的热量是常数，因此，测定珠宝玉石的热导率或利用热导率的相对大小，可辅助鉴定宝石。

表1-4-12 常见宝石的热导率

1.结构和工作原理

热导仪又称钻石笔(Diamond Probe)，由热探针、电源、放大器和输出装置等组成。输出装置显示测试结果，有表头、信号灯或鸣叫器等不同类型。图1-4-65、图1-4-66所示为Diamond SelectorⅡ型热导仪。仪器工作时电热元件把热敏探头加热至一定温度，探头伸向机外的尖端与宝石表面接触时，热量传递给宝石，探头的温度发生变化(降低)，样品的导热性能越好，温度变化就越大，产生的信号通过检测电路放大输出，显示测试结果。

图1-4-65 热导仪的结构图

图1-4-66 热导仪实物及参数选择

2.热导仪的操作步骤

打开热导仪开关，预热。将清洗后的样品置于样品台上，根据室温和样品的大小选择打开发光二极管亮灯的个数。表1-4-13为仪器上可供选择的参数。然后用热导仪探头垂直接触样品，根据鸣响声及指示灯灯亮的格度或速度，判断宝石的热导率高低。

表1-4-13 Diamond SelectorII参数表

3.热导仪的用途

1)检测钻石及其仿制品:由于钻石的热导率很高，用热导仪测试时会听到蜂鸣声，而其他的钻石仿制品则无此现象或热导率较低(合成碳硅石除外)。

2)区分相似宝石:在宝石中，除了钻石和合成碳硅石的热导率较高外，其次是刚玉类宝石，因此可以借助热导仪区别刚玉和与其相似宝石。如蓝宝石与坦桑石、尖晶石、水晶等就可用热导仪区别。

4.注意事项

待测宝石表面应干净、干燥，测试时，探针必须和测试面垂直，不可用力过猛。要保持室温的稳定，室内的空气对流小，且测定时不要靠近热针呼吸。测试完毕后，要立即关闭开关，并将探头擦拭干净，盖上防护罩。

二、电导仪

1.结构和原理

电导仪(Electron Conctance Meter)主要由伏特计、可动电极、金属盘电极和夹子组成。电导仪是根据宝石的导电性设计的，用以区分天然蓝色钻石和改色钻石。天然蓝色钻石(Ⅱb型)因含微量的硼(B)元素而具有导电性，为半导体。而改色蓝色钻石是由于辐照产生的色心致色，不导电。

电导仪是宝石鉴定中的一种辅助鉴定手段，不可单独使用。

2.使用方法

将宝石样品放在金属盘电极上(若为已镶嵌宝石，则可放在夹子上)，用可动电极触及宝石样品，观察伏特计指针的反应:若为天然蓝色钻石，则指针偏转显示电压;若为辐照处理的蓝色钻石，则指针无反应。

三、590型无色合成碳硅石/钻石测试仪

为了鉴别无色—浅黄色系列的钻石和合成碳硅石，最近美国C3公司推出了“Tester Model590”检测仪(图1-4-67)，但该种仪器不能用来鉴别彩钻和有色合成碳硅石。

图1-4-67 590型无色合成碳硅石/钻石测试仪

1.设计原理及结构

无色—浅黄色系列的钻石不吸收紫外光，即可被长波紫外光透过。而合成碳硅石对紫外光有强烈的吸收。“Tester Model590”检测仪就是利用钻石和合成碳硅石对长波紫外光的吸收差异而设计的。

该仪器上装有接收紫外光的细光纤管，并有声响及指示灯装置。

2.使用方法

本仪器使用前应首先用热导仪及其他检测方法，剔除合成碳硅石之外的钻石仿制品。然后进行如下测试:打开仪器电源，将清洗后的待测宝石的台面平放紧贴探测器(图1-4-67)，观察指示灯是否闪亮。若钻石为无色—浅黄色系列，当长波紫外灯的光线射向钻石时，光从钻石台面进入其内部后，经折射、内反射，又回到台面上，进入接收器，发出声响，并使绿灯闪亮;若为合成碳硅石，则因进入晶体内部的长波紫外光线被吸收，无紫外光线折射回来，即无紫外光线进入接收器，因而无声响，指示灯不闪亮。

3.注意事项

该仪器要配合热导仪使用。使用时须在正常温度、湿度下进行，不得储存在有化学品的地方。要使探头保持清洁，不用时，盖住测试口以保护探头。

四、反射仪

在宝石鉴定中利用反射仪测试折射率超出标准折射仪读数的宝石的近似折射率。图1-4-69和图1-4-70为各种不同的反射仪。

1.设计原理

根据宝石的折射率，换算出其反射率，测量从宝石表面返回的光量。宝石的反射率与折射率的关系如下:

反射率=反射光线的强度/入射光线的强度=(RI₁-RI₂)²/(RI₁+RI₂)²式中:RI₁为宝石的折射率;RI₂为周围介质的折射率。空气的折射率为1。

根据宝石的折射率，可依反射率公式计算出其反射率。由于宝石的折射率有一定的变化范围，因此其反射率也存在一定变化范围(表1-4-14)。

表1-4-14 常见宝石的折射率(RI)与反射率(R)

图1-4-68 反射仪的工作原理

2.结构和使用方法

反射仪的右上角(或下半部)有一个圆形测光孔，孔内构造如图1-4-68所示，其内部主要由发光二极管、光电接收器组成。

测试时将宝石抛光良好的台面对准测光孔，盖好遮光罩，打开开关。仪器通电后二极管发出红外光，以大约7°～10°的入射角射到宝石台面上，经台面反射后射入光电管的接收器。接收器的光电管产生光电流，所产生的电流大小与从宝石台面反射回的光强度成正比。光电流传到反射仪的仪表显示器中，通过指针偏转所指的刻度，即可知道所测宝石的品种。

图1-4-69 台式反射仪

图1-4-70 台式反射和热导仪混合型

3.操作步骤

清洗宝石，将宝石抛光台面平扣在仪器的出光口上，罩上黑色罩子(不要漏光)。按下测量按钮，读出所测量数字，根据结果查阅有关数据进行解读。

4.注意事项

反射仪的精度不如折射仪，对于折射率低于1.78的宝石，尽量利用折射仪测量。所测样品需洁净并有抛光良好的平面，且大于测试孔，否则接收不到信号或导致读数过低。此外，样品内部的包体的反光可导致读数出现偏差。每个样品应多选几个方向测试，以保证结论的准确性。可将热导仪和反射仪结合使用。

五、硬度测试

硬度测试(HardnessTest)属破坏性鉴定法，必须谨慎使用。在宝石鉴定中，测试硬度的常用工具有硬度笔和硬度板。需选择不起眼的地方小心谨慎地测试，常作为辅助的手段。

1.标准硬度笔

宝石标准硬度计是将摩氏硬度1～10的标准矿物的碎片镶嵌在金属笔尖上制成的。其测试方法为:选择待测宝石不起眼的地方作为测试部位，将硬度笔垂直宝石待测面，小心划一小道(2～4mm)，清理干净待测表面，用放大镜观察:若被测样品表面光滑如初，则H_m宝石>H_m硬度笔，若被测表面有划痕，则H_m宝石≤H_m硬度笔，需选用硬度低一号的硬度板进一步测试。相同硬度的宝石可以互相刻划动。

2.标准硬度板

标准硬度板是用摩氏硬度6～9的4种矿物小方块正面抛光并镶嵌在同一块金属板(或塑料板)上制成。测试方法为:将硬度板擦净，用放大镜在硬度为6的硬度板上寻找一个平坦无划痕的部位，将待测宝石样品不显眼的部位(如腰部)与硬度板选定的部位紧贴，并稍用力移动2mm左右。然后用放大镜观察:若硬度板上有擦痕，则H_m宝石≥H_m硬度板，可进一步选择硬度为7的硬度板再测试;若硬板上无擦痕，则H_m宝石<H_m硬度板，需选用硬度低一号的硬度板进一步测试。

3.注意事项

硬度测试属于破坏性测试，主要用于宝石原料、半透明—不透明的素面宝石底部或玉雕的检测。测试时应选择不起眼的部位进行，不可用力过猛。宝石硬度大大超过硬度笔时，刻划时会打滑。在实际工作中还可以利用一些更简单的材料来代替硬度计，比如指甲的摩氏硬度为2.5，小刀、钢针和玻璃片的摩氏硬度为5.5。因此，有些硬度较低的宝石，也可使用钢针等简单易取的材料来代替硬度计测试硬度。常见宝石的摩氏硬度见表1-4-15。

表1-4-15 常见宝石的摩氏硬度

某些宝石矿物当被刻划时会产生特征颜色的粉末，即条痕。条痕可用于半透明或不透明宝石的检测，测试时选择宝石不起眼的地方在白瓷板上划一条短道，观察宝石粉末的颜色。某些宝石的条痕色见表1-4-16。该方法是破坏性的测试，需谨慎使用。条痕在未抛光的材料或原石上最易测试，条痕或硬度测试时，最好使用放大镜和显微镜及良好照明。

表1-4-16 某些宝石的条痕色

六、热针探测

热针也称热反应检测器，由可加热的金属丝和温度调节器构成，主要用于检测一些有机宝石及其仿制品和某些经人工处理的宝石。热针探测(Thermal Reaction Tester)属于有损检测，应谨慎对待。

1.检测某些宝石的特殊气味

在待测样品上选一不显眼的区域，调节温度使热针的尖端呈暗红色，将热针轻轻地碰一下待测样品，迅速把样品放在鼻下，嗅其发出的气味:玳瑁、黑珊瑚、金珊瑚为焦发味;煤精发焦油或沥青味;琥珀为松香味;塑料常为辣味，也有樟脑味、碳酸味、糖果味、甲醛味、醋味、鱼腥味、酸奶味。此外，某些注塑的宝石如绿松石，也发出塑料的特征气味。

2.检测注油、注蜡、树脂充填处理的宝石

将热针靠近距待测宝石样品1.5mm处，用放大镜观察，寻找从内部延伸到表面的油、熔化的石蜡或树脂的流动、甚至流出裂隙的痕迹。常见注油处理的宝石有祖母绿、红宝石、碧玺;常见经石蜡处理的宝石有绿松石、青金石、鸡血石等。

该方法破坏性大，容易损伤宝石样品的外貌，甚至会使宝石破裂，应慎重对待。

七、化学测试

化学测试法(Chemical Test)是一种选用化学试剂检测宝石的方法，其应用原理是使宝石与化学试剂作用，观察作用结果鉴别宝石。该方法破坏性强，应慎重使用。使用的化学试剂主要有以下几种:

1.盐酸

用5%～10%的稀盐酸滴在样品不起眼的地方，并迅速擦掉，观察宝石样品的表面是否起泡或发出特殊的气味。

1)表面起泡的宝石:方解石类、珍珠、珊瑚、贝壳、孔雀石、菱锰矿、菱锌矿、文石、蓝铜矿等。

2)有气味宝石:青金石在滴入盐酸数秒后，由于产生硫化氢气体而发臭鸡蛋味。若待测样品中含有方解石，则可起泡。吉尔森合成青金石不仅发出臭鸡蛋味，而且将酸擦掉后，用放大镜观察可见测试部位留下白斑。

2.丙酮

该试剂主要用于检查染色宝石。其方法是将沾有丙酮的棉签在宝石不起眼的地方擦拭，若棉签变色，则为染色品。如擦拭染色青金石，棉签上会留下蓝色;染色大理岩仿翡翠擦拭后棉签上留下绿色染料。

3.硝酸

该试剂用于检测染色珍珠。方法是用沾有2%硝酸的棉签在宝石不起眼的地方擦拭，若棉签变色，则为染色珍珠。测试完毕后应立即用湿布将测试处擦拭干净。

八、红圈效应

红圈效应只适用于检测石榴石和玻璃拼合石。测试方法是将样品顶面朝下置于白色背景上，用笔式手电从不同角度照射样品的底部。若宝石为石榴石/玻璃拼合石，则可见平底面反射出的围绕腰部的红环，称红圈效应。该方法具有局限性，红色或紫红色的样品一般看不见红圈效应，若石榴石拼合石的冠部很薄也可能看不见红圈效应，一些阶梯状琢型的样品很难看到红圈效应。

『贰』 请问测量间隙有什么好办法

间隙测量主要有以下方法：

一、探针法

光导探针法是通过光导纤维将一激光束投射到待测体上，当间隙发生变化时，由于反射光返回路径不同，在光电接收器上的光点位臵发生变化，其变化量经过计算即可得出待测的间隙。光导探针间隙测量系统包括激光器、探头、光纤、光电转换装臵、信号记录和监视器等。

『叁』 光纤传感器有哪些分别用来测量什么

光纤传感器可以分为两大类: 一类是功能型（传感型）传感器; 另一类是非功能型（传光型）传感器。
1.功能型传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件, 被测量对光纤内传输的光进行调制, 使传输的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化, 再通过对被调制过的信号进行解调, 从而得出被测信号。
光纤在其中不仅是导光媒质，而且也是敏感元件，光在光纤内受被测量调制，多采用多模光纤。
优点：结构紧凑、灵敏度高。
缺点：须用特殊光纤，成本高，
典型例子：光纤陀螺、光纤水听器等
2.非功能型传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化, 光纤仅作为信息的传输介质，常采用单模光纤。
光纤在其中仅起导光作用，光照在光纤型敏感元件上受被测量调制。
优点：无需特殊光纤及其他特殊技术，
比较容易实现，成本低。
缺点：灵敏度较低。
实用化的大都是非功能型的光纤传感器。
光纤传感器是最近几年出现的新技术，可以用来测量多种物理量，比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等，还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里，在强电磁干扰和高电压的环境里，光纤传感器都显示出了独特的能力。目前光纤传感器已经有70多种，大致上分成光纤自身传感器和利用光纤的传感器。
所谓光纤自身的传感器，就是光纤自身直接接收外界的被测量。外接的被测量物理量能够引起测量臂的长度、折射率、直径的变化，从而使得光纤内传输的光在振幅、相位、频率、偏振等方面发生变化。测量臂传输的光与参考臂的参考光互相干涉（比较），使输出的光的相位(或振幅)发生变化，根据这个变化就可检测出被测量的变化。光纤中传输的相位受外界影响的灵敏度很高，利用干涉技术能够检测出10的负4次方弧度的微小相位变化所对应的物理量。利用光纤的绕性和低损耗，能够将很长的光纤盘成直径很小的光纤圈，以增加利用长度，获得更高的灵敏度。
光纤声传感器就是一种利用光纤自身的传感器。当光纤受到一点很微小的外力作用时，就会产生微弯曲，而其传光能力发生很大的变化。声音是一种机械波，它对光纤的作用就是使光纤受力并产生弯曲，通过弯曲就能够得到声音的强弱。光纤陀螺也是光纤自身传感器的一种，与激光陀螺相比，光纤陀螺灵敏度高，体积小，成本低，可以用于飞机、舰船、导弹等的高性能惯性导航系统。如图就是光纤传感器涡轮流量计的原理。
光纤传感器流量计原理
另外一个大类的光纤传感器是利用光纤的传感器。其结构大致如下：传感器位于光纤端部，光纤只是光的传输线，将被测量的物理量变换成为光的振幅，相位或者振幅的变化。在这种传感器系统中，传统的传感器和光纤相结合。光纤的导入使得实现探针化的遥测提供了可能性。这种光纤传输的传感器适用范围广，使用简便，但是精度比第一类传感器稍低。
光纤在传感器家族中是后起之秀，它凭借着光纤的优异性能而得到广泛的应用，是在生产实践中值得注意的一种传感器。
近年来，传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中，光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能，例如：抗电磁干扰和原子辐射的性能，径细、质软、重量轻的机械性能；绝缘、无感应的电气性能；耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等，它能够在人达不到的地方（如高温区），或者对人有害的地区（如核辐射区），起到人的耳目的作用，而且还能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。
光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等）发生变化，称为被调制的信号光，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。
光纤传感器优点：
灵敏度较高；几何形状具有多方面的适应性，可以制成任意形状的光纤传感器；可以制造传感各种不同物理信息（声、磁、温度、旋转等）的器件；可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境；而且具有与光纤遥测技术的内在相容性。
光纤传感器应用：磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和应变等物理量的测量。
光纤传感器凭借着其大量的优点已经成为传感器家族的后起之秀，并且在各种不同的测量中发挥着自己独到的作用，成为传感器家族中不可缺少的一员。 以上供参考！希望对你有所帮助！

『肆』 怎么用光纤探头为光谱仪收集光谱

光纤探头就比较简单了，直接接到光谱仪上，一般的光纤探头一端接激发光，一端接光谱仪，然后将光纤探头对准被测物就可以了，被测物一般放在光纤探针输出端的焦点位置上，这样光谱仪就可以采集需要的光谱了

『伍』 低温真空探针台主要是做什么的这种是什么品牌的

低温真空探针台是一款为晶片、器件和材料（薄膜、纳米、石墨烯、电子材料、超导材料、铁电材料等）提供真空和低温测试条件下进行非破坏性的电学表征和测量平台。CPS系列低温真空探针台可以对材料或器件进行电学特性测量、光电特性测量、参数测量、高阻测量、DC测量、RF测量和微波特性测量，广泛应用于半导体工业（芯片、晶圆片、封装器件）、MEMS、超导、电子学、物理学和材料学等领域。为了提高系统的实用性，系统还可以提供3.2K的温度扩展选件、振动隔离装置、LN2杜瓦、高放大倍数的显微镜、分子泵机组、热辐射屏的温度控制装置、探针臂的光纤电缆、光学样品架等选件。

『陆』 探针脏污问题,有什么办法解决吗

如果是杯型、平头或九爪的可以用光纤刷进行清理，尖头的可以用清洁棉!

『柒』 分光器的工作原理

分光器在对正常链路进行分光时，会按照光功率相对应的比例分配到多条分光后的链路，因此分光后链路的光功率会有一定的衰减，同时由于光纤及连接器等自身的损耗和色散，也可能会导致分光下来的链路的光功率较低，继而导致后端设备接收到的数据出现误码甚至收不到数据等现象。

解决这种情况就需要在链路中增加一个光放大器（OEO），对分光后链路的光功率进行放大，确保后端设备接收到的数据准确。某移动公司2/3/4G融合核心网扩容工程配套分光器项目，

主要实现对2/3/4G移动用户上网流量的关键接口（Gn、Gb、Iu-PS、S1、S6a、SGs等）数据进行分光和数据采集，为确保数据采集的准确性和完整性，同时保证不影响现网网络的稳定性和安全性。

(7)探针光纤扩展阅读

分光器应用背景：

分光器具有多个输入端和多个输出端，常用于光信号的耦合、分支和分配。在移动通信网络中，分光器作为信令监测的专用探针，主要实现原始信令数据采集。

配合信令分析系统，对网络进行实时监控和深度故障定位，为网维，市场，客户提供有力支撑并通过多种维度的指标统计分析报表，实现网络与业务质量的评估，提高服务质量。

分组域核心网扩容工程除继续保留对Gn链路进行分光，还需对Gb/Iu-PS、SGs/S6a、S1-MME/S1-U等信令链路进行统一分光采集，未来分组域核心网网络规划设计，必须将分光器的建设纳入其中。

『捌』 光导纤维生物传感器在药物分析上的应用

研究领域：光学生物传感器

传感器技术的研究和应用，是实现实时在位、在线分析的重要途径。作为学科交叉与渗透的产物，化学和生物传感器是一个非常活跃的研究领域，已成功地用于生产过程的自动化控制、炸药和化学战争制剂的遥测分析、新型环境自动监测网络的建立、生命科学和临床化学中多种生物活性物质分析、活体成分分析和免疫分析等。这是一个正处于高速发展的科学领域，已成为现代科学的前沿领域之一。光导纤维化学和生物传感器是二十世纪八十年代诞生的一类新型化学和生物传感器，它的出现是分析化学近十多年来的一项重大进展。这种传感器具有很高的传输容量，可以通过波长、相位、衰减分布、偏振和强度调制、搜集瞬时信息等来反映多元成份的多维信息。它还具有探头直径小（可小至纳米级）、远距离传输能力强、抗电磁干扰性能好和对恶劣环境的适应性强等许多优良性能。现已成功地用于生产过程和化学反应的自动控制、遥测分析、化学战争制剂的现场监测和报警、生命科学研究和临床化学中活体成份的分析、药物分析和药代动力学分析。

章竹君教授从1982年赴美国开始进行光纤化学和生物传感器的研究以来，在国内帅先开展分子识别光纤发光传感器的研究，曾得到1项国家自然科学基金重大项目、1项国家自然科学基金重点项目、4项国家自然科学基金项目和2项教育部科技重点项目的资助。在国内外权威刊物(SCI著录刊物)上发表论文120篇、论文在SCI上记录的引用次数有378次，被国内外公认 “对光纤化学传感器的创立和发展作出了贡献”。曾获得两项国家教委科技进步二等奖。 研究工作主要涉及以下几个方面的内容：

(1) 新型光学流通式生物传感器的研究 传统的光学传感器一般为静态响应，有许多不足之处，如污染问题、提供的测量数据精密度差、响应时间长、不能用不可逆反应进行分子识别等。建立动态响应模式，有望解决以上问题。另外，传统的光学生物传感器多用酶分子识别，但由于酶种类缺乏、价格昂贵及诸多影响酶活性因素的存在而限制了其发展。寻找新的分子识别模式，是传感器发展的一个重要方向。如利用动植物组织、微生物、细胞进行分子识别，利用化学基础研究的新成果超分子化学进行超分子识别等，这些分子识别模式具有广阔的前景，值得人们探索和研究。本课题组改变传统光学传感器静态响应模式，把流动分析技术引入传感器的设计中，克服静态响应的缺点，建立动态响应模式，设计出流通式化学发光传感器、流通式荧光传感器和流通式室温磷光传感器，并对光学传感器的换能器和分子识别系统作了全面的研究，完成了一系列性能优良的流通式光学传感器。

组织传感器国内外都已经开展了研究工作。但是，目前在这类生物传感器中，换能器几乎全部是电流型的电化学换能器。这类传感器中，一般通过物理的方法，把极其少量的生物材料固定在电极上。由于生物材料的固定量极少，故其生物催化活性不会很高，对分析物的转化率低，从而使这类传感器的灵敏不高，线性范围不宽；这些生物传感器均为静态分析，在静态响应过程中，底物需扩散到生物催化层中进行反应，而且反应产物需扩散到电极表面，一般需要较长的时间才能达到稳态响应，故不适合进行在线实时分析；此外，现存的这类生物传感器的制作工艺比较复杂、费时。本课题组首次把化学发光换能器引入这类传感器的设计中，采用大容量固定化技术，结合流动分析技术，从而把原有这类传感器的灵敏度提高1-2个数量级，响应时间减少到十分之一，从而达到了进行在线、实时分析和活体分析的要求。据此，完成了乙醇酸、草酸、脲化学发光组织传感器。溶胶凝胶技术是一种新型的化学和生物传感器试剂固定化技术，它具有优异的光学特性和热力学及机械稳定性，且形成的化学条件温和，尤其适合包埋生物大分子。我们把溶胶-凝胶技术引入化学发光传感器的设计中，从而设计出了溶胶-凝胶化学发光过氧化氢和葡萄糖传感器，并结合微透析活体取样技术，活体测定了动物的血糖浓度，实时性地监测了动物的体内血糖浓度的变化。

文献上所有报道过的化学发光传感器大多数都是将一种或多种酶制剂固定在载体上的消耗型生物传感器且酶以外其它发光试剂均以溶液形式同时注入发光池中实现待测物的定量分析，从严格意义上来说不能算成一种真正的传感器。本课题组所提出的全固态化学发光传感器，即将具有分子识别功能和换能器功能的所有化学发光试剂通过电价键全部固定在阴、阳离子交换树脂上，在先于化学发光反应之前，将一定量发光试剂从载体上洗脱，与分析物发生化学发光反应，实现对待测物的传感。这种传感器虽然是消耗型、不可逆的，但树脂交换容量大，每次洗脱下的发光试剂的量又很少，每个柱子可以使用200次以上，这一概念已被国内外同行所接受。这一新型化学发光传感器的设计不仅优化了化学发光反应的量子产率，节约发光试剂的用量，而且由于载体远离检测器，减小了散射背景，提高了灵敏度。此外，还可通过控制洗脱剂的浓度精确控制发光试剂的释放量，进而控制传感器的使用寿命。根据这一构想，我们首次报道了抗坏血酸、过氧化氢、次氯酸、钒（V）、铬（VI）等十几种传感器。

对于一定的流动相，能够保留于C18柱上的物质种类有限，而且其中具有天然荧光的也只是其中的一小部分，从而保证了C18硅胶作为分子识别试剂荧光传感器的选择性；当用另一种特定极性的流动相洗脱时，保留于柱上的荧光物质又能够被很好地洗脱，从而保证了这种传感器的可逆性；同时C18柱可改变荧光物质的微环境，且有富集作用，使这种传感器有高的灵敏度。基于此构想，本课题组首次完成以C18硅胶为分子识别试剂和载体的维生素B2、色氨酸、金鸡纳碱的荧光传感器，并提出了其理论响应模式。b-环糊精及其衍生物能够选择性的与一些物质形成包容配合物从而决定了b-环糊精及其衍生物作为分子识别试剂的传感器的选择性；同时b-环糊精及其衍生物空腔提供与客体分子的相对有机的微环境以及其富集作用，使得荧光客体分子荧光强度增加，大大改善了这种荧光传感器的灵敏度。根据这种构想，我们测定了奎宁、色氨酸、苯丙氨酸、潘生丁、四环素、土霉素及氯霉素等，同时对响应的理论模式进行了探索。磷光传感器是光学传感器中最薄弱的部分，尽管磷光有许多优点，但由于水和湿气都能破坏磷光体与基质形成的氢键，削弱刚性化作用，使磷光的淬灭增大，很难用于测定水溶液中的有机物和无机物。我们合成了多种Eu、Tb、Gd等稀土离子的配体，研究了它们二元和三元配合物的磷光特性，发现了它们的一些二元配合物能够与Chelex-100螯合树脂形成三元配合物增敏、增稳的室温磷光特性，据此设计制作了Zu、Tb、Gd室温磷光传感器，并用于稀土试样和免疫分析。我们所设计的一系列新型流通式光学传感器在环境监测、临床检验、生化分析、冶金分析等方面有较好的应用前景，可为上述这些领域提供实时、在线、连续、准确的分析测试新方法和技术；同时，这些传感器也将在生物芯片分析、微流控芯片分析技术、毛细管电泳分析和高效液相色谱分析中得到广泛的应用。该方向的研究工作处于国内领先，国际先进水平（获省科技进步一等奖）。

(2) 光学传感器在纳米材料生物环境安全性研究中的应用 纳米生物环境效应研究，是一个典型的综合性强的交叉学科领域，需要各个领域的研究者的共同参与，才能有效地完成纳米生物环境效应的研究。作为“科学技术的眼睛”的分析科学，在这项研究有着极其重要的作用。生物环境下的纳米颗粒检测方法和技术、纳米材料毒性检测新方法和新技术等是我们分析工作者义不容辞的研究任务。目前，用于研究纳米生物环境效应的检测方法和技术均为传统的研究毒理的方法，如MTT法。这些传统的方法适合常规的物质（如重金属离子、有机污染物），但不一定适合具有特殊性质的纳米尺度的物质。此外，这些传统的检测方法灵敏度不够高，而且费时、复杂，不利于掌握和操作。可见，建立和应用一些灵敏度高、成本低、简单、快速的检测技术和方法，对于纳米材料生物环境效应研究是非常必要的。新的检测技术和方法的应用将可以大大地推动和促进纳米生物效应研究。

近年来，光传感器在多类复杂有机物质，如氨基酸、维生素、核酸、激素、生物碱及各类药物及毒物的检测，多种生物活性物质的分析，生物芯片、微流控芯片研究中得到了广泛的应用，而且目前呈现出上升趋势。为生命科学、环境科学、材料科学的研究提供了许多新的、高灵敏度有效的分析手段，推动了这些学科理论和高新技术的发展。一些生命活动过程（如发光细菌在生长良好时、高等绿色植物的光合作用过程、种子萌发过程）会产生的化学发光。这种生物的微发光是生物体内生化代谢过程中的产物，其发光强度易受外界环境条件的影响。这种化学发光特性的改变提示出生物体、组织的代谢变化，从而综合性地反映其生态环境的变化。因此，控制一定的条件，就可以用这些生命活动过程所自发产生的发光现象来测定某中环境因素的变动。这类方法简单、灵敏、快速，已用于测定水和大气污染程度。可见，集准确、灵敏、快速、简便、廉价为一身的化学发光传感器最有希望被应用到纳米材料的生物环境安全性研究中，而且这种方法比其他的分析检测方法更简单、更直接，更适合于现场分析。

我们将发光细菌化学发光体系、绿色植物光合作用延迟化学发光体系、植物种子（如大豆）萌发过程微化学发光体系和流通式化学发光传感器用于纳米材料的生物环境安全性研究中，来考察化学发光生物传感器用于研究纳米材料生物环境效应的可能性。根据纳米材料的特性以及生物环境安全性研究的要求，优化这些化学发光体系，设计出合适的化学发光生物传感器。以常见的纳米材料（如碳纳米材料、TiO2纳米粉末）为模型，来考察存在于人类生活和生存环境（大气、水体和土壤）中这些纳米材料的生物环境效应。用发光细菌的发光体系来研究存在于水体中的纳米材料的生物效应；用绿色植物叶子的延迟化学发光来研究存在于大气中的纳米粉末对光合作用过程的影响。以大豆种子及其幼苗作为生物个体模型，通过检测植物种子萌发过程中的微化学发光体系的发光强度的变化，在个体水平研究纳米尺度材料的生物效应；用多功能流通式化学发光生物传感器通过实时、在线检测细胞（如小鼠T细胞、吞噬细胞）培养液中活性组分的浓度变化，在细胞水平研究纳米粒子对细胞生长及代谢过程的影响；以葡萄糖氧化酶作为生物活性分子的模型分子，用化学发光葡萄糖传感器通过检测葡萄糖氧化酶分子活性的变化，在分子水平研究纳米粒子对生物分子活性的影响。并进一步研究纳米材料的粒径、浓度、形貌等对其生物环境效应的影响。从而，建立起简单、快速、灵敏的研究纳米材料生物环境安全性的新方法和新技术。此外，根据纳米材料的生物效应，设计出具有新特性的化学发光传感器。我们将简单、快速、高灵敏度的化学发光生物传感器应用于纳米材料的生物环境安全性研究，为在生物个体水平、细胞水平及分子水平上研究纳米尺度物质的生物效应提供新的检测方法和技术，从而推动纳米材料生物环境安全性研究。另一方面，拓宽化学发光传感器在科学研究(生命科学、环境科学、材料科学) 中的应用领域，为化学发光传感器的发展提供动力和源泉。

（3） 近场光学和纳米粒子生物传感器的研究 传统的光学显微技术在细胞生物学和分子生物学研究中应用很广，也能够用于分析活细胞，但分辨能力被Abbe衍射作用所限制，其理论分辨率最高为0.2m，放大倍数最高也只能达到1600倍。而近场光学显微镜和近场光学传感器是近年发展起来的一个新的技术，可以大幅度地提高显微镜的分辨率和放大倍数。我们实验室组装了一台近场光学显微镜，其分辨率为1-2nm，放大倍数从1600倍提高到25000倍，能更清晰地显示活细胞内被检测成分的分布、含量及其动态变化。检测器为ICCD和雪崩金属光电倍增管（AMPMT）两种，并能同时进行数字显示、计算机处理和模拟显示，能够动态检测活细胞内物质代谢、能量代谢及信息传递过程并进行全程录像。

纳米光纤探针尖端的直径为50nm，表面用真空沉积镀上一层银，端点用共价键合法键合上一层BPT抗体，用三维微移动器在近场光学显微镜下进行操作，使光纤尖端直接插入靶细胞中。当靶细胞中存在BPT时，它会同纳米光纤探针上的BPT抗体特异性结合，再从光纤的另一端射入的波长为325nm 激光的激发下，产生明亮的蓝色荧光。该法具有很高的选择性和灵敏度。利用这种抗体靶标，还可以测定活细胞中的多种化学物质及基因表达的多种蛋白质，在阻断单细胞中致病蛋白生产的药物筛选研究中，也将发挥重要的作用。从原理上讲，还可以制备出含有几种荧光体及生物活性分子，如酶、蛋白质受体或抗体，同时反映出多元成分的多维信息，并通过波长、相位、衰减分布、偏振和强度调制、时间分辨等，对单个活细胞中的多个成分同时进行实时传感。

在近场光纤传感器方面，我们正用于细胞中环腺苷酶介导的膜信号传导的研究，此传感器是在纳米级光纤端点固定荧光素和荧光虫素酶，用生物发光反应检测ATP，并通过偶合反应检测cAMP，从而获取环腺苷酶介导的细胞信号转导系统的实时信息。在细胞或线粒体内物质代谢所涉及的电子传递，最终体现在膜上的传递及相应的细胞膜电位或线粒体电位的变化。现用的微电极法，由于弱电的干扰，难于得出准确的结果。我们曾对应用电位敏感染料的生物传感器进行过系统研究，故可以采用近场光学和纳米粒子生物传感器两种手段，将电位敏感染料固定化，通过近场显微技术，可以实时、在位对膜电位的变化进行监测，为细胞内信息传递提供定量数据。

（4） 对光纤化学和生物传感器进行了系统的理论研究 首次提出了双波长技术的荧光传感器，建立起了这类传感器的响应理论。这一理论被国内外所有光导纤维传感器专著引用，被评论为“双波长荧光传感器的诞生”和“理论上奠定了光纤荧光传感器的基础”；提出了基于光吸收的光纤传感器。首次提出一配合物形成模式作为分子识别系统的金属离子光纤传感器，建立金属离子荧光、吸收、反射传感器的设计原理，这已成为离子光纤传感器的经典理论；把离子对萃取原理，应用于光纤传感器的设计中，完成了高灵敏、高选择性的钠离子、钾离子光纤传感器。系统地建立了各类光纤传感器的响应理论模式，这些理论已被作为经典理论被国内外学者接受，并已载入国内外有关专著中。阐明了传感膜的分子识别和传感机制，研究了多种传感膜基质的动力学，实现了多种分子识别物质在这些膜基质上的固定化。完成了pH、pO2、胆固醇、多巴胺、乙酰胆碱、胆碱、铁蛋白、D-氨基酸等生化物质，抗坏血酸、潘生丁、安乃近、维生素K3、甲氨蝶呤、核黄素等物，乙型肝炎表面抗原和抗体、核心抗原和抗体、E抗原、茶叶碱等抗原，抗体和半抗原以及14种微量元素传感器的设计和应用研究。其中，基于双波长技术和荧光能量转移的荧光传感器、基于选择性中性载体和离子对萃取原理的传感器、基于聚合物膨胀的单光纤传感器、基于电位敏感染料和脂质技术的传感器、二元和三元体系磷光传感器、流动式消耗型化学发光传感器、细胞免疫传感器等均为原始性创新。当前，在对光导纤维生物传感器的分子识别反应和多维信息换能系统进行研究的基础上，研究无损在体和微量离体检测用新型光纤生物传感器，建立活体组织、人体体液、细胞等的高灵敏快速分析技术及其在体药代动力学分析方法，从而能快速、精确地反映活体组织及体液的变化，以适应临床快速诊断的要求（国家自然科学基金生命科学部重点项目）。

『玖』 近场光学的近场光学显微镜的基本类型

近场光学显微镜 的主要目标是获得与物体表面相距小于波长K的近场信息， 即隐失场的探测。虽然已经出现了许多不同类型的近场光学显微仪器， 但它们有一些共同的结构。如同其他扫描探针显微镜( STM、AFM…)， 近场光学显微镜包括： ( 1)探针，(2) 信号采集及处理，(3)探针-样品间距 z-的反馈控制，(4) x-y 扫描及(5) 图像处理。这里(4)(5)是已经成熟的扫描探针显微技术。采用计算机控制电子线路，微区的扫描一般由压电技术来实现，控制精度可以优于0. 01nm，丰富的图形处理方法可以将数字图像做平滑、滤波、衬度、亮度处理， 傅里叶变换滤波等。而(1), (2), (3)则与其他技术有区别。
(1) 探针：与 STM 中的金属探针和 AFM 的悬臂探针不同的是, 这里一般采用介电材料探针，可以发射或接受光子，尖端尺度在10～100nm，以能够将收集到的光子传送到探测器， 探针可用拉细的锥形光纤， 四方玻璃尖端，石英晶体等制成，探针的核心问题是小尺度和高的光通过率。
(2) 信息探测：由于光子信息均来自于纳米尺度区域，信号强度一般很低( ～nw/ cm2), 因而需经光电倍增管、光二极管、光子计数或电荷耦合器件(CCD)将光信号转换为电信号而放大。同时利用调制-锁相放大技术抑制噪声。以提高信噪比。
(3) 探针-样品间距控制: 理想的调控方法应当是与光信号的探测完全独立的机制，以使待测信号不受到干扰，避免引入复杂性。而实际方案中则难于避免这一问题，目前常用的方法有：i)隐失场调控：利用隐失场强度随 z-增加而指数下降关系，将探针放入隐失场里，控制范围0～K/ ( 30～40)，这种方法中，探测光信号与调控信号有较强相互影响。ii) 切变力调控：当以本征频率振荡的探针靠近样品表面时( < 50 nm)，由于振荡的针尖与样品间作用力( Van derWaals，毛细力，表面张力等)，其振荡幅度及相位均会有较大变化，利用这个变化可以将探针控制在 z= 5～20 nm 范围，比较成熟的方案有切变力调控方式，双束干涉[，共振音叉和超声共振方式等。
与 STM 中的电子隧道效应相比，光的传播特性使近场光学显微镜有新的特点；首先光子很容易向远处传播，因此易与观察物以外的物体或缺陷发生反射、衍射，这些相互作用将使所观察场的真实情况改变。因此，要找到一种完全独立的探针-样品间距控制方法；其次，如前面所述。在近场区域， 传播分量与非传播分量是共存的， 因而实际强度与 z -的关系并不是理想的指数衰减形式。在许多文献中描述的完美的指数衰减仅能出现在理想平面中, 而实际上这些实验分布已经被传播场所调制。

『拾』 光纤溶脂双下巴维持多久

一般情况可以维持4-8个月的时间，光纤溶脂双下巴是通过将极细的探针伸入下巴脂肪组织，发射激光从而使脂肪细胞均匀液化，再通过人体自然代谢将液化的脂肪排出体外，在治疗之后的初期效果很不错，但是它和瘦脸针一样容易反弹，而且这种手术比瘦脸针的风险还大一点，其实还不如敷小V面膜来得方便快捷，也能减掉双下巴，此外，如果你要做光纤溶脂双下巴一定要到正规的医疗机构，切勿贪图小便宜。