学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

频率上转换荧光光谱技术及其在生物大分子动力学中的应用

作　者: 陶占东
导　师: 张三军; 徐建华
学　校: 华东师范大学
专　业: 光学
关键词: 时间分辨荧光频率上转换系统设计与建设生物大分子飞秒动力学
分类号: O482.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 13次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

基于非线性光学和频产生以及脉冲激光泵浦探测原理,频率上转换荧光光谱技术具有超快的时间分辨,尤其是近年来飞秒激光技术的不断发展和普及,频率上转换的时间分辨已经达到了飞秒量级,为研究生物大分子的精细结构、功能以及超快动力学提供了重要的技术手段和方法。结合相关的光学设计和程序设计技术和方法,我们自行设计和组建了一套专门用于研究生物大分子动力学的非线性频率上转换荧光光谱测量系统。目前,我们利用这套频率上转换系统开展了对一些生物大分子荧光寿命的测量及动力学的研究,并取得了初步的实验成果。本文概述了荧光光谱学、时间分辨荧光探测和频率上转换技术,重点说明一套自行搭建的频率上转换荧光光谱测量系统的主要设计特点和问题解决方案。简单总结了频率上转换技术在色氨酸、蛋白质和DNA等生物大分子动力学研究方面的应用。同时,具体给出了利用自行搭建的频率上转换系统探测双肽和淬灭荧光素时间分辨荧光的实验结果。论文的最后是对频率上转换技术及所搭建系统的总结和展望。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章绪论  10-15
  1.1 荧光概述  10-12
  1.2 时间分辨荧光光谱技术发展概述  12-13
  1.3 频率上转换发展概述  13-14
  1.4 论文结构安排  14-15
第二章频率上转换的基本原理  15-20
  2.1 相位匹配  15-16
  2.2 频率上转换的能量转换效率  16-17
  2.3 频率上转换的光谱分辨  17-18
  2.4 群速度失配和群速度色散  18-19
  2.5 频率上转换荧光光谱信号的探测  19-20
第三章频率上转换荧光光谱实验系统的设计与建设  20-48
  3.1 频率上转换荧光光谱实验系统光路设计  21-32
    3.1.1 频率上转换的激光光源  21-25
      3.1.1.1 频率上转换的飞秒激光  21-23
      3.1.1.2 飞秒激光的优势  23
      3.1.1.3 飞秒激光器的使用  23-25
    3.1.2 光路的噪声抑制  25-28
      3.1.2.1 激发光路的噪声抑制  25-26
      3.1.2.2 和频光产生和收集光路的噪声抑制  26-28
    3.1.3 激光偏振方向的调整  28-30
    3.1.4 非线性晶体的使用及样品池的设计  30-32
  3.2 频率上转换荧光光谱实验系统信号探测方法设计  32-35
    3.2.1 脉冲信号探测器的选择  32-34
    3.2.2 探测系统的噪声及抑制  34-35
  3.3 频率上转换荧光光谱实验系统控制程序设计  35-44
    3.3.1 单一部件的程序设计  36-40
      3.3.1.1 ESP301控制程序  36-38
      3.3.1.2 单色仪控制程序  38-39
      3.3.1.3 其他部件的控制程序  39-40
    3.3.2 频率上转换荧光实验的步骤及程序设计  40-44
      3.3.2.1 频率上转换荧光实验的一般步骤  40
      3.3.2.2 频率上转换荧光实验的程序设计  40-44
  3.4 频率上转换荧光光谱实验系统测试与优化  44-48
    3.4.1 仪器响应函数的测量  44-45
    3.4.2 探测光延迟线平行度测试  45
    3.4.3 TOPAS系统的调试  45-47
    3.4.4 探测系统触发信号的设置  47-48
第四章频率上转换荧光光谱技术在生物大分子动力学中的应用  48-59
  4.1 水溶液中色氨酸的溶剂弛豫  48-50
  4.2 蛋白质动力学研究  50-54
  4.3 DNA动力学研究  54-56
  4.4 双肽荧光频率上转换实验  56-58
  4.5 淬灭荧光素频率上转换实验  58-59
第五章总结及展望  59-60
参考文献  60-65
附录  65-78
后记  78

频率上转换荧光光谱技术及其在生物大分子动力学中的应用

内容摘要

全文目录

相似论文