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微纳秒荧光寿命测试系统设计与搭建任务书

 2020-04-26 12:56:10  

1. 毕业设计(论文)的内容和要求

随着科技的不断进步,人们对材料物理性质的研究不断深入。对于材料光电性质的研究,已经从早期的稳态光电性能测试,逐步深入到微观动力学过程的细致研究。在研究发光材料的激发态动力学过程时,人们常常需要借助超快时间分辨光谱结合材料瞬态吸收来对材料不同激发态之间平衡过程进行研究。目前,已经能够实现飞秒级双光子泵浦探测。然而,在一些普通的材料表征过程中,常常仅需要测定材料的荧光寿命。一般发光材料的荧光寿命在纳秒到微秒级别,少数长余辉稀土发光材料的荧光寿命达到了秒级。荧光寿命越短,对测试系统要求越高。高速的数据采集和处理要求芯片具有较强的处理能力和稳定性。目前,已经有很多商用荧光寿命测试系统,比如HORIBA的FluoroCube / UltraFa、爱丁堡的FLS980等。这些荧光测试系统集成了高性能的数据采集模块和先进的数据处理软件,能够满足多数科研人员的测试需求。然而,目前成熟的商用仪器造价均高于40万人民币,远远超出了广大科研爱好者的承受范围。另一方面,成熟的荧光寿命测试系统虽然扩展了很多功能,但是由于需要将所有部件整合在一起,使用起来明显不够灵活,不能够满足特定实验需要。而对于荧光测试系统的各个部件成本并不很高。这些因素促使我们开发方便使用的低成本荧光寿命测试系统。因此,本课题拟通过将荧光寿命测试所需部件进行整合,来实现低成本、便于灵活使用的荧光测试系统。

要求学生:1,了解荧光寿命测试系统工作原理和各部件性能参数;2,设计并开展实验,将不同信号探测和采集模块以及激发光源进行整合,搭建微纳秒级荧光寿命测试系统;3,研究光电探测器、光电倍增管、示波器和纳秒激光的性能对测试系统性能的影响;4,整理探测系统搭建方案和资料,按照规范要求书写完成毕业论文。

2. 参考文献

1,principles of fluorescence spectroscopy 3rd(springer2006);

2,时间分辨光谱测量系统的设计与改进,陈多佳,北京交通大学,硕士毕业论文,2008;

3,talebpoura,abdel fattahm,chinal.foeusing limits of intense ultra fast laser pulses in a high pressure gas:roadtonewspeetroseopie
souree[j].communieations,2000.,

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3. 毕业设计(论文)进程安排

起讫日期

设计(论文)各阶段工作内容

20181226-20190120

了解不同荧光寿命测试系统的工作原理,制定整体试验计划,写出开题报告。

20190121-20190223

学习荧光寿命测试系统各部件性能参数

20190224-20190320

设计并开展实验,将不同信号探测和采集模块以及激发光源进行整合,搭建微纳秒级荧光寿命测试系统

20190321-20190404

研究光电探测器、光电倍增管、示波器和纳秒激光的性能对测试系统性能的影响

20190405-20190420

完善荧光寿命测试系统搭建方案

20190421-20190520

完成论文初稿,并进行修改,完成PPT

20190521-20190610

参加答辩

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