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对漫反射表面上雪、冰和水层进行的近红外光学研究
摘要： 大多数关于水或冰的实验都需借助复杂精密且昂贵的仪器才能获取可靠的光学数据，而本文展示了一种简单经济的装置，使我们能够在混凝土、石材、路面或沥青等粗糙漫反射表面之上对水、冰和雪进行近红外测量。通过利用漫散射而非镜面反射的特性，我们无需使用任何液体池即可测定水的折射率虚部。此外，我们还证明新开发出的二维光线追踪模拟能够很好地描述雪的光谱特征。
关键词： 雪、冰、水层、光学研究、近红外、漫反射表面
更新于2025-09-09 09:28:46
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近红外N-杂环荧光素类似物的合成及其活体光学成像发光性能
摘要： 作为利用萤火虫荧光素-荧光素酶（L-L）反应实现深层组织高灵敏度生物发光成像的手段，我们先前报道了一种荧光素类似物AkaLumine。该物质具有高细胞通透性，通过L-L反应能发射近红外（NIR）光并具备优异的组织穿透性。然而尽管AkaLumine可观测深层组织靶标，其水介质中较差的溶解度限制了体内成像应用。为此，我们合成了三种以N-杂环芳香环为结构的AkaLumine衍生物——新型红色荧光素类似物，其在磷酸盐缓冲液中的溶解度显著高于AkaLumine。其中一种衍生物（本文称为seMpai）在与Photinus pyralis荧光素酶进行L-L反应时发射峰位于675 nm，在小鼠组织成像中表现出与AkaLumine相近的活性。期待seMpai能拓展高灵敏度NIR生物发光成像在广泛生物医学研究领域的应用。
关键词： 生物发光、深层组织成像、近红外
更新于2025-09-04 15:30:14
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[IEEE 2018年光子学北美会议(PN) - 加拿大魁北克省蒙特利尔(2018.6.5-2018.6.7)] 2018光子学北美会议(PN) - 用于近红外检测的双热点双极化Chand-Bali纳米天线
摘要： 在这项工作中，我们提出了一种新型金纳米天线阵列设计。该纳米天线由两个椭圆形贴片构成：一个垂直椭圆与水平椭圆的短轴重合，通过在水平椭圆上蚀刻出一个椭圆孔径，最终形成我们设计的"昌德-巴利"形纳米天线。通过精确选择几何尺寸，在近红外（NIR）波段内为两种正交偏振同时创造了两个对称的小间隙，这些间隙在相同共振频率下具有显著的电场强度增强效应。新设计为红外探测和能量收集应用提供了更优性能。
关键词： 能量收集、纳米天线、近红外、双极化、电场增强
更新于2025-09-04 15:30:14
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基于近红外光谱结合数据描述算法的纺织纤维类别识别
摘要： 羊绒是一种由山羊生产的奢侈纤维，具有很高的经济价值。巨额利润的诱惑使得用廉价材料仿冒羊绒成为常见现象。因此，开发区分羊绒与其他动物纤维的简易方法需求日益增长。本研究探索了结合近红外（NIR）光谱与三种数据描述方法（支持向量数据描述SVDD、k近邻数据描述KNNDD和GAUSS方法）实现该目标的可行性。采用Relieff算法进行变量筛选，并以主成分分析（PCA）作为探索性工具和特征提取手段。实验共采集了属于四个类别的395个样本，其中作为目标类别的A、B、C、D类用于模型构建的样本量分别为69、71、61和50个?；谏秆〕龅?7个变量和仅两个主成分（PC），获得了三类数据描述结果。SVDD模型展现出最灵活且紧密的边界，在独立测试集上也达到了100%的灵敏度。这表明结合NIR光谱、SVDD和Relieff算法对不同动物纤维进行类别鉴定是可行的。
关键词： 纺织品、纤维、近红外、数据描述
更新于2025-09-04 15:30:14
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[<i>a</i>]苯并BODIPY荧光团合成的最新进展
摘要： 这篇专题文章总结了截至2018年文献中报道的[a]-苯并稠合BODIPYs的不同合成策略。这些p-扩展型BODIPYs因其近红外区域优异的光物理性质以及相比传统双苯乙烯衍生物更高的(光)化学稳定性，有望成为生物成像和有机光伏应用中的理想荧光团。本综述描述的四种主要策略既可直接获得目标[a]-苯并稠合BODIPYs，也可通过二/四氢异吲哚中间体实现。
关键词： 有机光伏、荧光团、近红外、BODIPY、生物成像
更新于2025-09-04 15:30:14
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近红外光谱法作为橄榄中脂肪和水分分析的快速可靠工具
摘要： 对橄榄果实中脂肪和水分含量的评估对橄榄种植者和橄榄油加工者都至关重要。用于测定橄榄果实脂肪含量的参考方法（如索氏提取法）耗时、耗材且劳动强度大。近红外（NIR）光谱技术被提出作为快速无损分析橄榄果实脂肪和水分含量的解决方案。本研究在六个不同采收时间点对四个品种（Arbosana、Arbequina、Chiquitita和Koroneiki）的脂肪和水分定量方法进行了比较研究，以确定近红外技术作为替代方法的潜力。此外还使用锤式粉碎机的三种不同筛网尺寸（4毫米、6毫米和8毫米）以及刀片粉碎机，研究了橄榄果浆粉碎程度对近红外性能的影响。结果表明，参考索氏提取法与近红外方法之间具有令人满意的相关性（R2=0.995）。采用近红外与传统烘箱法对水分含量进行的比较研究也显示出R2值为0.995。与锤式粉碎机相比，刀片粉碎机测得的脂肪和水分含量值均更高。评估表明，在建立化学计量模型时，为获得最高准确性，模型中应包含所有粉碎尺寸和刀片尺寸的数据。
关键词： 索氏提取法、近红外（NIR）光谱技术、含水量、橄榄果实、脂肪含量、化学计量学模型
更新于2025-09-04 15:30:14
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基于近红外-红光算法的内陆水体叶绿素a遥感估算：亚洲湖泊验证
摘要： 卫星遥感是监测水体中叶绿素a浓度（Chl-a）的高效工具?；诮焱?红光（NIR-red）波段的遥感算法在内陆水体叶绿素a反演中展现出巨大潜力。本研究采用亚洲五个湖泊的广泛数据集，测试了新开发的NIR-red算法SAMO-LUT（半解析模型优化与查找表）的性能。结果表明：SAMO-LUT算法反演的叶绿素a与实测值高度相关（R2=0.94），均方根误差（RMSE）和归一化均方根误差（NRMS）分别为8.9 mg·m?3和72.6%。但当叶绿素a浓度低于10 mg·m?3时，该算法误差显著增大（RMSE=1.8 mg·m?3，NRMS=217.9%），这是由于低浓度水体组分导致SAMO-LUT所用波段（665nm、705nm和754nm）离水辐射差异过小所致。对低组分浓度水域改用蓝绿波段算法（OC4E）后，RMSE和NRMS可分别降至1.0 mg·m?3和16.0%。这说明：（1）水体组分浓度较低时NIR-red算法效果不佳；（2）应根据水体组分浓度选择不同算法；（3）有必要开发算法优选分类方法。
关键词： 亚洲湖泊、蓝绿算法、叶绿素a浓度、精度评估、近红外-红算法
更新于2025-09-04 15:30:14
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利用红磷和近红外光简便制备具有抗菌性能和成骨促进作用的新型材料
摘要： 骨植入材料对骨修复和骨科手术至关重要，包括骨板和骨钉。这些材料的设计不仅要考虑其生物稳定性和生物相容性，还需关注治疗或长期体内滞留后副产物引发的感染问题。因此，开发新型植入材料迫在眉睫。红磷具有优异的生物相容性并展现出高效的光热性能。本研究在钛基骨植入体表面制备了红磷/IR780/精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-半胱氨酸（RGDC）复合涂层。在IR780经808 nm光照射产生活性氧的作用下，金黄色葡萄球菌生物膜的温度敏感性显著增强。通过近红外光（808 nm）照射10分钟维持50℃条件，可在保证细胞和组织正常的前提下实现高效抗菌。该涂层不仅通过光热疗法（PTT）和光动力疗法（PDT）提供卓越的抗菌效果，RGDC修饰表面还具有优异的体内成骨性能。
关键词： 植入物、生物膜、红磷、抗菌、成骨、近红外
更新于2025-09-04 15:30:14
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一种利用多块接地板的新型近红外高光谱吸收/散射成像方法用于评估聚合物复合材料
摘要： 本文提出一种利用多基体近红外漫反射光谱无损评估聚合物复合材料的方法。通过获取波长相关的吸收系数与约化散射系数，从吸收特征评估化学结构及物质浓度，从散射特征判定聚合物基体中填料的粒径与分散性。在多个基体表面测量样品的近红外光谱（即"基体依赖型"漫反射光谱），随后消除基体依赖型漫反射光谱的外反射效应?；诖渴髦胛藁逖返穆瓷渎什钜欤ㄎ扌柙は然裰肷浣怯胙氛凵渎剩?，计算内反射系数；通过样品与白色基体的漫反射率差值评估外反射系数。经反射校正后，采用基于双fl理论的光传播物理模型拟合光谱，获得吸收系数与约化散射系数。计算所得吸收系数与颗粒浓度呈良好线性关系，约化散射系数与米氏散射理论值相符。实验证明该方法可同步评估聚合物复合材料中颗粒填料的浓度与粒径。
关键词： 近红外、高光谱成像、吸收、散射、聚合物复合材料
更新于2025-09-04 15:30:14
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Er3?-Yb3?与Pr3?-Yb3?能量传递实现高效近红外低温光学温度传感
摘要： 本文报道了掺杂Er3?、Yb3?的LaF?纳米颗粒具有极高的热传感性能，其通过Er3?向Yb3?的能量传递实现；同时掺杂Pr3?、Yb3?的LaF?纳米颗粒也表现出相同温度区间的温度传感能力，但性能较低。研究发现，在近红外（NIR）波段的低温（15-105K）区域，掺杂Er3?、Yb3?的LaF?纳米颗粒展现出高达6.6092%K?1（15K时）的显著相对灵敏度Sr，为极低温范围的高级应用开辟了全新的测温系统。迄今为止，关于近红外低温传感器的报道极为稀少。
关键词： 近红外、Pr3?到Yb3?能量传递、Er3?到Yb3?能量传递、LaF?纳米粒子、低温温度传感
更新于2025-09-04 15:30:14