实验方法在物理学中的作用

 17世纪是现代自然科学的开端,其有三个重要的标志:一是专业研究学会的形成;二是仪器的发明,且17世纪为我们制造了大量科学研究的基础工具;三是无形的仪器--实验方法。实验方法的提出和形成极大地改变了我们认识世界的方式,实验方法通过实验仪器的发明和使用为我们提供了一种和自然界交流的手段和工具.     

便携式X射线荧光光谱仪快速监测重金属土壤环境质量

便携式X射线荧光光谱仪（PXRF ）作为一种新型快速测试手段具有突出的应用前景,但也存在检测范围和检测限的局限,为此本文研究PXRF仪器在快速监测土壤环境质量中Cr ,Ni ,Cu ,Zn ,Pb ,Cd ,As和Hg等8种重金属元素的适用性,筛选仪器可检测元素,评价检测结果准确度。具体方法是使用仪器测试重金属污染土壤样品,测试结果与电感耦合等离子体质谱分析方法（IC P‐M S ）测试值进行对比,评判检测结果精密度,建立PXRF仪器测试值与ICP‐MS仪器测试值的线性回归关系。结果表明：（1）在监测重金属土壤环境质量时,PXRF仪器可用于检测土壤中Pb ,Zn ,Cr和Cu含量,但不适于检测Ni ,Cd ,As和 Hg含量。（2）Pb和Zn测试值稍低于ICP‐MS测试值,Cu偏高,而Cr过高;PXRF仪器测试值需要参照标准分析方法进行线性校正。研究结论为：便携式X射线荧光光谱仪适用于Pb ,Zn ,Cr和Cu等4种重金属的土壤环境质量监测,是一种简单快速、准确可靠的低成本土壤重金属分析手段。该研究的创新之处是合理规避PXRF仪器的缺点,将仪器应用于土壤环境质量监测,提高了测试结果应用价值。     

便携式X射线荧光光谱仪快速监测重金属土壤环境质量（英文）

便携式X射线荧光光谱仪(PXRF)作为一种新型快速测试手段具有突出的应用前景,但也存在检测范围和检测限的局限,为此本文研究PXRF仪器在快速监测土壤环境质量中Cr,Ni,Cu,Zn,Pb,Cd,As和Hg等8种重金属元素的适用性,筛选仪器可检测元素,评价检测结果准确度。具体方法是使用仪器测试重金属污染土壤样品,测试结果与电感耦合等离子体质谱分析方法(ICP-MS)测试值进行对比,评判检测结果精密度,建立PXRF仪器测试值与ICP-MS仪器测试值的线性回归关系。结果表明:(1)在监测重金属土壤环境质量时,PXRF仪器可用于检测土壤中Pb,Zn,Cr和Cu含量,但不适于检测Ni,Cd,As和Hg含量。(2)Pb和Zn测试值稍低于ICP-MS测试值,Cu偏高,而Cr过高;PXRF仪器测试值需要参照标准分析方法进行线性校正。研究结论为:便携式X射线荧光光谱仪适用于Pb,Zn,Cr和Cu等4种重金属的土壤环境质量监测,是一种简单快速、准确可靠的低成本土壤重金属分析手段。该研究的创新之处是合理规避PXRF仪器的缺点,将仪器应用于土壤环境质量监测,提高了测试结果应用价值。     

放大镜作用的研究

每一个助视仪器和肉眼合起来组成一个完善的光学系统,在肉眼的网膜上得到被观察物体的象。放大镜、显微镜和各种望远镜系统(天文望远镜,实用双目望远镜,体视望远镜等等)都属于助视仪器。放大镜是这些仪器中最简单的一种;放大镜可单独使用,也用作上述更复杂仪器的目镜。所有这些都说明:这些复杂仪器的研究应该从放大镜开始,把它和肉眼看作是一个光学系统。“物理教学”1946年第3期上曾登载列次科夫的一篇文章“肉眼是光学仪器的一个组成部分”,这篇文章明确指出在     

可互换式虚拟仪器(IVI)关键技术研究

针对IVI测试系统中仪器互换性差、开发灵活性差而带来测试费用昂贵、开发周期长的问题 ,提出了符合IVI规范的、采用统一编程标准的可行办法 ,并对实现仪器互换性的关键技术IVI仪器驱动器、IVI仪器驱动功能库、IVI类驱动器、IVI状态管理机构及其相关技术进行了研究。用IVI技术实现测试系统仪器的互换性 ,无论从军事还是商业角度来看 ,既能给用户带来显著的效益 ,又提高了开发商的产品在市场的竞争力。     

科技成果管理浅述

科技成果管理是一门科学,是科技管理的一个重要组成部分 从社会宏观角度看,科学技术的发展总是要促进生产力的发展,进而促进社会的发展。但从微观角度看,科学技术从实验室到生产,从一个单位到社会却不是一个自然发展的过程。生产领域,一个具体的企业,并不是对先进技术持欢迎态度的。     

基于PXI总线便携式万用测试仪的设计

随着电子工业和军事工业的快速发展,对各种各样复杂信号测试的需求日益增多。尤其是在多信号、多频段、多变量的测试环境中,可能会需要多用表、任意波形发生器、示波器、射频信号源、音频分析仪和频谱分析仪等多种测试仪器中某几种仪器的同时使用。设计一款采用PXI总线硬件架构的高性能便携式万用测试仪,它在一台便携式仪器中集成了常用9种通用仪器测试功能,能够满足现场对多种类型信号同时测试的实际需求,在很大程度上提高了测试效率。     

粒子加速器

目前,苏联正在帮助我国建造粒子加速器,这是每一个物理工作者都感到喜悅的事情。粒子加速器是研究原子核的一种極重要的工具,人們依靠了它才能研究原子核的結構和基本粒子間的相互作用,从而探索微观世界的秘奥。从人們發明最簡陋的加速器到現在只     

用袖珍计算器改进振动周期的检测装置

普物实验是多数大专院校都开设的一门实验，面广而且有一定的实验个数．因此，仪器设备的购置和使用效率是一个很值得重视的问题．郑德佑同志的这篇文章介绍了用计算器测单摆周期的办法，从教学的角度看，单摆这个实验采用自动计数是否合适固然会有不同的看法和争议，但是利用计算器这种廉价商品，经过小改动后代替普物实验中一些价格昂贵且不见得可靠的仪器，这种做法无疑值得推广．     

浅析测试仪器的现状及发展趋势

随着电子技术、计算机技术、通信技术以及自动化技术的高速发展，对测试仪器的检测速度、准确度和检测功能等方面提出了更高的要求，而这些技术的发展也推动了测试仪器的迅速发展。现代监测和传感技术、显示技术、数字信号处理技术和系统理论研究，都为测试过程的数字化、智能化、网络化创造了条件。在它们的推动下，仪器仪表技术不断进步，出现了以计算机为核心的自动测控系统，测试仪器也从早期简单的模拟式、数字式仪表，发展到现在的智能化仪表、虚拟仪器、网络化仪器等先进的微机化仪器。总体来看，测量仪器主要经历了从传统仪器到智能仪器、虚拟仪器和网络化仪器四个发展阶段。     

4×4自由空间光开关结构及其矩阵分析

光开关是全光通信网络中的一种重要的光无源器件。提出了一种4×4自由空间光开关的结构设计方法,并进行了矩阵理论分析。该4×4光开关具有新颖的光模块化结构,该光开关结构仅由偏振分束组合棱镜,λ／4波片,λ／2波片,直角棱镜,全反镜和偏振光调制器组成,对光开关的控制与输入光束的偏振态无关。所有的输出端口可以和输入端口无阻塞地互连交换。这种新型的光开关结构具有光学元件少,结构紧凑,模块化,与偏振无关的特点。基于4×4光开关的矩阵分析得到了路由控制表,为4×4光开关从任意输人端口到任意输出端口的路由控制状态提供了理论分析手段,从而可以方便地实现无阻塞地光交换开关矩阵的路由控制功能。     

Quantitative evaluation of optical lock-in and pulsed thermography for aluminum foam material

In this article, quantitative evaluation of optical thermographic techniques relative to the non-destructive inspection of aluminum foam material is studied. For this purpose, a set of aluminum foam specimens with flat-bottom holes (FBH) was inspected by both optical lock-in thermography (LT) and pulsed thermography (PT). Probability of detection (PoD) analysis, as a quantitative method to estimate the capability and reliability of a particular inspection technique, was studied and compared for both optical LT and PT inspection results.     

高速转镜干涉成像光谱仪的光程差分析

针对一种新的高速转镜干涉成像光谱仪的工作原理,给出其光程差的计算方法及结果.通过设定相关参量,重新构建光程差方程,并给出光程差在不同参量情况下的计算结果图,比较不同参量的影响.给出的光程差方程,为高速转镜干涉成像光谱仪的设计及获得的光谱图复原提供参量依据.     

基于长焦距、大口径反射式光学系统成像的工艺技术研究

文中以焦距4 000 mm、口径Φ400 mm的反射式平行光管精密调试、检测工艺方法为研究对象。作为某光学系统的检测与标定基准, 该平行光管在成像质量、分辨率、出射光束平行性等关键指标都有极高的要求，重点从主镜微应力粘接、主次镜光学间隔精确调节、主次镜光轴一致性调节和分划板位置精确标定等关键工艺环节入手进行了深入研究，并利用自准直法进行了精密调试、检测。最终得到的平行光管系统分辨率≤0.8″，出射光束平行差≤3″，星点能量集中，无明显像差，十字分划板竖刻线与安装基准铅垂，综合性能指标达到设计要求。     

Design and experimental validation of novel optics-based autofocusing microscope

This study designs and characterizes a novel precise optics-based autofocusing microscope with both the large linear autofocusing range and the rapid response. In contrast to conventional optics-based autofocusing microscopes with centroid method, the proposed microscope comprises two optical paths, namely one optical path which provides a short linear autofocusing range but an extremely high focusing accuracy and a second optical path which achieves a long linear autofocusing range but a reduced focusing accuracy. The two optical paths are combined using a self-written autofocus-processing algorithm to realize an autofocusing microscope with a large linear autofocusing range, a rapid response, and a high focusing accuracy. The microscope is characterized numerically using commercial software ZEMAX and is then verified experimentally using a laboratory-built prototype. The experimental results show that compared to conventional optics-based autofocusing microscopes with centroid method and a single optical path, the proposed microscope achieves both a longer autofocusing range and a more rapid response with no reduction in the focusing accuracy. Overall, the results presented in this study show that the proposed microscope provides an ideal solution for automatic optical inspection and industrial applications.     

New optical measuring system for solder joint inspection

Due to specularity and complex 3D geometry, the visual inspection of solder joints has been regarded as one of the most difficult tasks and thus has not guaranteed accurate inspection results. This paper deals with an optical sensing system designed to inspect solder joints automatically. Taking into account a specular characteristic, a new optical solder joint inspection system is proposed to obtain the external profile of solder joints accurately. A laser scanning unit scans the area of solder joint and observes the angle of the reflected beam. To realize this measuring principle, the system is so composed that a galvanometer steers the direction of laser beam to a point to be measured, a mirror unit (a parabolic and a conic mirror) gathers the specular components of the reflected beam toward its center and a beam-receiving unit positioned along the mirror unit's center line detects the reflected beam. To classify the defects of solder joint, a statistical pattern recognition method is utilized. To verify the validity of the developed system, a series of experiments was performed for SOPs and QFPs in insufficient, normal and excess soldering condition. Based upon observation of the experimental results, the proposed system is found to show good performance for inspection of solder joint defects.     

A novel optical diagnostic technique for analyzing the recrystallization characteristics of polycrystalline silicon thin films following frontside and backside excimer laser irradiation

Excimer laser annealing (ELA) is a widely used technique for producing polycrystalline silicon (poly-Si) thin films. An optical inspection system with simple optical arrangements for rapid measurement of recrystallization results of poly-Si thin films is developed in this study. The recrystallization results after both frontside ELA and backside ELA can be easily visible from the profile of peak power density distribution using the optical inspection system developed with an optimized moving velocity of 0.312 mm/s of the specimen. The method of backside ELA is suggested for batch production of low-temperature polycrystalline silicon thin-film transistors due to higher laser beam utilization efficiency and lower surface roughness of poly-Si films.     

光学面形的轮带光学抛光方法研究

 鉴于光学零件高陡度凹曲面的抛光是光学加工的一个难题,轮带光学确定性抛光方法是解决此类零件抛光的有效方法之一;提出轮带光学抛光技术的原理和方法。研究了轮带光学抛光方法修形的可行性,采用五轴精密数控机床系统对一块直径Ф80 mm的K9玻璃平面样镜进行了修形试验,经过3次迭代修形使其面形精度均方根误差（RMS）由初始的0.109 λ提高到0.028 λ,平均每次收敛率达到1.3。实验结果表明,应用轮带光学抛光技术进行光学镜面修形,面形收敛速度较快,加工精度较高。本实验验证了轮带光学抛光技术的修形能力,为高陡度光学零件的抛光提供了研究基础。     

基于深度学习的光学元件表面疵病识别北大核心CSCD

精密光学元件表面疵病的人工检测分类方法效率低,且准确率易受疲劳等人工因素影响,而基于传统机器学习方法的分类准确率有待进一步提高。提出了一种基于深度学习卷积神经网络的光学大尺寸元件表面疵病识别方法。首先,通过现场实验采集并整理了大尺寸镜面疵病样本;接着,基于单通道灰度图像构建融合梯度的三通道图像,挖掘更深入的特征表达;最后,基于经典的LeNet网络,提出了面向激光惯性约束聚变(ICF)的光学元件表面疵病识别网络ICFNet,该网络不需要复杂的手工特征设计和提取,仅使用原始灰度图像就实现高效的疵病识别。实验结果表明:针对包含麻点、划痕和灰尘的三类疵病数据,ICFNet相较于使用多项特征和支持向量机的传统方法拥有较好的分类准确率。     

光学透镜生产线的物流系统网络模式

透镜生产线各主要工序耗时组成一时间集合，通过对该集合进行［０，１］处理，确定了每一工序耗时的广义隶属度；再把［０，１］处理后毛坯制造、铣磨、上盘、精磨、抛光、清洗、定心磨边、镀膜及检验的操作时间作为广义多重有向模糊图中结点的存在度，把传输和物流信息控制时间作为模糊图中结点间的连接强度，建立了透镜生产线的物流系统网络模式，分析了网络结点间的相互流动，给出了广义模糊矩阵的特定形式，为光学透镜的生产提供了一种普遍意义下的直观描述方法。