基于CCD成像的分光计演示实验设计与应用

分光计在大学物理实验中用来测三棱镜的顶角、折射率以及光波波长或者光栅常数等物理量,掌握和使用分光计是一个重要的实验技能,由于调节内容较多,快速调出反射镜两个面反射的十字像一直是分光计实验中的难点.本文就此设计了基于CCD成像的系统使反射的十字像能够成像在电脑显示器上,扩大视野,便于调整,在给学生讲解演示中效果好.     

利用计算机网络系统改进教学用分光计装置

为解决目前教学用分光计操作中存在的诸多缺陷, 我们改进了教学用分光计装置, 使它更易于调节和 演示、 让学生更直观地了解分光计的调节及测量过程     

分光计调整新法

分光计调整新法杨维坚（南昌陆军学院３３０１０３）分光计调整的难点主要是在利用自准法原理调整分光计的过程中，很难在目镜分划板上找到（看到）反射像．我们总结了一套“贴近法”和“放大法”等新的调整方法，对一般教科书中介绍的分光计调整步骤略作改革，形成了分光...     

分光计调整方法的改进

分析了分光计调整过程中的偏离角问题,建立了偏离角的数学模型,改进了分光计的调整方法.     

分光计实验中的几个问题

一、分光计调整的目的分光计的调整,除了望远镜和平行光管的调焦外,其实质就是使分光计在使用过程中光学元件内外的三段光束共面。由此可见,分光计调整的目的是:使望远镜和平行光管的光轴与棱镜主截面(或其它光学元件的垂直于工作面的平面)严格平行或重合。为此,一般采用“两个垂直”的方法。     

分光计调整的有序性操作技巧

大学普通物理运用分光计进行测量的实验中,分光计调整方法的指导得当与否对整个实验效果的影响很大。实验教科书［１］和仪器使用说明书上指出,进行估测后,利用自准式阿贝目镜采用半调法可以调整分光计的转轴与望远镜的光轴垂直。然而,在学生的实际操作过程中,如何进...     

调整分光计的小经验

由于分光计的望远镜视场角仅有3°左右,开始调整分光计转动放有反射镜的载物台时,常常看不见叉丝反射像或仅能看到一个反射像,初次接触分光计的学生很难在这种情况下顺利完成调整任务.因为学生没有经验,盲目乱调,往往会越调越乱.为了解决这一难点,并使学生能快速、准确地调整分光计望远镜光轴和中心转轴达到二者垂直,我们设计、制造了三个小配件:1.可套在望远镜目镜上的圆筒,筒底中心固定一聚光光源;2.     

分光计调整教学方法心得

分光计调整与应用是大学物理实验中的重点和难点。作者通过多年的物理实验教学经验总结出一些有实用价值的举措,通过这些措施明显提高分光计实验的教学效果。     

光电编码器在分光计中的应用

用精密角度传感器代替了分光计原来的机械读数盘,通过数字显示器显示传感器感应望远镜角度变化的电信号,实现了分光计数字化读数,并设计了安装传感器时消除偏心差的调整方案.改造后的分光计读数快捷方便,且其测量精度也得到提高.     

分光计中各种反射像形成的原因及其分析

分光计实验中需要利用反射像来调整仪器和测量角度，在实验中经常会观察到明亮程度不同而形成方法各异的反射像。对这些反射像形成的原因进行分析有助于了解分光计的工作原理和调节方法，缩短调整时间提高工作效率。     

Electroluminescence of Thin Films of Organic Compounds (Review)

This paper is a brief review of investigations on the electroluminescence of organic compounds. It considers the background of the problem, the organic electroactive materials, the structures based on them and the technology of their preparation, the main physical characteristics of electroluminescence (spectra, polarization, volt-luminance and volt-ampere characteristics, kinetics, temperature dependence, quenching, efficiency and operation time, and ways of increasing them). A brief analysis of the investigations on injection of charge carriers, their transport, and the formation of excited states of molecules as well as applications and prospects of development of organic electroactive materials and structures is carried out.     

基于光谱和成像技术的果蔬质量检测研究进展

为保证食品安全和消费者健康,无损检测技术广泛应用于果蔬质量检测中。光谱和图像技术可分别获取果蔬的内部和外部信息,成为质量检测的有效工具。为跟踪国内外研究进展并分析研究现况,从果蔬外部品质(尺寸、形状、表面缺陷、颜色、纹理等)、内部品质(内部缺陷、可溶性固形物、可滴定酸、水分、类胡萝卜素等单一品质及综合品质)、成熟度、货架期/贮藏期、产品溯源、生长监测、安全(农药残留、病虫和细菌侵染、转基因产品等)检测及光学系统设计等方面综述了光谱和成像技术的应用,分析了存在的图谱库不完善、解混处理算法复杂、高精度和便携式的光学系统开发力度不够、校正模型的影响因素复杂等问题。然后,归纳了发展趋势,指出了各组分可视化分析及交互作用机理解析、光与果蔬组织的交互作用机理分析和光学特性参数反演等光学特性分析、科学合理的综合评价体系的建立、新算法的应用和多种算法的联合使用、不同算法的可靠性和稳定性的提高、稳定和普适模型的建立、低成本和便携式等光学分析仪器的商品化开发和商业化应用等成为进一步探索的方向,为基于光谱和成像技术的果蔬质量检测发展提供了参考。     

颗粒度对不同煤种可见光-近红外光谱的影响

煤炭是我国最主要的能源,在开采、运输、洗选加工、精煤储运等过程中都需要及时了解煤的成分、含量以及混矸程度,以便掌握和监控煤炭质量。目前,基于可见光-近红外反射光谱的煤炭原位测试技术已经成为一个研究热点。颗粒度是影响光谱特征的重要因素,开展颗粒度对不同煤种反射光谱特征的影响研究,对于深刻认识煤的光谱特征,进而提高煤光谱识别精度具有重要意义。为此,选取我国主要煤炭富集区（包括内蒙古乌海、新疆哈密、山西阳泉）的褐煤、烟煤、无烟煤为研究对象,利用SVC HR-1024光谱仪对不同颗粒度煤样的可见光-近红外光谱进行测试,分析了颗粒度对煤样光谱反射率的影响规律,以及颗粒度对于不同煤种光谱影响的差异。在此基础上,对实验现象背后的物理机理进行了分析讨论。研究表明,变质程度不同的煤反射光谱特征基本相似,即在可见光波段反射率较低且随波长增加出现缓慢下降趋势,在近红外波段快速上升。当煤样颗粒度>0.10 mm时,颗粒度大小对光谱特征的影响较小,煤样反射光谱特征随颗粒度变化规律不明显;当颗粒度<0.10 mm时,颗粒度对煤样的光谱影响增大,且影响主要体现在近红外波段的反射率光谱曲线的斜率大小,颗粒度越小,光谱反射率曲线斜率越大。0.10 mm颗粒度可作为颗粒度对煤的光谱特征影响的敏感界限。不同煤种可见光-近红外光谱曲线受颗粒度的影响程度不同,褐煤的影响最大,烟煤次之,无烟煤影响最小。实验表明,利用反射光谱进行煤质分析和煤种识别时需要考虑颗粒度的影响,同时,选择颗粒度小于0.10 mm的粉末状样品效果要好于大颗粒或块状样品。     

光谱法锌离子检测系统的研究

采取标准锌显色剂与锌发生显色反应，生成不溶于水的絮状络合物。用光谱仪测它的吸光度，研究其特征谱与吸光度的特点，建立其浓度与特征波长吸光度间的数学模型。本文所采用的显色剂主要与锌、铜、镉、镍四种离子发生络合反应。因此分别探索了四种离子高浓度以及低浓度时显色反应的吸光度，最终通过得到锌离子浓度与吸光度的关系式以及锌离子浓度与四波长下四种离子混合溶液显色后的吸光度的关系式，给出了锌离子的吸光度与总吸光度的关系式。显色反应能否满足分光光度法的要求，主要与显色剂的性质有关，同时显色反应的条件也至关重要。因为在显色反应过程中，主要是锌离子与锌显色剂发生络合反应形成络离子，进而形成絮状络合物。络离子一般比较稳定，但在水溶液中也存在着电离平衡，也就是说当显色条件发生变化时，既有可能形成络离子，也有可能发生络离子的分解，从而影响络合反应的程度。显色条件包括显色剂用量、pH值、反应温度、显色时间、待测溶液的盐度以及浊度等。重点研究待测溶液的盐度对锌离子浓度测量值的影响，并通过实验给出影响规律以及校正模型。     

A system for the remote spectroscopy in the visible and infrared regions

Results of the design and development of a system for remote sensing of the state and evaluation of the parameters of the natural environment and objects are presented. The devices developed are based on a generalized structural model of measuring system for acquisition of data on spectral, energy, polarization, angular, and spatial characteristics of the optical radiation field of the object under investigation. A. N. Sevchenko Scientific Research Institute for Applied Physical Problems at the Belarusian State University, 7, Kurchatov St., Minsk, 220064, Belarus. Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 64, No. 6, pp. 827–833, November–December, 1997.     

Hardware and software for the automating atomic-absorption spectrometers AAS, S115, and saturn

We describe a modified GELIOS System intended to automate the atomic-absorption spectrometers AAS, S115, SATURN, and Perkin-Elmer 503. Software is prepared in the visual environment of programming DELFI-3 and functions under the control of Windows 95. A distinguishing feature of the GELIOS System is simultaneous search for the peak and area of the absorption signal, correction of the errors of measurements, automatic digital filtration of data, control of the time of operation of hollow-cathode lamps, measurement of spectra and the statistical resource of the service life of hollow-cathode lamps, use of different methods to construct a calibrating graph, the possibility of memorizing the data of the analysis in an archived file, and a formation of the report for printing. The system contains an electrovic data directory on atomicabsorption analysis in five volumes for 67 elements of the Mendeleev system. To whom correspondence should be addressed. “University” Science and Production Center, 4, F. Skorina Ave., Minsk, 220050, Belarus. Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 66, No. 5, pp. 734–737, September–October, 1999.     

基于NIR和SOM-RBF网络的兰州百合关键营养物质定量分析方法

为了实现兰州百合关键营养物质蛋白质和多糖的快速无损检测,在12 000~4 000 cm-1光谱范围内采集了59份兰州百合粉的近红外光谱（NIRS）。首先运用SG、Normalize、SNV、MSC、Detrend、OSC、SG+1D、SG+Normalize、SG+SNV和SG+Detrend十种预处理方法对原始光谱数据进行处理,确定蛋白质的最佳预处理方法为SG+Detrend、多糖的最佳预处理方法为Detrend;然后运用CARS、SPA和PCA三种算法对预处理的光谱数据进行特征波长筛选,确定蛋白质和多糖的最佳特征波长提取方法均为SPA算法;最后采用PLSR法建立了兰州百合关键营养物质蛋白质和多糖含量的预测模型,结果显示,经过SG+Detrend_SPA处理所建立的蛋白质PLSR模型中,预测集相关系数R_p为0.810 6,预测集均方根误差RMSEP为1.195 3;经过Detrend_SPA处理所建立的多糖PLSR模型中,预测集相关系数R_p为0.810 9,预测集均方根误差RMSEP为2.0946。考虑到经典PLSR无损预测模型精度的限制,在该研究中提出SOM-RBF神经网络无损预测模型。首先利用SOM网络对数据样本进行聚类,然后将得到的聚类类别数和聚类中心作为RBF网络的隐层节点个数和隐层节点数据中心,以此来优化RBF的结构参数。在建立的蛋白质SOM-RBF神经网络模型中,预测集相关系数R_p为0.866 6,预测集均方根误差RMSEP为1.038 5;建立的多糖SOM-RBF神经网络模型中,预测集相关系数R_p为0.868 1,预测集均方根误差RMSEP为1.799 4。比较PLSR和SOM-RBF两种模型对两种物质的预测结果,确定了SOM-RBF神经网络模型为最优建模方法,最终确定在蛋白质检测中,最优模型为基于SG+Detrend_SPA_SOM-RBF建立的模型,模型的预测集相关系数较PLSR高5.6%,预测集均方根误差较PLSR低0.156 8;在多糖检测中,确定的最优模型为基于Detrend_SPA_SOM-RBF建立的模型,模型的预测集相关系数较PLSR高5.72%,预测集均方根误差较PLSR低0.295 2。研究结果表明,运用NIR和SOM-RBF技术可以实现对兰州百合关键营养物质蛋白质和多糖的快速无损检测,为今后快速无损检测兰州百合营养物质提供理论依据。     

ICP-AES测定黑铜渣中的As、Sb、Bi、Pb和Ni

根据黑铜渣的特点,结合ICP-AES优点,通过对样品处理、元素分析谱线、酸度等因素进行试验研究,综合选择了最佳试验条件,对黑铜渣中的As、Sb、Bi、Pb、Ni进行快速准确的测定;能够满足黑铜渣的检测要求。     

Laser absorption and fluorescence diagnostics of a plasma

Diagnostics of a near-surface laser plasma, the plasma of a strong-current pulse gaseous discharge in inert gases, nitrogen, and carbon dioxide under conditions of intense evaporation of the wall of the discharge chamber, the plasma of a discharge with a hollow cathode, and the active medium of an excimer laser was conducted by methods of intracavity laser spectroscopy and laser-induced fluorescence. The dynamic fields and absolute concentrations of atoms, ions, molecules and electrons, the plasma temperature, and the velocities of flows of particles were measured. The quantitative determination of the density of particles in the erosion laser flame prior to breakdown and the phenomena associated with the formation of molecules in the laser plasma received primary consideration. To whom correspondence should be addressd. Instite of Molecular and Atomic Physics of the Academy of Sciences of Belarus, 70, F. Skorina Ave., Minsk, 220072, Belarus. Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 64, No. 3, pp. 281–290, May–June, 1997.     

雪的偏振高光谱反射影响因素分析

针对雪监测的需要和全球变化对雪的影响,在传统对雪研究的基础上,从多角度偏振反射入手,对光线的入射天顶角、探测天顶角、探测方位角、偏振角、雪密度、雪中污染情况、雪下覆背景等影响因素进行了分析。发现这些因素对雪的反射光谱曲线均有影响,而且某些因素对偏振高光谱反射的影响较垂直观测更显著。这些影响因素中雪污染情况对雪的反射光谱曲线有明显的改变,其他因素对雪的反射光谱曲线形状变化影响不大,主要是影响雪的反射比值。雪的偏振反射信息的研究具有重要理论意义,也有广泛的应用前景,同时也为利用遥感技术对雪的定量研究提供新的思路和方法。