激光自准直CCD数字分光计的研制

采用半导体激光器、CCD显示单元和高精度实心轴角度传感器对传统分光计进行改进,实现了分光计的激光自准直调节,使得分光计的粗调能有的放矢,减少了盲目调节;望远镜图像液晶显示缓解了实验者的视觉疲劳,减少了视差;读数系统的数字化,使得读数变得非常简单快捷,数据的重复性和可靠性更好.     

基于分光计的表面等离子体共振实验

在分光计的基础上,利用激光二极管作为光源,自制硅光电池放大电路作为检测元件,自行组装了角度指示型表面等离子体共振传感器综合实验装置.使用该装置可以在分光计上观察表面等离子体共振现象,测量电解质折射率与共振角的关系.     

水平仪在分光计调节中的应用

分光计的观测系统可归纳由三个平面构成：读数平面、观测平面、待测光路平面．读数平面由主刻度盘和游标内盘绕中心转轴旋转时形成．对于每一台具体分光计,读数平面都是固定的,且和中心主轴垂直;观测平面由望远镜主光轴绕分光计中心转轴旋转时所形成的,只有当望远镜光轴与中心转轴垂直时,观测面才是一个平面,否则将形成一个以望远镜光轴为母线的圆锥面;     

利用分光计测量光波波长的误差分析

针对大学物理实验中利用分光计测量光波波长的误差进行了分析,得到影响测量精度的主要误差来源包括测量原理理解误区、分光计的调节不到位以及读数的误差;并给出了详细的物理解释。     

分光计双游标读数消除偏心差的分析

本文介绍了分光计偏心差产生的原因，分析了采用双游标读数消除偏心差的原理。     

一种测量糖溶液旋光率的新方法和MATLAB分析

利用光学实验中常用的分光计、偏振器和自制的读数盘通过组装搭建形成一种可以用来测量偏转角和旋光率的系统(简称直读式分光计旋光仪)。利用该系统测量了蔗糖旋光率,与传统的WXG-4旋光仪比较,实验结果的相对误差小于0.3%。实验现象明显,读数方便快捷。通过MATLAB分析了WXG-4型旋光仪和自制旋光仪实验数据,发现两种数据相似度极高。该自主改装的"直读式分光计旋光仪"可以作为一种测量糖溶液旋光率的新方法。     

基于角度传感器的偏振光检测的研究

用精密角度传感器代替了原来的机械角度盘,用硅光电池来接收光强分布,通过数字显示器接收角度传感器的角度变化电信号和偏振光强分布,直观地显示出偏振光实验的光强变化波形和数字读数.并对设计的偏振光实验仪进行相关实验的测量,测量精度能达到较高的要求.     

四游标分光计的设计与实验教学应用

为丰富基于分光计的大学物理实验课程教学内容,设计并制作了四游标分光计.该分光计以位置可固定的刻度盘的刻度线为基准,其中1对游标用于实现准直管旋转角度的精确测量,另1对游标用于实现望远镜旋转角度的精确测量.以三棱镜折射率的精确测量为例,详细给出了四游标分光计的使用方法及操作步骤,测量得出低压汞灯绿色谱线在ZF1重火石玻璃材质中的折射率n=1.654 4±0.000 7,实验结果与理论值相符.     

对传统分光计的改进

针对利用传统分光计对角度或角位移进行测量时,在某些情况下需要对原始数据进行修正的弊端,国家发明专利GVZ-4ZL201710343376.6设计了一套装置,利用其对传统分光计进行改进,可将传统分光计周期性的刻度转化为线性刻度。相比传统分光计,改进后的分光计有效避免了传统型分光计测量中对原始数据进行修正的问题;相比数字化分光计,改进后的分光计不仅具有较高的测量精度,还能更好的培养学生的动手能力和实验素养。     

调节误差对分光计角度测量误差的影响分析

正确调节分光计对减小角度测量误差十分重要。望远镜光轴与分光计中心轴垂直的调节是产生测量误差的重要因素之一,文中分析了调节误差的产生原因,理论上给出了角度测量误差与调节误差的定量关系。     

Design and Construction of an Autonomous Control System for Mössbauer Spectrometry

An autonomous control system for Mössbauer spectrometry based on two modules has been designed and built. The first module operates as a multichannel analyzer for the acquisition and storage of spectra, and the second one is a driver unit which controls and supplies the power for the velocity transducer. A microcontroller executes the digital control algorithm for the velocity transducer motion and manages the data acquisition and storage tasks. The user can monitor the system from an external PC through the serial port. A graphic interface made with the LabVIEW software allows the user to adjust digitally the control parameters for the velocity transducer motion, the channels number, to visualize as well as save spectra in a file. The microcontroller can be reprogrammed from the PC through the same serial port without intervention of a universal programmer, which allows the user to make proper software for different applications of the system. The system has been tested for linearity with several standard absorbers yielding satisfactory results. The low cost of its design, construction and maintenance make this equipment to be an attractive choice when assembling a Mössbauer spectrometer.     

动态气泡直径的远场干涉测量方法

利用气泡远场干涉对动态气泡直径进行测量,结果表明,当透明液体中的动态气泡经过激光束时必然在远场产生圆环状干涉条纹.对传统分光仪进行改制,用数码照相机代替望远镜,并连接计算机,组合成动态气泡直径测量系统,拍摄得到干涉条纹,对干涉条纹的角半径进行测量,并计算出气泡直径,测量相对差为1.1%.该系统还可对单个气泡束流或多个气泡束流进行气泡直径的统计.     

A simple digital TDPAC spectrometer

We present a simplified digital time differential perturbed γ???γ angular correlation (TDPAC) spectrometer that demonstrates that such instruments can be built using primarily commercial components and with relatively modest coding effort. The system handles data rates of 70 kcps/detector with a timing resolution of better than 500 ps, and has been used with both ¹¹¹In and ¹⁸¹Hf.     

利用色散法探索玻尔氢原子理论测量普朗克常数

普朗克常数是物理学中一个重要的常数,利用测角仪器分光计,探索用玻尔氢原子理论来测普朗克常数。根据最小偏向角测量三棱镜折射率的原理,利用分光计测量三棱镜的折射率来研究光的色散规律,测量棱镜材料对不同波长入射光的折射率,得到棱镜材料的色散曲线和拟合方程。根据玻尔的氢原子理论,用分光计测出氢原子光谱四条谱线（α,β,γ,δ）的偏向角对应的折射率,由科西经验公式计算出相应的波长。     

核磁共振谱仪数字接收机的原理与实现

核磁共振波谱仪射频系统数字化是现代核磁谱仪的发展方向,用数字检波技术代替模拟正交检波是数字接收机的一项新技术.本文在分析模拟正交检波原理与不足的基础上,介绍了数字正交检波、过采样和采用中频直接采样的原理,及在400MHz核磁谱仪上的实现方案.     

紫外-真空紫外成像光谱仪校准技术研究

紫外-真空紫外成像光谱仪在我国空间探测中的应用越来越广，在其研制过程中需对其进行校准，但目前国内尚无针对紫外-真空紫外成像光谱仪的计量标准，无法保证测量结果的准确可靠。该文设计了一种紫外-真空紫外成像光谱仪校准装置，实现对紫外-真空紫外成像光谱仪的光谱范围、波长、光谱响应度、空间角分辨率、均匀性等参数的校准。经测试验证，波长测量不确定度为0.080 nm（k=2），光谱响应度测量不确定度为6.8%（k=2），空间角分辨率测量不确定度为0.022 mrad（k=2），均匀性测量不确定度为4.2%（k=2）。     

机载光电系统稳定精度测试方法研究

提出了一种实时高频角位移测量的新方案，采用该方案可对机载光电系统动态稳定精度进行测试。该方案采用激光自准直测量，以及高精度、高响应频率PSD探测器传感稳定平台的角位移，有效解决了频率达500Hz角振动状态下的稳定精度测量。与传统的脱靶量测试方法相比，精度提高了几个数量级，优于10μrad。该方法可用于机载高精度稳定平台稳定精度的实时测量。     

基于软件无线电技术的核四极矩共振谱仪设计

介绍了软件无线电技术的基本原理， 分析了全数字化核四极矩共振谱仪的设计要求，讨论了设计时在软件、硬件方面的一些考虑，给出了基于软件无线电技术的全数字化核四极矩共振谱仪设计一个实例.     

OPENCORE NMR: open-source core modules for implementing an integrated FPGA-based NMR spectrometer

A tool kit for implementing an integrated FPGA-based NMR spectrometer [K. Takeda, A highly integrated FPGA-based nuclear magnetic resonance spectrometer, Rev. Sci. Instrum. 78 (2007) 033103], referred to as the OPENCORE NMR spectrometer, is open to public. The system is composed of an FPGA chip and several peripheral boards for USB communication, direct-digital synthesis (DDS), RF transmission, signal acquisition, etc. Inside the FPGA chip have been implemented a number of digital modules including three pulse programmers, the digital part of DDS, a digital quadrature demodulator, dual digital low-pass filters, and a PC interface. These FPGA core modules are written in VHDL, and their source codes are available on our website. This work aims at providing sufficient information with which one can, given some facility in circuit board manufacturing, reproduce the OPENCORE NMR spectrometer presented here. Also, the users are encouraged to modify the design of spectrometer according to their own specific needs. A home-built NMR spectrometer can serve complementary roles to a sophisticated commercial spectrometer, should one comes across such new ideas that require heavy modification to hardware inside the spectrometer. This work can lower the barrier of building a handmade NMR spectrometer in the laboratory, and promote novel and exciting NMR experiments.