傅里叶光谱仪扫描速度对测试的影响

扫描速度快是傅里叶光谱仪的突出优点之一,一般比棱镜式或光栅式光谱仪快上数百倍,但同时也对测试结果也带来了一定的不确定性。通过测试对比,研究了傅里叶光谱仪扫描速度对不同红外探测器的影响情况,最后对应于不同的测试样品及目的,给出了扫描速度的参考设定值。     

摆镜扫描傅里叶变换光谱仪光程差计算

摆镜扫描傅里叶变换光谱仪利用摆动扫描方式产生光程差,减小了因动镜倾斜带来的误差影响。从摆扫干涉光谱技术原理出发,对摆镜扫描傅里叶变换光谱仪的光程差进行理论分析,给出了光程差计算表达式,实验结果表明:该光谱仪光程差近似正比于摆动角度。分析了轴外光线因不同入射角所产生的附加光程差,为傅里叶变换光谱仪的指标确定和优化设计提供了理论依据。     

小孔扫描傅里叶叠层成像的关键参量研究

小孔扫描傅里叶叠层成像术已在三维全息重聚焦和超分辨宏观成像领域显示出巨大的潜力。对小孔扫描傅里叶叠层成像技术的关键参量对光场恢复质量的影响进行了研究,根据小孔扫描傅里叶叠层成像的迭代算法,通过仿真实验研究了小孔的交叠率和孔径大小对光场恢复质量的影响。仿真结果表明:在相同孔径情况下,小孔交叠率存在一个阈值,当交叠率大于该阈值时,光场恢复质量随交叠率增大而显著提高;在相同交叠率情况下小孔孔径越小光场恢复质量越高。该研究成果对小孔扫描傅里叶叠层成像术在进一步应用中的参数优化能起到一定程度的理论指导作用。     

中波红外微型静态傅里叶变换光谱仪的设计与分析

提出一种基于微光学元件的空间调制微型傅里叶变换红外光谱仪,通过引入红外微结构衍射光学元件、多级微反射镜和微透镜阵列,实现仪器的微型化.介绍了微型傅里叶变换红外光谱仪的结构及基本原理,分析了微型准直系统和聚焦耦合光学系统的设计理论,研究了单片折衍混合准直透镜的残存像差、衍射面的衍射效率、多级微反射镜的衍射、微透镜阵列的孔径衍射和中继系统的轴向装配误差对光谱复原的影响.最后,对中波红外微型傅里叶变换光谱仪进行了建模仿真,得到的复原光谱与理想的光谱曲线比较符合,实际的光谱复原误差为2.89%.该中波红外微型静态傅里叶变换光谱仪无可动部件,且采用了微光学元件取代了传统的红外镜头,不仅稳定性良好,而且体积小、重量轻,有利于在线监测应用.     

基于Z扫描理论的光限幅优化分析

基于Z扫描的基本理论,根据强光光束在非线性介质中的特殊传播规律,改变光路的几何排列及光阑孔径,计算了不同情况下光阑的归一化透过率,从而确定各个参数对限幅效果的影响,得出最佳的几何排布,以实现限幅器的优化设计.     

高分辨率傅里叶变换光谱技术在短波段光学中的应用及进展

讨论了傅里叶变换光谱技术向短波段光学扩展的必要性和主要技术难点,分别介绍了几种应用于紫外、真空紫外及软Ｘ射线波段的傅里叶变换光谱仪结构性能与原理,并进一步阐述了高分辨率傅里叶变换光谱仪在短波段光学中的应用     

高分辨傅里叶变换光谱技术在短波段光学中的应用及进展

讨论了傅里叶变换光谱技术向短波段光学扩展的必要性和主要技术难点,分别介绍了几种于紫外,真空紫外及软Ｘ射线波段的傅里叶变换光谱仪结构性能与原理,并进一步阐述了高分辨率傅里叶变换光谱仪在短波段光学中的应用。     

强度调制偏振光谱仪傅里叶变换解调原理研究

针对强度调制新型偏振光谱仪,研究了基于傅里叶变换法实现偏振光谱信息解调的可行性.结合强度调制偏振光谱仪实现偏振光谱信息调制的机理,给出了采用傅里叶变换法实现偏振光谱信息解调过程的完整数学推导,并对解调过程进行了计算机仿真模拟.模拟结果表明:基于傅里叶变换的解调方法可以高保真获取待测光辐射的偏振光谱信息,将该方法应用于强度调制偏振光谱仪偏振光谱信息的解调是可行的.     

高光通量短波红外静止干涉成像光谱仪研究

讨论高光通量静止干涉（傅里叶变换）成像光谱仪的基本原理及结构特点，建立了短波红外的高光通量静止傅里叶变换光谱仪的实验系统，给出了实验结果。     

傅里叶变换光谱仪用于白光光谱测量的实验设计

傅里叶变换光谱仪通过迈克耳孙干涉仪中双光束干涉强度与光程差变化之间的函数关系获得光源的光谱信息.基于自制的傅里叶变换光谱仪,利用光敏电阻和数据采集系统记录动镜沿镜面法线方向匀速运动过程中白光干涉图像的强度变化,得到了白光的相干长度,同时对干涉光强随光程差的分布函数进行了傅里叶余弦变换,得到了被测白光光源的光谱分布.     

Generalized synthetic aperture,focused transducer,pulse-echo,ultrasonic scan data processing for non-destructive inspection

A technique has been developed for processing ultrasonic focused transducer pulse-echo scan data for improved non-destructive inspection of subjects having non-smooth or analytically discontinuous front surfaces. Synthetic aperture focusing, phase shifted average processing is used where the entire inspection field is focused. This development was for two dimensions but is easily extended to three. The method uses finite elements to define the front surface geometry and includes an arbitrarily varying transducer scan path. Transducer tilt angle and synthetic aperture may take on a full range of values. A general computer code has been written to perform this processing and so prepare data for imaging. A test/comparison example is given.     

茶叶傅里叶红外光谱的可能模糊K调和均值聚类分析

茶叶的品种不同,其有机化学成分含量往往不同,其功效也是不尽相同的,因此,研究出一种简单、高效、识别率高的茶叶品种鉴别技术方法是十分有必要的。中红外光谱技术是一种快速检测技术,在用中红外光谱仪采集得到的茶叶中红外光谱中含有噪声信号。为了对含噪声茶叶中红外光谱的准确分类以实现茶叶品种分类,将可能模糊C-均值聚类(PFCM)思想应用到K调和均值(KHM)聚类,设计出一种可能模糊K调和均值(PFKHM)聚类算法,计算出PFKHM的模糊隶属度、典型值和聚类中心。可能模糊K调和均值聚类能有效解决K调和均值聚类的噪声敏感性问题。用傅里叶红外光谱分析仪(FTIR-7600型)分别对三种茶叶(优质乐山竹叶青、劣质乐山竹叶青和峨眉山毛峰)进行扫描以获取它们的傅里叶中红外光谱。光谱波数区间是4 001.569～401.121 1 cm-1。先采用主成分分析法(PCA)将光谱数据压缩到20维,再采用线性判别分析(LDA)将光谱数据压缩到两维并提取鉴别特征信息。最后分别用K调和均值聚类和可能模糊K调和均值聚类实现茶叶品种分类。实验结果：当权重指数m=2,q=2和p=2时,KHM具有91.67%的聚类准确率,PFKHM聚类准确率达到94.44%;KHM迭代12次达到收敛,而PFKHM迭代11次就可以达到收敛。采用傅里叶红外光谱技术检测茶叶,用主成分分析和线性判别分析压缩光谱数据,再用可能模糊K调和均值聚类进行品种分类可快速、准确地实现茶叶品种的鉴别。     

高斯反射率输出镜改善光束质量的实验研究

非稳腔能产生大体积基模,具有好的空间选模特性,但在固体调Q激光器中,由于孔径光阑和热畸变的影响,非稳腔输出的横模并不光滑.使用高斯反射率耦合输出镜可较好地改善其输出光束质量,设计了平-凸非稳腔,使用Nd:YAG,电光调Q固体激光器进行实验,获得了较为平滑的远场光强分布,实验结果表明高斯反射率输出镜可较好地改善固体激光器中非稳腔输出光束质量.     

Hartmann wave-front scanner

A wave-front sensor is described that uses a programmable moving aperture to scan an incoming wave front. The position of the diffraction spot is recorded behind an objective lens with a two-dimensional sensor and gives an estimate of the local slope at the aperture position. Then the wave front is reconstructed by processing of the slope data. The device is basically a programmable Hartmann wave-front sensor. Compared with a microlens Shack-Hartmann wave-front sensor, its much longer focal length provides higher resolution, although real-time operation is lost. A practical implementation of the new scanner with a liquid-crystal television as the programmable aperture is presented.     

傅里叶变换红外光谱仪扫描成像系统被动遥测火焰红外图像

介绍了一种傅里叶变换红外光谱仪扫描成像系统,并用该系统测量了放在平台上的3盏普通实验用酒精灯的火焰红外发射谱,选择位于大气窗口内的波数为900～1 000 cm-1波段,利用普朗克定律,反演出了每条光谱对应的相对温度。实验中每一个光谱对应一个扫描位置即像素点,把这些温度数据通过Matlab软件绘制出了扫描范围内的红外图像。将红外图像叠加在视频图像之上,两者吻合得非常好,清楚地显示了3个火焰的位置。     

基于傅里叶变换红外反射谱的DRAM深沟槽结构测量系统研究

提出了一种基于傅里叶变换红外(FTIR)反射谱的动态随机存储器(DRAM)深沟槽结构测量方法与系统。给出了测量原理与方法,设计了测量系统光路。通过可变光阑调节探测光斑大小并选择合适的入射角,消除了背面杂散光反射干扰的影响,大大提高了信噪比。对DRAM深沟槽样品进行反射光谱图测试与实验研究,表明所述方法与系统能够提取出纳米级精度的深沟槽参数。该技术提供了一种无接触、非破坏、快速、低成本和高精度的深沟槽结构测量新途径,在集成电路制造过程中的在线监测与工艺控制方面具有广阔的应用前景。     

普洱茶的傅里叶变换红外光谱鉴别研究

利用傅里叶变换红外光谱法研究了云南省思茅地区所产不同等级的普洱生茶和熟茶。结果显示:生普和熟普的红外光谱虽然整体上十分相似,但由于生普和熟普的生产工艺不同,其化学成分的组成比例也各异,因而生普和熟普均具有其各自的特征红外光谱,且不同品质的生普和不同品质的熟普之间,其红外光谱均有明显的差异。根据红外光谱的特征峰形和吸光度比不仅可以区分生普和熟普,而且有可能区分生普或熟普的不同品质级别。傅里叶红外光谱法快速、简便、直观且样品不需要分离提取,适用于普洱茶的级别鉴别。     

Prospective trial of a navigator setting under left hepatic lobe on magnetic resonance cholangiopancreatography using a free-breathing prospective acquisition correction technique

PURPOSE: To prospectively compare the image acquisition time and image quality obtained by navigator setting under the left hepatic lobe vs. on the right diaphragm on magnetic resonance cholangiopancreatography (MRCP) using a free-breathing navigator-triggered prospective acquisition correction technique (PACE). MATERIALS AND METHODS: Fifty consecutive patients prospectively underwent three-dimensional T2-weighted turbo spin-echo MRCP using PACE with the navigator randomly set either under the left hepatic lobe or on top of the right diaphragm. Image acquisition time and subjective image quality were compared on a five-point scale using Student's t-test and Mann-Whitney's U test, respectively. RESULTS: There was no significant difference for mean acquisition time (6.1+/-1.6 vs. 6.3+/-1.2 min, P=.689) between the left hepatic lobe group and right diaphragm group. Mean subjective image quality was significantly worse in the left hepatic lobe group than in the right diaphragm group (4.1 vs. 4.7, P=.044). CONCLUSION: Setting the navigator under the left hepatic lobe for MRCP using PACE causes the data processing to be more difficult. As well, under current circumstances, it does not contribute to reducing acquisition time or improving the image quality.     

Infrared facility at the Canadian light source

The Canadian Light Source (CLS) is constructing two beamlines for Infrared Spectroscopy using synchrotron radiation (IRSR). One will supply mid-Infrared (2–25 μ) light to a Fourier Transform Infrared (FTIR) spectrometer and microscope for biological applications. The second will have a high resolution FTIR spectrometer for gas-phase and surface spectroscopy in the far-Infrared (beyond 25 μ). The Infrared beamlines will use dipole bending magnet radiation from a special bend magnet port design which provides a 50 mrad square acceptance. Issues with the first mirror and photon mask design, as well as the beamline layout and features are discussed.