聚焦水波

通常水波只在浅水中被折射，香港科技大学的科学家发现，一批周期性排列的固定在海底并竖直延伸到水面的圆柱体改变了水的“有效”深度和引力常数，这导致水波被折射。他们指出，有效引力常数可由通常的9．8m／s^2增加到16m／s^2．     

聚焦太阳光发电

在很早的时候,人们就知道凸透镜或凹面镜可以聚集太阳光,聚集起来的阳光强度很大,甚至可以点燃柴禾。到了现在,人们开始利用太阳能发电了,但是太阳能发电量低一直是困扰人们的大问题。近年来,一些国家的科学家开始尝试用凸透镜或凹面镜聚集阳光的方法,使得太阳能的利用更集中一些,发电的功率更大一些。     

微聚焦菲涅耳波带板聚焦特性研究

通过激光轰击Ti平面靶,用微聚焦菲涅尔波带板做成像器,测到了在放大倍数为66倍时X射线焦斑图像.利用Fresnel-Kirchhoff衍射积分公式数值模拟了微聚焦菲涅尔波带板的点扩展函数,模拟结果表明该微聚焦菲涅尔波带板在两倍焦距处强聚焦.改变物距和像距但保持透镜的物像距公式,也可得到类似的结果.模拟和实验表明微聚焦波带板可以应用于X射线点对点成像,实现激光等离子体X射线高空间分辨成像. 关键词： 菲涅尔波带板 Fresnel-Kirchhoff衍射 数值模拟 点扩展函数     

平行光束的环状聚焦

平行光束的聚焦一般都用透镜或反射镜聚成一点即所谓点聚焦.根据激光应用技术及其它方面的具体需要,我们解决了平行光束的环状聚焦问题.Mcleod[1,2],Barber[3],Belanger[4,5]等人[6],近三十年来做了大量的理论及实验工作,他们的器件都是一些由旋转棱镜与正透镜组成的双镜系统.我们的器件是一个一侧是球面另一侧是内圆锥面的单镜系统,与国外系统相比,具有有效体积小,可减少能量损失;反射面少,可减弱有害的反射和干涉现象;设计简单方便等特点.我们根据这种新型环聚焦镜的构造原理,从平行光点聚焦的概念出发,对环聚焦系统的成象原理及成象质…     

关于平行光束的聚焦

根据费马原理，设想出一个由旋转椭球面与半径等于椭球短半轴的球面组成的透镜，使具有一定宽度的平行光束通过透镜后聚焦。     

水波聚焦的研究

利用水波槽装置观察到了水波聚焦现象,并利用流体力学中的表面波理论,借用光学中对折射率的定义,推出了与光线通过薄透镜聚焦完全对应的水波聚焦理论公式,以及焦距随水深变化的关系曲线,从而将水波的几何特性与光波的几何特性统一起来。     

永久磁铁周期性聚焦电子束

在余弦式及非余弦式周期磁场下描写电子轨迹的傍轴方程曾用微扰法求解,得到了一些最佳聚焦条件。在推导中考虑了空间电荷效应及阴极被部分屏蔽的情况,当电子束在周期场中波动比较大时这些结果也能应用。另外用变振幅的方法研究了电子束在周期磁场内的稳定性问题,得到了一些包含有空间电荷密度及阴极屏蔽程度在内的稳定性条件。并绘出图线表示禁区位置因各种不同空间电荷密度及阴极屏蔽程度而改变的情况,知道虽然在用全屏蔽的电子枪情况下,正如过去一些著者所指出的,禁区位置不因空间电荷密度的大小而改变,但在阴极被部分屏蔽的情况下,空间电荷     

电子束时间聚焦技术

利用时间展宽分幅相机研究电子束的时间聚焦现象.当阴极未加载脉冲电压时,测得相机的时间分辨率为80ps.当阴极加载斜率为14V/ps的脉冲电压、电路延时为11.395ns时,相机的时间分辨率为8.8ps,电子束的时间宽度经历了被压缩到被展宽的过程.改变阴极脉冲下降沿斜率,研究电子束时间聚焦时系统时间分辨与下降沿斜率的关系.当下降沿斜率为1V/ps时,时间分辨近似等于80ps,电子束到达微通道板时其时间宽度约等于原始宽度.当斜率大于1V/ps时,时间分辨小于80ps,到达微通道板时电子束时间宽度被展宽.当斜率为0.5V/ps时,时间分辨大于80ps,到达微通道板时电子束时间宽度被压缩.     

聚焦科技前沿培养理解能力

近几年来,高考试题中STS(科学·技术·社会)问题占有较大的比例,这是当前高考命题的一种趋势.这类试题不仅体现了学科与STS的广泛联系,而且更重要的是有利于培养学生的创新精神和实践能力,有利于引导学生关注科学的进步、新技术的应用和社会的发展,培养其科学素养,有利于提高学生分析问题、解决问题的能力.因此,在教学过程中,教师应加强对这方面的训练,提高学生的综合运用能力.     

周期场聚焦电子束

引言 自从发现“强聚焦效应”可以应用在粒子加速器内以后,人们知道利用周期磁场能把离子束控制得更细,于是可以减少磁铁的需要量。因此近年来为了改建或新设计各种类型粒子加速器,对周期场聚焦离子束或电子束方面曾进行了很多研究工作。另一方面人们也开始研究用周期电场和磁场聚焦各种电子管内的电子束,例如行波管内电子束的聚焦等。聚焦电子束的主要特点在於必要考虑空间电荷。     

自动聚焦系统中聚焦窗口的选择及参量的确定

在使用图像分析进行自动聚焦时,聚焦的准确性和有效性至关重要。聚焦窗口过大不仅增加计算量,且背景图像太多会引起误判;窗口太小则会导致目标偏离窗口,亦会引起误判。深入研究了聚焦窗口的选择问题,提出了一种新的选择方法,有效解决了上述问题。引入非均匀采样,可以保证中央的高分辨率和较大的视场范围,既保证目标图像位于聚焦窗口之内,又显著减小了背景图像的负面影响。同时对采样参量做了进一步的研究,以获得更好的效果。实验结果表明该方法有效提高了对焦的准确性和有效性而且减少了数据量,没有影响系统的实时性。     

显微视觉自动聚焦研究

提出一种评估空域聚焦函数的方法。从计算时间与聚焦曲线变化率两个方面,提出四个参量作为评估依据．可从多个函数中筛选出最佳聚焦测度。针对研制的微对准装配自动聚焦系统的评估结果表明：灰度熵函数是适合于该系统的最佳聚焦测度。为克服聚焦搜索运动中的机械传动回差,提出不同于传统聚焦策略的“定位法”。该方法的核心是建立聚焦函数值与离焦量之间的函数关系,提出采用多项式拟合、高斯函数拟合以及样条插值拟合的方法可以构建这种函数关系;并给出了计算结果。最后综合灰度熵函数与定位法策略进行自动聚焦实验．得到自动聚焦精度为3．4μm;完成一次自动聚焦平均时间为3．3s。实验结果证明所述方法可以实现准确、实时地自动聚焦。     

纵振驱动球面弯曲振动超声聚焦系统的聚焦特性*

为了将超声聚焦效应应用于工业加工中的冷却技术中,该文提出一种由夹心式换能器纵向振动驱动球面弯曲振动超声聚焦系统。基于基尔霍夫-亥姆霍兹声场理论分析了由换能器中心面纵向振动和球面弯曲振动组成的复合超声振动条件下的声场聚焦特性,并通过实验进行验证。研究结果表明,该聚焦系统具有显著的聚焦特性,球面弯曲振动将声能汇聚在声场焦区;当声场相位相同时,换能器中心面纵向振动和球面弯曲振动产生的声场在焦区发生叠加,可以进一步提高焦区声压;减小换能器中心面半径和球面曲率半径、增加球面开口半径可以增强复合超声振动的聚焦效果。     

强流电子束聚焦数值模拟

采用粒子模拟（PIC）方法模拟了强流电子束在薄磁透镜中的聚焦。建立了强流电子束的聚焦模型,模拟了神龙一号加速器某次实验的结果,得到的模拟结果非常接近实验值,证明采用建立的PIC模型模拟强流束经过磁透镜时的聚焦是可信的。应用此模型模拟了电子束参数（入射半径、发射度、能散度、相位角等）对焦斑直径的影响, 结果表明:在模拟条件下,电子束平行入射时最佳束包络半径位于20.0~22.5 mm;发射度和能散度对焦斑直径的影响和理论公式吻合得较好;只有入射电子束包络半径和相位角匹配时才能得到小的焦斑直径。     

零电磁材料聚焦器

基于二维LC网络,设计了一种零电磁材料聚焦器,导出了该器件等效节点电压分布矩阵,研究了聚焦区域为三角形、四边形、六边形、八边形的电磁聚焦器,并在此基础上仿真了形状和尺寸对其聚焦特性的影响。结果表明:当聚焦区域小于两倍波长时,该器件的特性与聚焦区域的形状无关; 当聚焦区域逐渐增大时,焦点的能量也随之增强; 当聚焦区域大于两倍波长时,主焦点逐渐消失,同时将产生多个副焦点。     

声学宽带多焦点聚焦

针对声学宽带多焦点聚焦的问题,设计出结构简洁的声学人工结构。通过控制细槽深度,对反射声波的波前进行任意操控。数值仿真结果验证了所设计的声人工结构的聚焦效果。这种人工结构还允许对焦点的相对位置及数目进行精确而自由的调控,当尺寸大于波长的障碍物存在时仍可通过合理设计来产生聚焦效果。该方案具有设计简洁及焦点可控等优点,有望在生物医学及无损检测等场合产生广泛应用。