水基磁性液体的场诱导光衍射特性的研究

设计了一套用于研究磁性液体的场诱导静态和动态光衍射特性的实验装置.通过在样品的后方放置一个适当孔径的光阑,实现了定量研究其衍射特性的目的.采用沿衍射方向移动光阑的方法定量地研究了衍射光的空间分布.设计了一个指数衰减函数用来拟合动态衍射实验的数据,获得动态衍射的特征时间.以两种不同浓度的表面包覆型水基氧化铁磁性液体样品为例,定量地实验研究了其场诱导光衍射特性与外磁场强度和样品浓度的关系.结果表明,磁性液体的场诱导结构对光的静态和动态衍射与外磁场的强度和磁性液体的浓度有关.其静态衍射与外磁场强度呈非单调的关系|其动态衍射的特征时间与外磁场的强度成反比,与磁性液体的浓度成正比.对实验中观察到的场诱导静态和动态衍射特性的物理机理进行了详细的分析.     

水基磁性液体的场诱导光衍射特性的研究

设计了一套用于研究磁性液体的场诱导静态和动态光衍射特性的实验装置.通过在样品的后方放置一个适当孔径的光阑,实现了定量研究其衍射特性的目的.采用沿衍射方向移动光阑的方法定量地研究了衍射光的空间分布.设计了一个指数衰减函数用来拟合动态衍射实验的数据,获得动态衍射的特征时间.以两种不同浓度的表面包覆型水基氧化铁磁性液体样品为例,定量地实验研究了其场诱导光衍射特性与外磁场强度和样品浓度的关系.结果表明,磁性液体的场诱导结构对光的静态和动态衍射与外磁场的强度和磁性液体的浓度有关.其静态衍射与外磁场强度呈非单调的关系;其动态衍射的特征时间与外磁场的强度成反比,与磁性液体的浓度成正比.对实验中观察到的场诱导静态和动态衍射特性的物理机理进行了详细的分析.     

镍金属表面双光束激光干涉直写研究

利用波长为351 nm的半导体抽运全固态脉冲激光器,采用双光束干涉方法,对金属镍板表面直接刻蚀形成微光栅结构的方法进行了实验研究.通过改变激光功率和激光脉冲数等实验参量,研究其对制备的微光栅结构槽形和一级衍射效率的影响.利用扫描电镜和原子力显微镜测量光栅槽形,测得光栅周期为1.25 μm,光栅槽深为10～280 nm,并测量了相应的衍射效率.发现当采用激光单脉冲能量为1.2 mJ,采用10个脉冲加工时,测得槽深为280 nm,一级衍射效率最高（18%）的微光栅结构.利用光栅的衍射理论对衍射效率变化进行了分析.该研究拓展了纳秒激光在加工微结构方面的应用,为在金属材料表面制作纳米压印模版提供了一种新方法.     

闪光X射线衍射成像系统设计及实验方法

为实现材料在冲击加载下微观动力学响应测量,基于小型闪光X射线源开展衍射成像系统设计.利用直流X光机及高纯锗探测器实现系统衍射光路的精确调节,克服了闪光X射线瞬时强度高及连续辐射本底强导致的衍射角度确定困难,并采用Scandiflash AB公司TD-450S和成像板建立了衍射成像系统.应用该系统在冲击加载实验中获得了LiF单晶单脉冲的Mo-Kα线静态及动态衍射图像.该闪光X射线衍射系统时间分辨率可达25ns,为冲击压缩实验中材料瞬时结构变化测量提供了新的实验方法.     

利用光电检测技术分析光栅衍射

本文利用光电检测技术对光盘光栅的衍射特性进行研究.实现了对分光范围、衍射光强分布、衍射叠级、自由光谱范围、衍射角与衍射光波长的线性度、角分辨率和光栅常数等光栅参数的观测和计算.该实验结果与衍射理论结果一致.该方法在一定程度上弥补传统光栅实验的不足,有利于增进本科生对大学光学中衍射光栅的认识.     

微波单缝衍射实验中杂波的理论解释与计算

利用惠更斯-菲涅耳原理论证了微波分光计单缝衍射实验中所采用的傍轴近似下的理论公式的可行性,并研究了不同缝宽下的衍射强度分布情况,对不同条件下的实验结果提供了一定的理论解释.考虑杂波对衍射强度分布的影响情况,计算其对实验的影响程度,并提出了一定的修定方案.计算并解释实验中衍射分布不对称的原因,并计算不对称对实验结果的影响程度.     

双重复合式液晶/聚合物电调谐光栅的制备

采用一次性全息曝光的方法同时在样品上制备了周期分别为1μm和4μm,衍射效率电场可调的双重复合式液晶/聚合物光栅.使用He-Ne激光器对复合光栅的衍射特性进行了实验研究,发现光栅存在两个1级衍射极强峰.对峰值衍射效率的测定结果表明,周期1μm的光栅衍射效率为90%,周期4μm的光栅,60%.结合耦合波理论计算了周期1μm和4μm光栅的衍射效率理论值,分别为92.57%和63.68%.实验结果与理论值符合得非常好.对电光特性的测试表明该复合光栅内的两套子光栅的驱动电压V₉₀关键词： 光栅 液晶     

透射光栅的实验标定和衍射效率的理论模拟

透射光栅广泛应用于软X射线能谱测量.为了获得用于惯性约束聚变研究的透射光栅的各级衍射效率及其他参数,在北京同步辐射源上200—1600 eV能量范围内对其进行了标定,获得了透射光栅衍射效率的实验结果.扩展了透射光栅衍射效率的计算方法,提出了7边准梯形截面衍射效率计算模型.分析拟合了实验数据,理论结果与实验结果很好符合.得到了7边准梯形的透射光栅栅线截面结构. 关键词： 透射光栅 衍射效率 实验标定 光栅模型     

基于DMD的光学衍射实验教学

研究各种形状衍射屏的衍射特性,有利于加强学生对光学衍射基本理论的理解.为此,开发了基于数字微镜阵列器件(Digital micromirror device, DMD)空间光调制器的新型光学衍射实验系统.采用DMD替代传统的加工衍射元件,用Paint, AutoCAD和Matlab等绘图软件生成单缝、多缝以及复杂形状的图形,并加载到DMD,以作为可擦写的数字化衍射屏.当准直激光均匀照射数字衍射屏并通过透镜,CMOS相机可在透镜后焦面实时观察各衍射屏的远场衍射图像,进而对夫琅禾费衍射特性进行观测和分析.该新型实验系统能够完成单缝、多缝衍射实验,并拓展至任意形状衍射屏的衍射实验.     

基于轴棱锥产生近似无衍射Mathieu光束的新方法

提出了一种基于轴棱锥产生零阶近似无衍射Mathieu光束的新方法,利用轴棱锥聚焦具有椭圆高斯振幅调制的平面波,得到近似零阶无衍射Mathieu光束.根据椭圆高斯平面波经轴棱锥衍射的衍射积分公式,对光强分布进行了数值模拟,依据几何光学模型计算了近似无衍射Mathieu光束的最大无衍射距离,并设计了实验对理论模拟的结果进行了验证.实验采用柱透镜和准直扩束系统变换圆高斯光束产生具有椭圆高斯振幅调制的平面波,用轴棱锥聚焦该平面波后得到近似无衍射Mathieu光束,实验结果与理论模拟和计算相符.     

基于光学相关器的光学稳像器研究

为了突破传统电子稳像和机械稳像技术在处理速度、精度等方面的局限性,提出基于光学相关器的稳像技术,旨在实现对高速视频的实时高精度光学稳像。系统使用光学联合相关变换的方法,提取视频前后两帧变换后的相关峰,给出两帧的位移差值,通过改进后的补偿算法进行实时稳像。基于光学相关器的光学稳像器能够实现平移和旋转稳像,通过仿真和实验分析,平移稳像的精度可以达到0.1个像元（改进补偿算法后可达0.04个像元）,旋转稳像的精度可达0.1。     

眼底相机的均匀照明及消杂光干扰设计

给出了一种新型眼底相机照明系统的设计方案。针对现行眼底相机照明系统复杂的问题,对经典的柯勒照明光路进行改良设计,得到了一个结构简单的眼底照明系统。结构中除网膜物镜外,只需用到4片透镜,且眼底照明区域直径连续可调,充分利用了光能。通过在照明光路中添加黑点板和环形光阑,屏蔽了系统99%以上的杂散光,使眼底相机成像画面的信噪比达到20dB以上,提高了对比度。同时在Gullstrand_Le标准眼模型上,得到一个均匀度达95%以上的照明区域。     

多功能试验室的研制

根据ANSI/ARI 210/240、ASHRAE37、GB/T 7725的相关要求,设计并建造一套测试最大容量为3HP房间空调器的空气焓值法试验室;同时根据电冰箱试验标准ANSI/AHAM HRF-1、GB/T 8059.1-4等改进成为多功能试验室。该多功能试验室能够模拟制冷产品的实际运行环境,提供一个稳定、精确的模拟环境,从而能对相关制冷产品的性能参数进行测量,同时能够用于不同的产品检测,实现一机多能、一机多用,节约能源,减少了设备投资。     

基于容栅传感器的试件拉伸率在线测量装置

材料力学实验中在做破坏性拉伸试验时,需要测量拉断试件的长度,但是由于拉断试件测量时断口对接不紧密,以及人为读数误差等原因造成实验结果与理论值之间存在很大的差别.对此设计了基于容栅传感器的试件拉伸率自动测量装置,数字显示读数,提高了测量精度;同时该装置可以安装在机械加工设备上进行长度在线测量,提高加工效率.     

Use of a plane jet for flow-induced noise reduction of tandem rods

Unsteady wake from upstream components of landing gear impinging on downstream components could be a strong noise source.The use of a plane jet is proposed to reduce this flow-induced noise.Tandem rods with different gap widths were utilized as the test body.Both acoustic and aerodynamic tests were conducted in order to validate this technique.Acoustic test results proved that overall noise emission from tandem rods could be lowered and tonal noise could be removed with use of the plane jet.However,when the plane jet was turned on,in some frequency range it could be the subsequent main contributor instead of tandem rods to total noise emission whilst in some frequency range rods could still be the main contributor.Moreover,aerodynamic tests fundamentally studied explanations for the noise reduction.Specifically,not only impinging speed to rods but speed and turbulence level to the top edge of the rear rod could be diminished by the upstream plane jet.Consequently,the vortex shedding induced by the rear rod was reduced,which was confirmed by the speed,Reynolds stress as well as the velocity fluctuation spectral measured in its wake.This study confirmed the potential use of a plane jet towards landing gear noise reduction.     

用于反演云层高度的记忆式滑动窗口积分算法

 记忆式滑动窗口积分算法选取一定宽度的窗口,从地面开始滑动,对窗口内的信号进行积分,根据积分值和前一时刻的云层信息来反演云层高度。该算法可消除信号中的噪声,叠加放大信号中的云层信息,将云层与气溶胶加以区分。用该算法处理了Vaisala云高仪的数据,并与云高仪的结果进行了对比,结果表明,记忆式滑动窗口积分算法在反演尝云层信息信息时具有较高的准确性和可靠性。     

Plasmonic emission and plasma lattice structures induced by pulsed laser in Purcell cavity on silicon

The lattice structure image of a plasma standing wave in a Purcell cavity of silicon is observed. The plasma wave produced by the pulsed laser could be used to fabricate the micro-nanostructure of silicon. The plasma lattice structures induced by the nanosecond pulsed laser in the cavity may be similar to the Wigner crystal structure. It is interesting that the beautiful diffraction pattern could be observed in the plasma lattice structure. The radiation lifetime could be shortened to the nanosecond range throughout the entire spectral range and the relaxation time could be lengthened for higher emission efficiency in the Purcell cavity, which results in the fact that the plasmonic emission is stronger and its threshold is lower.     

半导体硅的Seebeck系数和电阻率测量

本文介绍了半导体硅的Seebeck系数和电阻率的测量，与Hall系数和电阻率测量实验相对应，从另一个方面了解半导体导电性能的一些特征．由Seebeck系数的正负号确定载流子的类型是P型还是N型．半导体内有两种导电机制：杂质导电和本征导电．在杂质导电区，可以确定晶格散射因子；在本征导电区，可以确定硅的禁带宽度．     

一组1553B总线网络可靠性评估模型研究

在工程中,数据网络结构往往决定了数据传输的网络可靠性;比如,若干节点的1553B总线可以设计为1个BC和多个RT的单层总线结构,也可以设计为双层BC-RT的总线结构;因此,如何比较这两种设计的网络可靠性高低成为关键问题;为了解决这一问题,文中以上述总线结构设计问题为切入点,结合容斥原理和总线网络结构的特点,提出一组网络可靠性评估模型,并通过这组模型对单层和双层1553B总线结构的网络可靠性进行评估、比较和分析,为工程中网络可靠性评估模型的选择和使用提供指导,为总线网络结构设计合理性的定量分析提供数据支撑,同时为网络可靠性设计要求的满足提供理论依据;最后,文中对总线设计网络可靠性问题研究的发展趋势进行讨论。     

Detailed spectroscopy in the superdeformed second minimum of 240Pu

Spectroscopic studies in the superdeformed shape isomer of ²⁴⁰Pu using γ-spectroscopy, conversion electron spectroscopy and transmission resonance spectroscopy have been performed. In a high-resolution and high-efficiency γ-spectroscopy experiment the out-of-band decays of several excited superdeformed rotational sequences with K=2^? and 1^? could be identified together with evidence for a weakly populated 0^? octupole band. Surprisingly, no low-lying collective quadrupole excitations could be observed. Complementary information could be obtained in conversion electron measurements in coincidence with isomeric fission, resulting in the first identification of the lowest ß-vibrational K=0⁺ band. For all rotational bands the variation of the moment of inertia with spin could be studied. A predominant population of negative parity states in the second well could be observed, which can be explained by the selective population and depopulation of the second minimum. Complementary transmission resonance measurements have been performed, yielding new information on the fine structure of high-lying (ß-)vibrational multi-phonon states. A new method could be established to determine the excitation energy of the fission isomer ground state from measured level densities.