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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
获取材料超分辨的光学图像及光谱信息，对于光学器件的分析、纳米金属结构的观测、单分子检测以及生物学的研究与应用都具有重要的意义。本论文基于近场光学显微术及切变力显微术，开展了纳米显微光学成像与光谱检测方法的研究。主要的工作包括以下几个方面：（1）计算、模拟和分析圆锥型和四棱锥型光纤探针的光学特性；结果显示，探针的锥角和长度对探针的光学传输效率有着重要影响，光纤锥角越大，通光效率越高；这些结果对于光纤探针的制备有一定指导意义。采用、改进了两种光纤探针制备方法包括：化学腐蚀法、电阻丝加热融拉方法；提出一种机械研磨方法。采用溅射的方式实现探针表面的金属化；用这些方法制备成的探针能够直接用于成像实验。（2）在发展了一种基于双压电陶瓷片切变力传感器的近场测控方法基础上，对提高双压电陶瓷片切变力传感器探测灵敏度的途径进行了讨论，一方面提出了非对称结构的双压电陶瓷片切变力传感器，减小弹性常数；另一方面通过力反馈回路来增大品质因数；两种方式都显示出很好的效果。此外，设计了组合式平板扫描器并提出了一种样品的“粘滞-分离-滑动”微动技术研究，提高样品微动的可靠性。进一步，研制了基于双压电片的悬臂式高速共振型扫描器，以15-20 帧/秒的速度获得原子力显微镜（AFM）接触模式下图像，每帧大小为100×100 像素。（3）自行研制了一套具有多种工作模式纳米光学成像与光谱系统。开展了系统功能测试，其中主要包括切变力形貌成像、反射、透射模式近场光学成像、以及偏振衬度成像的实验研究；并开展了一些电光陶瓷材料及磁光材料初步的应用探索研究，其中获得透明电光陶瓷材料PLZT 表面的形貌图像以及电畴像，形貌分辨率~30 nm，光学分辨率~210 nm，其大小为照明光波长的~1/3（照明光λ=632 nm）。（4）研制了适合于表面等离激元激发的全内反射光路，给出初步仿真、实验的结果。使用光纤探针近场收集的方式，在表面金膜厚度~50 nm 的条件下，入射p 光在~43°时可检测到明显的共振现象。此外，在圆柱坐标下对等离激元光纤探针模型进行了仿真。结果显示出，探针尖端的场增强效果对探针锥角变化非常敏感，在此模型中半锥角~21.5°时，增强因子可达~105.26。（5）采用电化学沉积的方式，对纳米银的制备方法进行了研究。制备出球状、棒状、树枝状、立方体状、带孔洞的多面体状的纳米银材料；结果显示，沉积电压不仅影响纳米银的尺寸大小而且对形貌也有重要影响。以树枝状纳米银作为基底，获得了极低浓度（10-16 mol/L）下罗丹明6G 表面拉曼增强的实验结果。其次，利用FDTD 方法讨论了在不同的几何参数（例如：尖端曲率半径，针尖锥角）以及实验条件（例如：入射p 光角度，针尖/基底材料）影响下，针尖尖端的场增强效果。设计和初步搭建起针尖增强拉曼光谱系统，并以四氯化碳为标样，获得了光路的测试结果。 |
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发表于 2022-9-6 09:33:28
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