解释劳埃花样的一个新方法

本文提出一个新的解释劳埃花样的方法,与其他方法比较,它具有原理和作图简单,前后反射利用同一曲线图形等特点,可供有关晶体X射线工作者参考. 一、作图原理 标定劳埃平板相衍射斑点的指数。一般应先求出对应晶面法线的极射赤面投影.X射线衍射原理确定:入射X线、晶面法线和衍射X线在同一平面内.晶面法线极点的极射赤面投影,必然在底片上晶面衍射斑点与底片中心(入射X线与底片交点)的连线上.因而若已知晶面法线与入射X线夹角,便可得到晶面法线极点的极射赤面投影.此夹角可利用衍射斑点至底片中心距离和试样至底片的距离求出.以下分前后反射…     

光横向传播的光折变体全息透镜设计及其衍射性质

提出了一种新型的可用于光束横向传播的光折变体全息透镜。该透镜是由入射方向相互垂直的一束平面波和一束球面波在双掺杂的铌酸锂晶体平板上记录形成的，它可以将垂直入射晶体平板的输入光束产生横向传输并聚焦，或对输入光点产生横传并准直输出。该透镜除了具有一般体全息透镜的稳定性好、可靠性高的特点外，特别具有光束横向传播的功能，因而具有空占比小、更易于整个光学透镜系统的微小化集成的优点。利用局域体全息的耦合波理论，计算了该透镜衍射光的振幅分布和衍射效率。计算了该透镜的焦面上的强度分布，并与理想球面波照射矩形孔径时焦面上的强度分布进行了比较。     

格兰-泰勒棱镜透射光强分布研究

从棱镜的结构特点出发,结合菲涅耳定律和等厚干涉原理,导出了格兰-泰勒棱镜透射光强分布的有关公式,分析了在平面光波和会聚光束入射时,光强分布特征,并进行了实验测试,测试结果与理论结果相一致.理论和实验结果表明：平面光波入射时,产生等间距和等相衬度的条纹;发散光束入射时一般产生不平行的、宽度和相衬度连续变化的条纹.     

光学方法对润湿效应形成弯曲液面的理论及实验研究

利用光学方法对润湿效应下的弯曲液面进行了研究.当准直、扩束的激光垂直入射到弯曲液面上时,其反射图样中心为一圆形暗场,周围为明场的光强分布,暗场大小与入射光束所覆盖的液面面积有关.当入射光束直径较小时,反射图样中暗场尺寸较大.随着入射光束直径增大,暗场区域变小.根据液面形成机理,从几何光学角度对这一现象进行了研究和分析,得到了弯曲液面高度随距离变化的解析关系式,并与Yong－Laplace方程进行了比较,实验和理论符合较好.     

激光直接驱动聚变球靶初始辐照均匀性分析

采用Ｓｋｕｐｓｈｙ－Ｌｅｅ（Ｓ－Ｌ）球谐模分解方法，按一个简化的物理模型，对激光直接驱动聚变中不同束－靶条件下的靶面初始辐照不均匀度的均方根偏差进行了数值计算，由此分析了在光束完全对称排布的多光束辐照系统中，光束截面光强分布，聚焦透镜Ｆ数，离焦参数（靶心室焦距离与靶丸半径之比），光束数这几个主要因素对辐照的均匀性的影响。     

使用离焦望远镜系统合成轴上平顶光束的一种新方法

提出了用平顶多高斯光束作为理想光束和使用离焦望远镜系统合成轴上平顶光束的一种新方法.在近轴近似下,基于柯林斯衍射积分公式推导出轴上光场和入射光场的解析表达式,并做了物理分析.光束阶数N,平顶长度参数L,平顶中心位置z_c和纵向中心空间频率S_c对轴上光强分布的影响用数值计算例做了说明.比较表明,该方法优于文献中使用矩形函数模拟理想光束合成轴上平顶光束的方法. 关键词： 轴上平顶光束 平顶多高斯光束 离焦望远镜系统 傅里叶变换     

(1+2)维热非局域介质中的双光束远程相互作用数值模拟研究

从非线性薛定谔方程和热扩散的泊松方程出发, 采用分步傅里叶算法以及多重网格法, 对两束光在(1+2)维热非局域介质中的相互作用规律进行了研究.结果表明, 在传输过程中, 两束光以互相缠绕的方式前进.如果选择适当的入射功率、光束间距和倾斜参量, 两束光的传输轨迹在(X, Y)平面上的投影近似为圆形; 而在保持入射功率和倾斜参量的大小不变的情况下, 如果仅改变光束入射时的间距, 两束光中心的轨迹在(X, Y) 平面上的投影依然近似成圆形. 由于在热非局域介质中存在特殊的非线性折射率形成机制, 所以尽管两束光离边界很远, 但是仍然能够感受到边界的影响; 在输入光整体偏离介质中心或两光束倾斜参量的绝对值不相等时, 它们整体做振荡传输. 关键词： 双光束 热非局域介质 相互作用     

激光变倍准直扩束系统设计

激光准直扩束系统可应用在激光测距,激光切割,空间光学激光干涉仪等各个领域。其主要作用是通过改善激光束的空间发散角,提高光束的准直性,使激光束达到对孔径的要求。基于无焦变倍原理运用Zemax软件模拟设计了一激光准直扩束系统,入射激光波长为1064 nm,发散角小于5 mrad,入射直径为1 mm,准直扩束系统的扩束比4~24倍连续可调,可实现压缩光束的发散角(出射光发散角可压缩至0.208 mrad),扩大光斑尺寸,达到对激光准直和扩束的目的。不同倍率下波像差最大均方根(RMS)值为0.1769λ,均小于λ/4,满足像质评价要求。此设计结构简单,易于加工装调,具有较高的实际应用价值。     

用差矢法标定高级劳厄点

对于电子衍射谱的高级劳厄带斑点标定,提出一种新的方法。直接通过测定亮衍射斑的点间距和向量合成来标定高级劳厄带第一个衍射斑的指数,进一步导出最靠近入射斑和其它的斑点指数。 关键词：     

离轴像散对高阶贝塞尔光束的影响EI北大核心CSCD

利用螺旋相位板-轴棱锥系统可以产生高阶贝塞尔光束。基于基尔霍夫衍射积分理论,推导了涡旋光斜入射轴棱锥后的衍射光场表达式。分析了光束斜入射引起的像散对轴棱锥聚焦涡旋光产生高阶贝塞尔光束的影响,提出了一种用于检测拓扑电荷数的简单可行的方案。结果表明当轴棱锥出现较小角度的偏转时,所产生的高阶贝塞尔光束出现中心亮环椭圆化;随着偏转角的增加,中心亮环椭圆率增大,并伴有暗核分裂的现象;继续增大偏转角,将发生由内至外的亮环破裂现象,最终形成具有点阵列结构的焦散光束。设计实验对上述结论进行验证,理论分析、数值模拟与实验结果基本吻合。     

Thermal wave scattering by two overlapping and parallel cylinders

In this paper an analytical solution of the temperature of an opaque material containing two overlapping and parallel subsurface cylinders, illuminated by a modulated light beam, is presented. The method is based on the expansion of plane and cylindrical thermal waves in series of Bessel and Hankel functions. This model is addressed to the study of heat propagation in composite materials with interconnection between inclusions, as is the case of inverse opals and fiber reinforced composites. Measurements on calibrated samples using lock-in infrared thermography confirm the validity of the model.     

Automatic alignment of a Kirkpatrick-Baez active optic by use of a soft-x-ray Hartmann wavefront sensor

We present what we believe to be the first automatic alignment of a synchrotron beamline by the Hartmann technique. Experiments were performed, in the soft-x-ray range (E=3 keV, lambda=0.414 nm), by using a four-actuator Kirkpatrick-Baez (KB) active optic. A system imaging the KB focal spot and a soft-x-ray Hartmann wavefront sensor were used alternatively to control the KB optic. The beam corrected with the help of the imaging system was used to calibrate the wavefront sensor. With both closed loops, we focused the beam into a 6.8 microm x 9 microm FWHM focal spot.     

单光子计数器的校验方法研究

单光子计数器的校验标定分为两个步骤:验证仪器的计数与其接受的光能量之间的线性关系,即采用光照度平方反比定律、发光二极管发光强度与其电流的关系逐一进行校验,其中后一种方法能更方便也能更准确地进行测量;标定单光子计数器。使用恒流源控制发光二极管电流来制成弱光标准光源,利用大动态范围的光子计数器,结合弱光辐照计标定光子计数器。实验结果表明,由于光子计数器的核心器件光电倍增管及其高压电源不很稳定,光子计数器需要经常校验和标定。使用发光二极管制成标准光源来进行校验和标定光子计数器是一种较好的解决方法。     

五角棱镜在建立大尺寸平面基准中的应用

从五角棱镜的原理和特性出发，叙述了利用五角棱镜扫描建立大平面基准过程中，由于加工角差和当五角棱镜相对入射光束有相对运动时其出射光束的横移对平面基准的影响，提出了用衍射成像技术消除光束横移，数据计算修正棱镜的角度差的影响。     

Off-axial elliptical cosine-Gaussian beams and their propagation properties

In this paper, a new kind of light beam called off-axial elliptical cosine-Gaussian beam (ECosGBs) is defined by using the tensor method. An analytical propagation expression for the ECosGBs passing through axially nonsymmetrical optical systems is derived by using vector integration. The intensity distributions of ECosGBs on the input plane, on the output plane with the equivalent Fresnel number being equal to 0.1 and on the focal plane are respectively illustrated for the propagation properties. The results indicate that an ECosGB is eventually transformed into an elliptical cosh-Gaussian beam. In other words, ECosGBs and cosh-Gaussian beams act in a reciprocal manner after propagation.     

采用分离式差分标定靶的单摄像机标定方法

采用分离式差分标定方法实现对单摄像机的高精度标定。在摄像机的物面位置上放置多个小尺度的分离式标定靶,每个标定靶上有标准点阵列,对每个光点由高斯曲面拟合法得到其CCD像面上的位置,光点位置检测结果的稳定性(均方根)达到1μm(相当于CCD 0.0053 pixel)。利用同一标定靶上标准点之间的物面差分坐标,进行四次曲面拟合,建立摄像机的像面与物面之间的映射关系。该方法对各个标定靶之间的距离没有提出要求,采用多个小尺寸的差分标定靶代替整体式的大尺度标定靶,降低对大尺度标定靶的制作要求。实验表明,当各个标定靶之间的相对角度误差小于60″时,标定残差平均值可以达到4.8μm(相当于CCD 0.028 pixel)。     

Study on the wavelength calibration of type III concave grating spectrometry system

We discuss and calibrate the spectrometry system based on concave reflection grating. The working principle, structure and parameters of the spectrometry system are introduced. For the wavelength calibration problem, three methods are put forward and discussed in detail with formulation calculation method, circular iteration method and interpolation. Interpolation is used to calibrate the concave reflection grating spectrometry system and the error is less than 1 nm. Four spectrum images that the system collected are given in this paper. The experimental results indicate that a spectrometry system can be based on concave reflection grating and be calibrated by interpolation.     

环镜对激光束变换的理论分析与实验

介绍一种新型的光学元件，它可把一束激光变换成一个两维的激光平面。本文用多光束干涉的原理解释了光平面形成的原理，同时对应用前景及实用情况也作了一些估计     

Monte Carlo Study of Methods for Off-Line Calibration of ARGO-YBJ Experiment

In the YBJ-ARGO experiment, the hit time of detector-units can’t be calibrated manually due to the massive number of detector-units. Two methods of off-line calibration, named concentric circle method and characteristic plane method, are developed. Their calibration precision is estimated using the simulation data and the data of the 50m2 RPC carpet. It shows that concentric circle method can be used to calibrate the detector-units which have the same distance from the centre of the array,while the characteristic plane method, which has a good precision, is suitable for off-line calibration of all the detector-units, especially, under different experiment conditions.     

羊八井ARGO实验探测时间离线标定方法的蒙特卡罗研究

羊八井ARGO实验阵列探测器数目庞大，用人工方法对其定标是不现实的. 本文针对整个ARGO实验阵列首次提出两种探测时间离线定标方法，即同心圆法和特征面法，并通过大气簇射模拟和ARGO实验探测器模拟对上述方法进行了检验. 对特征面法还用模拟数据和小阵列实验数据对其定标精度进行了估算，并比较了定标前后事例样本方位角的分布. 结果表明，同心圆法可对离阵列中心相同距离的探测器进行相对时间定标，而特征面法具有很好的定标精度且操作方便省时，可针对不同实验数据样本做相应实验条件下的探测器定标，从而有效地解决了因阵列探测器数目庞大而带来的定标工作中的困难.