飞秒时间分辨瞬态吸收光谱采集系统

飞秒激光的发展和应用

飞秒激光的发展和应用 (.) 摘要:随着激光技术的研究、开发和应用十分活跃。本文简要介绍了飞秒激光发展、特点及技术研究进展和发展趋势。 关键词:飞秒,激光技术,激光手术,激光武器,飞秒脉冲,飞秒激光 作者简介: 0 引言 20世纪以光科学与工程技术研究为基础所积累的丰硕成果,已在世界范围内对人类现代物质和精神文明做出了巨大的贡献。21世纪将是光子技术进一步大发展的时代,激光技术将成为世界各国竞争的焦点之一,以激光技术为核心的相关产业将成为知识经济时代和信息时代的重要驱动力量。 飞秒激光是过去20年间由激光科学发展起来的最强有力的新工具之一。飞秒脉冲是如此的短,目前已经达到了4 fs以内(可见光-近红外波段),1飞秒(fs,即10-15 s),仅仅是1千万亿分之一秒,如果将10 fs作为几何平均来衡量宇宙,其寿命仅不过1 min而已。飞秒脉冲又是如此之强,采用多级啁啾脉冲放大(CPA)技术获得的最大脉冲峰值功率可达到100太瓦(TW,即1012 W)甚至皮瓦(PW,即1015 W)量级,其可聚焦强度比将太阳辐射到地球上的全部光聚焦成针尖般大小后的能量密度还要高[1]。飞秒激光完全是人类创造的奇迹。 1 飞秒激光的原理 众所周知,组成物质的分子和原子,每时每刻都在快速地运动,这是微观物质重要的基本属性。飞秒激光产生后,人类能够在原子和电子的层面上观察到它们超快运动的过程并加以利用。在高强度飞秒激光的作用下,气态、液态、固态物质会在瞬息间变成等离子体。高功率飞秒激光与电子束碰撞,能够产生X 射线飞秒激光、射线激光以及正负电子对。此外,利用飞秒激光能够有效地加速电子,使加速器的规模得到上千倍的压缩。高功率飞秒激光与物质相互作用,能够产生足够数量的中子,实现激光受控核聚变的快速点火[2]。 通过对飞秒的研究,除了揭示自然科学的奥妙之外,还促进了新型“飞秒激光”技术的应用和发展。飞秒激光是一种周期可以用飞秒计算的超强超短脉冲激光。它的出现为人类提供了前所未有的全新实验手段与物理条件,有着十分广阔的应用前景。 2 飞秒激光的特点 根据飞秒激光超短和超强的特点,大体上可以将应用研究领域分成超快瞬态现象的研究和超强现象的研究。它们都是随着激光脉冲宽度的缩短和脉冲能量的增加而不断的得以深入和发展。 飞秒激光的特点:(1)持续时间极短,只有几个飞秒,是人类目前在实验条件下所能获得的最短的脉冲,所以飞秒激光是无穿透性的,对眼内组织无损伤。(2)具有极高瞬时功率,可达到百万亿瓦。近红外激光脉冲,在经过角膜组织表面时不被吸收,通过调节聚焦透镜和角膜表面相对位置。将脉冲聚焦在预定深度的一个小点上,当每次脉冲达到聚焦点时,触发一次称为激光诱导光衰变作用,多脉冲定位在同一个焦点深度,通过形成一层小直径的气泡来实现切割手术。(3)能聚焦到比头发丝直径还要小的空间区域。每个脉冲的连接的紧密性,决定了切割平面的光滑性。

红外吸收光谱法试题和答案解析

红外吸收光谱法 一、选择题 1. CH 3—CH 3的哪种振动形式是非红外活性的(1) (1)υC-C (2)υC-H (3)δasCH (4)δsCH 2. 化合物中只有一个羰基.却在1773cm -1和1736 cm -1 处出现两个吸收峰.这是因 为(3) (1)诱导效应 (2)共轭效应 (3)费米共振 (4)空间位阻 3. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为(4) (1)玻璃 (2)石英 (3)红宝石 (4)卤化物晶体 4. 预测H 2S 分子的基频峰数为(2) (1)4 (2)3 (3)2 (4)1 5. 下列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是(4) (1) (2)—C ≡C — (3) (4)—O —H 二、解答及解析题 1. 把质量相同的球相连接到两个不同的弹簧上。弹簧B 的力常数是弹簧A 的力常数的两倍.每个球从静止位置伸长1cm.哪一个体系有较大的势能。 答:M h hv E k 2π= = ;所以B 体系有较大的势能。 2. 红外吸收光谱分析的基本原理、仪器.同紫外可见分光光度法有哪些相似和不同之处 答: 红外 紫外 基本原理 当物质分子吸收一定波长的光能.能引起分子振动和转动的能及跃迁.产生的吸收光谱一般在中红外区.称为红外光谱 当物质分子吸收一定波长的光能.分子外层电子或分子轨道电子由基态跃迁到激发态.产生的吸收光谱一般在紫外-可见光区。 仪器 傅立叶变换红外光谱仪 紫外可见光分光光度计 相同:红外光谱和紫外光谱都是分子吸收光谱。 不同:紫外光谱是由外层电子跃迁引起的。电子能级间隔一般约为1~20eV; 而红外光谱是分子的振动能级跃迁引起的.同时伴随转动能级跃迁.一般振动能级间隔约为~1eV 。

飞秒激光术后感言

不得不说24岁的我已经有了12年戴眼镜的历史,眼镜戴久了眼镜会变成鱼眼,眼睛无神,戴上眼镜会被人起外号“四眼妹”“二饼”,吃热饭时,戴着眼镜眼前确是白茫茫的一片,摘掉眼镜之后,远处的建筑物看不清,远处的路人性别也分不清,红绿灯也会晕染成一大片,近视眼除了给我生活上造成不便之外,也使我变的特别自卑,不自信,但是从来没有想过自己会和眼镜真正的说再见。 去年12月份报名参加了屈光手术爱心公益活动,就在1月16日大奖砸到了我的头上,来到医院做了系统的检查,非常幸运的是,我各方面都适合全飞秒激光手术,虽然是免费的,但是心里还是不自觉的对于这次手术的安全性做了一次估量,从里宣传资料和网上查询了解到全飞秒激光手术和其他近视眼手术相比更加精确,更加安全,更加舒适,因此我也更加信任这次手术。 手术当日从进手术室到手术结束,大概不到十分钟的时间,术中医生一直让我盯着前方的绿点看,做完右眼还鼓励我说做的非常完美,别紧张,放松,在那么轻松的环境下不知不觉的做完了手术,术后视力恢复的特别好,坚持滴眼药水,现在左右眼都达到了1.0以上。全飞秒激光手术搬开了我在生活中的“绊脚石”,现在夜间醒来不用戴眼镜就能看清周围的事物,早晨起来洗漱的时候不用趴到镜子上去看自己了,做饭时不用担心自己眼前白茫茫一片了,每当早晨第一缕阳光照到房间时我比以前更敏锐的感觉到阳光的灿烂,甩掉眼镜后的我变的更加有自信,偷偷的跑到镜子跟前会自恋一翻,自言自语的说鼻梁这次不会再委屈你了,甚至会到视力表之前牛哄哄的告诉家人我

现在都能看到倒数第三行了。 现在的我还会不由自主的扶一下眼镜框,反应过来之后心中会偷偷的窃喜,当我把全飞秒激光手术给我生活带来的改变分享到了QQ空间时,朋友同学们在为了我的改变高兴的同时都在问我恢复的效果,我也一一给他们推荐了全飞秒激光手术,我希望身边的每一位朋友同学都能像我一样能够通过全飞秒激光手术挣脱眼镜,让眼睛重获自由,最后感谢公益活动给我的这次机会,让我更加清晰的去看清我眼中的世界。

激光技术论文:飞秒激光治疗近视技术的应用讲解

激光治疗近视的技术 课程:原子物理与量子力学 学院:国防科技学院 班级:辐射 1003 姓名:高阳 学号:20100578 激光治疗近视技术的应用 [摘要 ]准分子激光治疗近视眼手术经过近二十年的发展,使全球上千万近视眼患者顺利摘掉了眼镜。此项技术经历了 prk 、 ik 、 ek 、 tk 四个发展阶段,目前已经达到了相当高的水平。然而普通激光手术仍有一个关键环节未能得到完善的解决,就是角膜瓣制作环节,而这一环节又是直接关系到激光手术安全性、术后效果的关键环节。直至飞秒激光手术出现,这一激光手术历史遗留问题才得以彻底解决。近视手术史也进入了一个新的时代——全程无刀近视手术时代。本文通过对飞秒激光治疗近视技术的介绍及应用,为广大患者了解飞秒激光手术的特点和优势,提供新的认识。 [关键词 ]激光技术飞秒激光近视 我国目前总近视人口高达 4亿, 青少年近视人口超过 1.5亿,小学、初中、高中和大学生中近视比例分别超过 25%、 50%、 70%和 75%。当前,近视已成为一个公共健康问题。一、近视治疗的方法和现状 矫正近视方法通常有三种:(1镜片矫正:包括框架眼镜、角膜接触镜; (2眼内屈光手术:透明晶体摘除术、有

晶体眼的人工晶体植入术; (3角膜屈光性手术:放射状角膜切开术(rk 、准分子激光切削术(prk 、准分子激光原位角膜磨镶术 lasik(简称 ik 、准分子激光上皮下角膜磨镶术 lasek(简称 ek 、虹膜识别旋转定位 +波前像差引导的准分子激光近视手术 torsion lasik(简称 tk 等。 准分子激光治疗近视是眼科领域一项革命性成果,这项技术从 1986年开始,在理论和实践中不断地摸索前进。到目前为止,在全球范围内已发展到极高的水平,成为一项真正造福于广大近视患者的技术。我国每年有近 90万的近视患者通过准分子激光手术一劳永逸地摘掉了眼镜,治疗后达到了参军、就业、升学、考公务员对视力的要求。 二、近视激光手术治疗存在的问题 近视激光手术在临床应用过程中不断更新升级,从最初的 prk 发展到 lasik 手术,再改良出现 lasek ,其发展速度非常快。 在眼的屈光系统中, 角膜的屈光力占全部屈光力的 70%, 角膜屈光力的轻度改变,能明显影响近视的度数。 prk 及 lasik 两种手术正是通过切削中央角膜,使之变薄而降低其屈光力来达到矫正近视目的的。 prk 多应用于治疗中低度近视,但由于破坏了角膜的正常解剖结构,术后可出现角膜上皮下雾状浑浊、青光眼或高眼压、眩光和回退等并发症。 lasik 可以保持前部角膜组织的正常解剖结构,能够减轻术 后角膜组织愈合反应所引起的上皮下浑浊和屈光回退,预后性较好,术后恢复和稳定性也较好,适合于中高度近视和近视散光的治疗。但 lasik 也可能出现并发症,如感染、欠矫或过矫、角膜穿透、医源性角膜散光、继发性圆锥角膜、角膜瓣不规则、眩光,等等。这些并发症如果及时发现并处理得当,大部分不会留下后遗症,也不会影响疗效。但是有些并发症确实妨碍视力恢复,比如术前近视术后过矫成高度近视;或术前无散光,术后成为高度散光,等等。如果手术致存留的角膜太薄,则无法采用再次手术予以补救。又如,术中角膜穿透或术后继发严重的圆锥角膜,都可能令患者不得不接收角膜移植手术,给患者带来新的麻烦。

飞秒激光原理

飞秒激光原理 很多近视的人们都想要摘掉眼镜,因为近视眼会对人们的日常生活产生严重的影响,而手术治疗近视眼是现在比较流行的一种手术,那么,手术治疗近视眼有什么好处呢?下面就为大家具体介绍一下。 近二十年以来,随着科学技术的不断发展,眼科领域相继发明了一系列近视矫正手术,使手术后的近视患者不用配戴眼镜也同样能达到戴眼镜时的视力效果,对于治疗近视眼尤其是最近几年开展的准分子激光近视矫正手术,进一步提高了手术的准确性和安全性,目前全世界范围内已至少为数十万名近视患者摘掉了眼镜。 对于治疗近视眼还要求全身健康状况基本良好,没有其它严重的眼病如圆锥角膜、青光眼、白内障以及眼底病变等。还需要注意,年龄在18至50岁,近视度数已基本稳定(每年变化不超过50度),而且本人的工作环境不适合戴眼镜或者是因种种原因(如美观要求、戴框架眼镜不舒适、戴隐形眼镜太麻烦或容易“发炎”等)有摘掉眼镜的强烈愿望。 尽管近视激光矫正术效果良好,安全性高,也并不意味着每个近视患者都适合接受激光手术治疗近视眼,一定要仔细遵循医生的建议。 飞秒激光近视手术是全激光近视手术,具有非常高的瞬时功率,不会损伤角膜上神经和血管,不破坏泪液循环,完全避免了交叉感染的可能。飞秒精确性达微米级,角膜瓣的厚薄和直径都可以设定,可控性非常好,切割更加准确。飞秒通过美国FDA认证,是美国太空总署和军方唯一批准可用于航天员和飞行员的手术方式。飞秒激光是目前近视治疗最安全、无开刀、恢复快、治疗效果最佳的一项技术。飞秒不受角膜曲率的影响,其对角膜偏.飞秒是全激光近视手术,具有非常高的瞬时功率,不会损伤角膜上神经和血管,不破坏泪液循环,完全避免了交叉感染的可能。飞秒精确性达微米级,角膜瓣的厚薄和直径都可以设定,可控性非常好,切割更加准确。飞秒通过美国FDA认证,是美国太空总署和军方唯一批准可用于航天员和飞行员的手术方式。 飞秒激光治疗近视更安全 关于眼科手术来说,安全永久是第一位的飞秒激光近视手术,可以精确地打开眼部组织分子链,制造出更均匀更完美的角膜瓣,以利近视患者接受激光医治,获得更清晰、更完美的视觉质量。飞秒激光” 比机械角膜刀精确 100 倍,这种精确性其实也是安全性的另外一种体现,越精确效果就越好,手术并发症也越少,当然就能给患者更多的安全保证。 飞秒激光使角膜切削更精确 飞秒激光近视手术的精度逾越激进机械角膜板层刀 100 多倍,从理论上消除了威胁视力程度的严酷并发症和感染的极有可能性。治疗进程更安全。针对集团角膜状况中止细部改正,切割表面十分平滑,使用低能量密度,减低冲击波并

红外吸收光谱分析

第三章红外吸收光谱分析 3.1概述 3.1.1红外吸收光谱的基本原理 红外吸收光谱法又称为分子振动转动光谱,属于分子光谱的范畴,是有机物结构分析的重要方法之一。当一定频率的红外光照射分子时,若分子中某个基团的振动频率和红外辐射的频率一致,两者产生共振,光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子,该基团就吸收了这个频率的红外光,产生振动能级跃迁;如果红外辐射的频率和分子中各基团的振动能级不一致,该频率的红外光将不被吸收。如果用频率连续变化的红外光照射某试样,分子将吸收某些频率的辐射,引起对应区域辐射强度的减弱,用仪器以吸收曲线的形式记录下来,就得到该试样的红外吸收光谱,稀溶液谱带的吸光度遵守Lambert-Beer定律。 图3-1为正辛烷的红外吸收光谱。红外谱图中的纵坐标为吸收强度,通常用透过率或吸光度表示,横坐标以波数或波长表示,两者互为倒数。图中的各个吸收谱带表示相应基团的振动频率。各种化合物分子结构不同,分子中各个基团的振动频率不同。其红外吸收光谱也不同,利用这一特性,可进行有机化合物的结构分析、定性鉴定和定量分析。 图3-1 正辛烷的红外光谱图 几乎所有的有机和无机化合物在红外光谱区均有吸收。除光学异构体,某些高分子量的高聚物以及一些同系物外,结构不同的两个化合物,它们的红外光谱一定不会相同。吸收谱带出现的频率位置是由分子振动能级决定,可以用经典力学(牛顿力学)的简正振动理论来说明。吸收谱带的强度则主要取决于振动过程中偶极矩的变化和能级跃迁的概率。也就是说,红外光谱中,吸收谱带的位置、形状和强度反映了分子结构的特点,而吸收谱带的吸收强度和分子组成或官能团的含量有关。

飞秒激光器

飞秒激光是过去20年间由激光科学发展起来的最强有力的新工具之一。飞秒脉冲时域宽度是如此的短,目前已经达到了4fs以内。1飞秒(fs),即10-15s ,仅仅是1千万亿分之一秒,如果将10fs作为几何平均来衡量宇宙,其寿命仅不过1min而已;飞秒脉冲又是如此之强,采用多级啁啾脉冲放大(CPA)技术获得的最大脉冲峰值功率可达到百太瓦(TW,即1012W)甚至拍瓦(PW,即1015W)量级,其聚焦强度比将太阳辐射到地球上的全部光聚焦成针尖般大小后的能量密度还要高。飞秒激光完全是人类创造的奇迹。 近二十年来,从染料激光器到克尔透镜锁模的钛宝石飞秒激光器,以及后来的二极管泵浦的全固态飞秒激光器和飞秒光纤激光器,虽然说脉冲宽度和能量的记录在不断刷新,但最大进展莫过于获得超飞秒脉冲变得轻而易举了。桑迪亚国家实验室的R.Trebino说:“过去1 0年中,(超快)技术已有显著改善, 钛蓝宝石激光器和现在的光纤激光器正在使这种(飞秒) 激光器的运转变得简洁和稳定。这种激光器现在人们已可买到, 而10年前, 你却必须自己建立。”比如,著名的飞秒激光系统生产商美国Clark-MXR公司将产生高功率飞秒脉冲的所有部件全部集成到一个箱子里,采用掺铒光纤飞秒激光器作为种子源,加上无需调整(NO Tweak)的特殊设计,形成了世界上独一无二,超稳定、超紧凑的CPA2000系列钛宝石啁啾脉冲放大系统。这种商品化的系统不需要飞秒专家来操作,完全可以广泛应用于科研和工业上的许多领域里。 根据飞秒激光超短和超强的特点,大体上可以将应用研究领域分成超快瞬态现象的研究和超强现象的研究。它们都是随着激光脉冲宽度的缩短和脉冲能量的增加而不断的得以深入和发展。飞秒脉冲激光的最直接应用是人们利用它作为光源, 形成多种时间分辨光谱技术和泵浦/探测技术。它的发展直接带动物理、化学、生物、材料与信息科学的研究进入微观超快过程领域, 并开创了一些全新的研究领域, 如飞秒化学、量子控制化学、半导体相干光谱等。飞秒脉冲激光与纳米显微术的结合, 使人们可以研究半导体的纳米结构(量子线、量子

红外光谱特征峰解析常识

红外光谱特征峰解析常识 编写李炎平 红外特征光谱峰存在一定特征规律,正确的记录了化学结构和特征,识记特征波谱峰有助于我们解析红外光谱。下面我将一些特征波谱峰简要罗列如下,如有疏漏之处还望批评指出。 , 羟基:特征峰范围(3650~3200)cmˉ1,一般在 3600cmˉ1处有较强峰。 , 羧基:特征峰范围(3500~2500)cmˉ1,一般峰波 数小于羟基。 , 饱和烷烃—C—H :特征峰小于3000cmˉ1,一般在 (2950~2850)cm处,如有峰在(1390~1360)cmˉ1 处,则说明有—CH,如有峰在1450cmˉ1处,则说3 明有——, CH2 , 不抱和烷烃:特征峰大于3000cmˉ1,对于烯烃 _C,C,H在3050 cmˉ1处和(1600~1330)cmˉ1 ,C,C,H处有峰,对于炔烃在(3360~3250)cmˉ1 处有峰,在(700~600)cmˉ1处有枪宽峰。 C,C, 对于:在(1700~1645)cmˉ1处有特征峰,不 过不太明显,只具有指示作用。 ,CHO,,COC,,,COOC,, 对于在(1900~1600)cm处有强峰。 ,C,O,,,C,O,C,,,C,N,,,C,O,C,, 指纹区:等,在 (1330~900)cmˉ1处有中强峰, , 对于:在(900~400)cmˉ1处有中强或弱峰。 (CH)2n

, 对于醛类:特征范围为羰基峰+(2900~2700)cmˉ1。 , 对于:在(1300~900)cmˉ1处有两强峰(可,C,O,C, 能有一个弱峰)。 , 特征区范围(4400~1330)cmˉ1,指纹区范围(1330~400)cmˉ1。 , 通常将中红外光谱区域划分为四个部 分。 1)4000~2500cm-1,为含氢基团的伸 缩振动区,通常称为“氢键区”。 2)2500~2000cm-1叁键和累积双键区。 3)2000~1500cm-1,双键区。 4)小于1500cm-1,单键区。

眼科激光手术的原理

眼科激光手术的原理 随着生活水平的不断提高,家里出现了各种各样的电子产品,电脑,电视,平板,手机等等,如果长期的对着这些电子产品很容易会患上近视,如果患上近视,则对我们的生活造成了很大的影响,为了能够清楚的看见事物,就必须要戴眼镜,也有的人会选择做眼科激光手术。 激光近视矫治手术自诞生之日起,便成为时尚人物的宠儿。此项技术经历了准分子激光角膜表面切削术(PRK)、IK、EK、TK 四个发展阶段,经过二十年的发展达到了一定的水平。对于近视眼手术,很多人都害怕术后恢复缓慢,会耽误工作,因此很多近视眼患者都想知道近视眼手术恢复的快慢,那么激光近视眼手术恢复得快吗?激光近视眼手术视力恢复的快慢,取决于年龄、眼睛屈光调节能力以及术前的近视程度。 总的来说,年青人、手术前近视度数低者,恢复较快;另外,看远处较看近处的视力(如阅读、看精细物体等)更早恢复。一般术后休息一两日,即可正常生活及工作。但在术后视力恢复过程中,应注意用眼卫生,以免引起眼睛疲劳而造成不适感觉。

飞秒激光是一种波长1053nm的神奇之光,它的种种优势已 经成功应用于各个领域,眼科手术也不例外。但是,飞秒激光到底是通过什么原理来矫正近视的呢? 飞秒激光手术的原理有两个,一个是光传输原理,一个是光爆破原理。 光传输原理 手术前医生将患者的基本信息资料和手术数据输入电脑(包 括激光聚焦的深度,也就是锥镜镜片底部到激光聚焦点的距离; 角膜瓣的直径、蒂的大小和宽度;激光切削的能量等)。手术中医生操作飞秒激光机,用锥镜将角膜固定,从而保持激光头到角膜组织中激光聚焦点的精确距离。 激光聚焦的深度,也就是锥镜镜片底部到激光聚焦点的距离,飞秒激光机按照医生设定的模式传输激光脉冲,在角膜上进行各种靶向切削。简要地说,飞秒激光的光传输原理给我们印象最深的是光传输的精确定向性和精确定位性。 光爆破原理

红外吸收光谱分析及其应用

红外吸收光谱分析及其应用 20世纪50年代初期,红外光谱仪问世,揭开了有机物结构鉴定的新篇章。到了50年代末期,已经积累了大量的红外光谱数据,到70年代中期,红外光谱法成为了有机结构鉴定的重要方法。红外光谱测定的优点: 1、任何气态、液态、固态样品都可以进行红外光谱的测定,这是核磁、质谱、紫外等仪器所不及的。 2、每种化合物均有红外吸收,又有机化合物的红外光谱可以获得丰富的信息。 3、常规红外光谱仪价格低廉,易于购置。 4、样品用量小。 红外吸收光谱分析也叫红外分光光度法,十一研究物质分子对红外辐射的吸收特性二建立起来的一种定性(包括结构分析)、定量分析法。根据试样的红外吸收光谱进行定性、定量分析和确定分子结构等分析的方法,称为红外吸收光谱法。 原理:当分子中某个基团的振动频率和红外光的振动频率一致时,分子就吸收红外光的能量,从原来的基态振动能级跃迁到能量较高的振动能级。物质对红外光的吸收曲线称为红外吸收光谱(IR)。 分子吸收红外光必须满足如下两个条件: 1.红外光的能量应恰好能满足振动能级跃迁所需要的能量,当红外光的频率与分子中某基团的振动频率相同时,红外光的能量才恩能够被吸收。 2.分子必须有偶极矩的变化。 与UV(紫外光谱)相比,IR的特点:IR频率范围小、吸收峰数目多、吸收曲线复杂、吸收强度弱。IR峰出现的频率位置由振动能级差决定;吸收峰的个数与分组振动自由度的数目有关;吸收峰的强度则主要取决于振动过程中偶极矩变化的大小和能级跃迁的几率。 红外吸收光谱具有高度的特征性,除光学异构外,没有两种化合物的红外光谱是完全相同的。红外光谱中往往具体要几组相关峰可以互相佐证而增强了定性和结构分析的可靠性,因此在官能团定性方面,是紫外、核磁、质谱等结构分析方法所不及的。红外光谱法可测定链、位置、顺反、晶型等异构体,而质谱法对异构体的鉴别则无能为力;红外光谱测定的样品范围广,无机、有机、高分子等

飞秒激光与其他激光加工到底有什么不同从原理来分析吧

飞秒激光与其他激光加工到底有什么不同从原理来分析吧 飞秒激光与其他激光加工有什么不同?从原理上进行分析和阐述 在这里,我们指的飞秒激光是指脉宽为1-1000 fs(1 fs=10-15s)的激光,其他激光是指脉宽大于1000 fs(1 ps)的脉冲激光或连续激光。 激光加工过程中需要考虑激光的波长、能量(或功率)、脉宽、频谱、脉冲频率、偏振、相位等因素,同时还要考虑聚焦系统以及扫描速度和方向,被加工对象物质的组成、结构和形态,甚至是物质所处的环境条件如温度和气氛。 脉宽是其中一个非常重要的具有普遍影响的激光参数。飞秒激光也主要是指现在用得最多的钛宝石以及Yb3+掺杂晶体和光纤激光器为主,波长在1 μm附近的近红外的飞秒激光。飞秒激光系统昂贵 飞秒激光现在已开始用于切割、钻孔、焊接、打标、剥离、修复等加工领域。但目前实际应用较少,原因是飞秒激光的价格比长脉冲激光和连续激光要贵很多。 飞秒激光贵的原因主要有: 1)根据傅里叶变化关系,要产生超短飞秒脉冲必须具有宽光谱的增益介质,增益介质的带宽决定了最终能实现的脉宽。 2)飞秒激光脉冲一般需要通过锁膜技术来实现,激光系统比较复杂。 飞秒激光特性很好 飞秒加工有不少优势,首先体现在精度高。 飞秒激光由于其脉宽很短,较低的脉冲能量就可以获得极高的峰值功率(脉冲能量/脉宽),当用物镜等进一步聚焦到材料时,由于焦点附近能量密度很高,能引起各种强烈的非线性效应。 激光加工可以认为是一种激光诱导反应,原理上分为诱导分子振动和电子激发。前者是热反应,后者与构成物质的原子外壳层电子关联的化学键相作用。近红外飞秒激光加工通过多光子过程,实现有空间选择性的微观结构操控,而不影响表面结构,这是飞秒激光加工的另外一个优势。

红外吸收光谱的解析分解

红外吸收光谱法 第一节概述 一、红外光谱测定的优点 20世纪50年代初期,红外光谱仪问世,揭开了有机物结构鉴定的新篇章。到了50年代末期,已经积累了大量的红外光谱数据,到70年代中期,红外光谱法成为了有机结构鉴定的重要方法。红外光谱测定的优点: 1、任何气态、液态、固态样品都可以进行红外光谱的测定,这是核磁、质谱、紫外等仪器所不及的。 2、每种化合物均有红外吸收,又有机化合物的红外光谱可以获得丰富的信息。 3、常规红外光谱仪价格低廉,易于购置。 4、样品用量小。 二、红外波段的划分 σ=104/λ(λnm σcm-1) 红外波段范围又可以进一步分为远红外、中红外、近红外 波段波长nm 波数cm-1 近红外0.75~2.5 13300~4000 中红外 2.5~15.4 4000~650 远红外15.4~830 650~12 三、红外光谱的表示方法 红外光谱图多以波长λ(nm)或波数σ(cm-1)为横坐标,表示吸收峰的位置,多以透光率T%为纵坐标,表示吸收强度,此时图谱中的吸收“峰”,其实是向下的“谷”。一般吸收峰的强弱均以很强(ε大于200)、强(ε在75-200)、中(ε在25-75)、弱(ε在5-25)、很弱(ε小于5),这里的ε为表观摩尔吸收系数 红外光谱中吸收峰的强度可以用吸光度(A)或透过率T%表示。峰的强度遵守朗伯-比耳定律。吸光度与透过率关系为 A=lg( ) T1 所以在红外光谱中“谷”越深(T%小),吸光度越大,吸收强度越强。

第二节 红外吸收光谱的基本原理 一、分子的振动与红外吸收 任何物质的分子都是由原子通过化学键联结起来而组成的。分子中的原 子与化学键都处于不断的运动中。它们的运动,除了原子外层价电子跃迁以 外,还有分子中原子的振动和分子本身的转动。这些运动形式都可能吸收外 界能量而引起能级的跃迁,每一个振动能级常包含有很多转动分能级,因此 在分子发生振动能级跃迁时,不可避免的发生转动能级的跃迁,因此无法测 得纯振动光谱,故通常所测得的光谱实际上是振动-转动光谱,简称振转光谱。 1、双原子分子的振动 分子的振动运动可近似地看成一些用弹簧连接着的小球的运动。以双原子 分子为例,若把两原子间的化学键看成质量可以忽略不计的弹簧,长度为r (键 长),两个原子分子量为m 1、m 2。如果把两个原子看成两个小球,则它们之 间的伸缩振动可以近似的看成沿轴线方向的简谐振动,如图3—2。因此可以 把双原子分子称为谐振子。这个体系的振动频率υ(以波数表示),由经典力 学(虎克定律)可导出: C ——光速(3×108 m/s ) υ= K ——化学键的力常数(N/m ) μ——折合质量(kg ) μ= 如果力常数以N/m 为单位,折合质量μ以原子质量为单位,则上式可简 化为 υ=130.2 双原子分子的振动频率取决于化学键的力常数和原子的质量,化学键越强,相对原子质量越小,振动频率越高。 H-Cl 2892.4 cm -1 C=C 1683 cm -1 C-H 2911.4 cm -1 C-C 1190 cm -1 同类原子组成的化学键(折合质量相同),力常数大的,基本振动频率就 大。由于氢的原子质量最小,故含氢原子单键的基本振动频率都出现在中红 外的高频率区。 2、多原子分子的振动 1πμ2c K m 1m 2m 1m2+ K μ

关于全飞秒和传统的 半飞秒应该如何选择

最新的全飞秒的手术过程与传统全激光飞秒比较,整个过程中只需要一台飞秒激光设备,操作上更省事,同时切口更小,角膜瓣不需要切开。 然而与半飞秒对比,全飞秒这项新技术的缺点也很明显: 1、光区范围最大仅有6.5mm:全飞秒的最大光区仅有6.5mm,常规为6.0mm。而光区范围往往影响到治疗范围,光区范围很狭窄的全飞秒激光,治疗范围也受到了严重限制:全飞秒无法治疗远视,治疗度数不能太低,也不能太高,一般只能治疗800~1000度的近视。而全激光飞秒的光区范围常规就已经可以做到8.0mm,如在波前像差引导下更可以做到9.5mm,矫正度数范围可从50-2000度。 2、无法在波前像差数据引导下进行个性化手术,对部分屈光度数高、眼部情况复杂的患者无法施行全飞秒激光手术。 3、损失更多角膜组织:为了要“无瓣”,全飞秒要在角膜上打两层激光,相比飞秒手术损失更多的角膜组织,这将进一步减少适合全飞秒激光手术的患者人群。 4、手术难度大,对手术医生经验、患者心理素质、手术环境干扰等要求很高,容易发生术中异常,导致对焦失误,激光手术位置偏离毫厘,术后效果就会差之千里。 5、无法施行二次手术:由于全飞秒激光采用无瓣方式取出角膜镜片组织来达到效果,这样的方式如果在术中出现异常情况,是无法马上进行修正的,只能等待6个月恢复期后再进行修补。而与传统全激光飞秒可以马上进行修正、术后可二次甚至是多次进行飞秒激光矫正手术不同,全飞秒是一种“一次性手术”,是无法进行二次近视矫正手术的。 全飞秒激光是一种采用新技术原理的激光手术方式,在术后创口恢复上有一定的优势,但在患者近视度数及眼部情况适应度上有相当的局限性,在对患者术后炫光散光、夜视力等效果保证的前提下,一般只有很小部分患者较为适合采用全飞秒激光手术,如果强行对并不适合的患者施行全飞秒激光手术,发生手术失败或术后效果不理想的机率不小;再从国内主流眼科医院的选择来看,因为全飞秒激光还未通过美国权威机构FDA认证,因此大多技术成熟的医院没有引进,应当是等待其进一步改进成熟后再考虑引进。而半飞秒经过近十年全球百万例的验证,是一种相当稳定成熟的激光手术,依旧是当前最安全、最主流、 患者适应范围最大的近视治疗激光手术,技术成熟非常安全,并发症的发生率几乎 为零。并且可以对各项参数进行精确调整及设置,安全性非常高,利用虹膜定位波前像差技

仪器分析红外吸收光谱法习题和答案解析

红外吸收光谱法 一.填空题 1.一般将多原子分子的振动类型分为伸缩振动和变形振动,前者又可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动,后者可分为面内剪式振动(δ)、面内摇摆振动(ρ) 和面外摇摆振动(ω)、面外扭曲振动(τ) 。2.红外光区在可见光区和微波光区之间,习惯上又将其分为三个区: 远红外区,中红外区和近红外区 ,其中中红外区的应用最广。 3.红外光谱法主要研究振动中有偶极矩变化的化合物,因此,除了单原子和同核分子等外,几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。 4.在红外光谱中,将基团在振动过程中有偶极矩变化的称为红外活性 ,相反则 称为红外非活性的。一般来说,前者在红外光谱图上出现吸收峰。5.红外分光光度计的光源主要有能斯特灯和硅碳棒。 6.基团一OH、一NH;==CH的一CH的伸缩振动频率范围分别出现在 3750—3000 cm-1, 3300—3000 cm-1, 3000—2700 cm-1。 7.基团一C≡C、一C≡N ;—C==O;一C=N,一C=C—的伸缩振动频率范围分别出现在 2400—2100 cm-1, 1900—1650 cm-1, 1650—1500 cm-1。 8.4000—1300 cm-1 区域的峰是由伸缩振动产生的,基团的特征吸收一般位于此范围,它是鉴最有价值的区域,称为官能团区;1300—600 cm-1 区域中,当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的不同,犹如人的指纹一样,故称为指纹区。 二、选择题 1.二氧化碳分子的平动、转动和振动自由度的数目分别(A) A. 3,2,4 B. 2,3,4 C. 3,4,2 D. 4,2,3 2.乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为(C) A. 2,3,3 B. 3,2,8 C. 3,2,7 D. 2,3,7 4.下列数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH 3CH 2 COH的吸收 带?(D) A. 3000—2700cm-1,1675—1500cm-1,1475—1300cm一1。 B. 3300—3010cm-1,1675—1500cm-1, 1475—1300cm-1。 C. 3300—3010cm-1, 1900—1650cm-l,1000——650cm-1。 D. 3000—2700cm-1, 1900—1650cm-1, 1475——1300cm-1。 1900—1650cm-1为 C==O伸缩振动,3000—2700cm-1为饱和碳氢C—H伸缩振动(不饱和的其频率高于3000 cm-1),1475——1300cm-1为C—H变形振动(如—CH 3 约在1380—1460cm-1)。

眼科激光手术简介

PRK 即激光光学角膜切削术,1987年开始临床使用,属于表面切削手术范畴。针对特定的人群,例如角膜太薄不适合接受LASIK/飞秒激光LASIK手术的近视患者,且近视度数很低的患者。 近视眼激光手术IK 准分子激光原位角膜磨镶术,又称LASIK,即准分子激光手术,20mm切口大,1992年开始临床使用,主要通过角膜板层刀制作角膜瓣。 近视眼激光手术EK 又称LASEK,即准分子激光上皮下角膜磨镶术,EuroEyes表示该项手术是在1997 年开始临床使用,针对500度以下的近视度数,角膜相对较薄的另一种的准分子激光手术,它克服了PRK的疼痛。LASEK手术是用上皮刀切出一个厚度为60-80微米,直径8-10毫米,蒂的弧度为30度的上皮瓣,掀开上皮瓣后用准分子激光进行原位磨镶来改变角膜的屈光度从而达到矫正近视、散光的目的,而后上皮瓣复位。 近视眼激光手术TK 激光近视手术 又称TORION LASIK,即波前像差引导准分子激光手术,20mm大切口,是针对IK的更新。TK新技术,解决了LASIK手术难以克服的误差问题,让手术变得更精确、安全和完美。这是眼科激光手术继LASIK以后的最大进展。 近视眼激光手术飞秒激光 包括飞秒激光LASIK(俗称半飞秒),20mm大切口,2006年开始临床使用,手术无痛,需要制作角膜瓣,但不适合有干眼症、散光及角膜较薄的患者,由于切口大,也就没有全飞秒SMILE那样更有利于保护角膜结构。 近视眼激光手术全飞秒激光 全飞秒激光近视治疗 包括全飞秒FLEX(大切口,已淘汰,20mm切口)及全飞秒微创SMILE(小切口,仅有2-4mm),全飞秒微创SMILE无需制作角膜瓣,切口小也就更有利于保护角膜结构,效果稳定,手术时间短,也适合有干眼症、散光及角膜较薄的患者。全飞秒激光手术的全过程实现了真正意义上的微创化,保证了手术后“无切口”状态。完全摆脱准分子激光和角膜板层刀。所以,“全飞秒”比“半飞秒”手术更精确、更安全、更舒适,术后恢复更快。

飞秒激光及其应用进展

摘要:飞秒激光其超短脉冲,超强峰值功率和高聚焦能力,因在很多相关领域得了广泛的应用,本文主要介绍飞秒激光及其在基础研究领域和医学领域的应用的同时,对随着飞秒激光新发展起来的某些相关学科做一简述。 关键词:飞秒;激光;应用 超短脉冲时代是从1960年代末1970年代初提出激光锁模技术时开始的,短短的20年后,出现了主动锁模,被动锁模,脉冲碰撞锁模(cpm),相加脉冲锁模等,锁模技术可以将脉冲缩短到皮秒是10-12秒甚至飞秒10-15秒。在1980年代中期出现的自锁模技术和非线性啁啾脉冲放大技术,使我们真正进入了超短脉冲的时代。利用这种技术可以产生一个高密度,高强度和高温高压领域是实验室天体物理在极端条件下,光与物质相互作用的极端物理条件,并提供了一个强大的高亮度x射线产生的重大科学研究手段。 此外,在第二十世纪90年代末,还发现飞秒激光的介质效应产生的长脉冲激光的独特性质有所不同,如区域、热效应小,空间选择性的作用,这些独特的性能,在许多领域有重要的应用价值,如微型光子器件的制造,医药,精细操作,三维度的光存储,纳米生物技术,纳米医学,这些应用已经引起了国内外的广泛关注[1]。 飞秒激光其超短脉冲,超强峰值功率和高聚焦能力,因能够实现超精细和维微加工的特点获得了广泛关注和深入研究,所以飞秒激光技术发展迅速[2]。 一、飞秒激光简介 激光曾被人类视为神秘之光并已被广泛使用。飞秒激光是近年来科学家们通过探究发现的更特殊的激光,简称fs是一种近红外光以脉冲形式运行,很短的时间,是衡量时间的标准尺度的长度。1飞秒只有1秒的一千万亿分之一,即10-15秒。 飞秒激光有以下三个特点:1、利用飞秒激光获得的脉冲要比利用电子学方法获得的最短脉冲还短几千倍。2、具有比目前全世界发电总功率还要多出百倍的瞬时功率,可达百万亿瓦。3、空间区域可以集中到比头发的直径还要小,使周围的核力量的电场强度比其他电子还高几倍。 二、飞秒激光的发展历史 飞秒激光的发展可分为四个阶段,目前已经历了前三个阶段正在进入第四个阶段。 60年代中后期的10-9~10-10s第一阶段是飞秒激光的早期阶段,其主要特点是建立锁模的理论和实验研究的各种各样的夹紧方法。 第二阶段是基于各种各样的锁模逐渐趋向于成熟的理论和方法为主要特征的70年代的10-11~10-12s,这个阶段皮秒(10-12)初步应用于化学和物理的领域。 第三阶段是飞秒激光的发展,主要是以碰撞锁模染料激光器的飞秒激光脉冲宽度为代表,真的进入了飞秒(10-15秒)阶段。飞秒激光脉冲的色散,嘀啾,自相位调制效应再不能被忽略了,平衡这些效应的结果产生了使物理学界震惊的事件――理论上早已预言的孤子(soilton)首先在光学领域实现了――光孤子(optical soliton)。飞秒光脉冲的出现还伴随生长出许多新的光学技术。 第四个阶段是从90年代初开始的。而它主要特征是表现在产生飞秒激光介质的新的突破。自从70年代初期开始,一直是有机染料为介质的激光器领导飞秒激光新潮流。到了90年代,以掺钦蓝宝石为代表的固体介质激光器突然闯入了飞秒激光领域,并大有一举取代飞秒染料激光器之势。简单,实用和性能更优越是固体飞秒激光技术的鲜明特点。 在短短的20几年内飞秒激光经历了四个发展阶段,脉冲宽度压缩了5~6个量级,并在光通讯,化学,物理,生物学等众多领域中得到了广泛应用。其纵向发展速度之快横向扩展范围之广在自然科学史上是罕见的。 20多年的飞秒激光的发展,特别是近10年的发展,促进基础学科的发展,如物理、化

激光技术论文:飞秒激光治疗近视技术的应用

激光治疗近视的技术 课程:原子物理与量子力学 学院:国防科技学院 班级:辐射1003 姓名:高阳 学号:20100578

激光治疗近视技术的应用 [摘要]准分子激光治疗近视眼手术经过近二十年的发展,使全球上千万近视眼患者顺利摘掉了眼镜。此项技术经历了prk、ik、ek、tk四个发展阶段,目前已经达到了相当高的水平。然而普通激光手术仍有一个关键环节未能得到完善的解决,就是角膜瓣制作环节,而这一环节又是直接关系到激光手术安全性、术后效果的关键环节。直至飞秒激光手术出现,这一激光手术历史遗留问题才得以彻底解决。近视手术史也进入了一个新的时代——全程无刀近视手术时代。本文通过对飞秒激光治疗近视技术的介绍及应用,为广大患者了解飞秒激光手术的特点和优势,提供新的认识。 [关键词]激光技术飞秒激光近视 我国目前总近视人口高达4亿,青少年近视人口超过1.5亿,小学、初中、高中和大学生中近视比例分别超过25%、50%、70%和75%。当前,近视已成为一个公共健康问题。 一、近视治疗的方法和现状 矫正近视方法通常有三种:(1)镜片矫正:包括框架眼镜、角膜接触镜;(2)眼内屈光手术:透明晶体摘除术、有

晶体眼的人工晶体植入术;(3)角膜屈光性手术:放射状角膜切开术(rk)、准分子激光切削术(prk)、准分子激光原位角膜磨镶术lasik(简称ik)、准分子激光上皮下角膜磨镶术lasek(简称ek)、虹膜识别旋转定位+波前像差引导的准分子激光近视手术torsion lasik(简称tk)等。 准分子激光治疗近视是眼科领域一项革命性成果,这项技术从1986年开始,在理论和实践中不断地摸索前进。到目前为止,在全球范围内已发展到极高的水平,成为一项真正造福于广大近视患者的技术。我国每年有近90万的近视患者通过准分子激光手术一劳永逸地摘掉了眼镜,治疗后达到了参军、就业、升学、考公务员对视力的要求。 二、近视激光手术治疗存在的问题 近视激光手术在临床应用过程中不断更新升级,从最初的prk发展到lasik手术,再改良出现lasek,其发展速度非常快。 在眼的屈光系统中,角膜的屈光力占全部屈光力的70%,角膜屈光力的轻度改变,能明显影响近视的度数。prk及lasik两种手术正是通过切削中央角膜,使之变薄而降低其屈光力来达到矫正近视目的的。prk多应用于治疗中低度近视,但由于破坏了角膜的正常解剖结构,术后可出现角膜上皮下雾状浑浊、青光眼或高眼压、眩光和回退等并发症。lasik可以保持前部角膜组织的正常解剖结构,能够减轻术

飞秒激光简介

飞秒激光简介 ●飞秒激光和传统准分子的区别 ●飞秒激光的六大优势 ●飞秒激光优越性 ●飞秒激光安全性 ●飞秒激光看得见的优势 ●飞秒激光昂贵的原因 飞秒激光和传统准分子的区别 飞秒激光被视为神秘之光,是一种以脉冲形式运转的激光,持续时间非常短。只有几个飞秒(一飞秒就是10的负15次方秒,也就是1/1000万亿秒),它比利用电子学方法所获得的最短脉冲要短几千倍,是人类目前在实验条件下所能获得的最短脉冲。 飞秒激光完全是人类创造的奇迹。它能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域,用来进行微精细加工。用飞秒激光进行切割,几乎没有热传递。美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员发现,这种激光束能安全地切割高爆炸药。生物医学专家已将它作为超精密外科手术刀,用于视力矫正,既能减少组织损伤又不会留下后遗症,甚至可对单个细胞动精密手术或者用于基因疗法。https://www.360docs.net/doc/7c18645950.html,/ 让我们再来看看准分子激光是怎么工作的。准分子激光与生物组织作用时发生的不是热效应,而是光化反应。 所谓光化反应,是指组织受到远紫外光激光作用时,会断裂分子之间的结合键,将组织直接分离成挥发性的碎片而消散无踪。对周围组织则没有影响,达到对角膜的重塑目的,能精确消融人眼角膜预计去除的部分空间精确度达细胞水平,不损伤周围组织。它的波长短,不会穿透人的眼角膜,因此对于眼球内部的组织没有任何不良的作用。 常用的准分子激光术式有LASIK、LASEK、超薄LASIK和飞秒激光(这些术式均可加波前像差和虹膜定位技术)。LASIK、和超薄LASIK都是用板层刀制作角膜瓣,LASEK是用酒精制作角膜瓣,而飞秒激光是通过激光来完成对角膜瓣的制作,所以更精确更精准,术后的视觉质量会更好。

红外吸收光谱解析汇总(波谱分析)

GJhO的红外吸收光H 2十2汉4 — 10 解:1?计算不饱和度,为饱和脂肪族类化合物。0 2 2?特征峰及相关峰: u;二2970口打百莒) ' 2874c/w ](s) 笳;J476

结构式中可能含有一个苯环利一个卷键或两个取健.r& 图的240(H210(km 无吸收峰.町否定垒键的存在. 人特征峰及相关峰’ :H 3070(?m~' (ir)300 lt?w~] ( w) t?c_c 1597cm L4 48ft7rw_1.1581c 人级74&湖弋邻位取代) V^3 2954cw_l v^H2847cm~ 1435 cm1 Uc-o-c1288CW _1(ys) v^_o_c1126cnr l(s)J 综匕,结构中存^Ar—COOCH3单尤结构。 不饱利度等于& ■个举环片去4个* 1个羡搭占去I个.还余1个不饱和度?mittra中无t玄y 峰.不存衽「=<、基团"结合苯为邻取代?从怙5減去已知的C JJ IKO J.还#10^1,02.故应还有_个一coocto^Hjo 缥上所述.其结构式町链为= *¥> 1.计算木饱和度,^=2+2X^0-]Q=6 O 「邻位取代萃 按旱峰.分裂峰1581cm 1的存一在,提示GF有可能自接与苯环相连.发生共枫.

相关文档
最新文档