高收集率反射镜系统象质的光线追迹分析

最近沃森研制了一种高收集率反射镜系统[Cytometry 10,681—688(1989)],用以提高弱荧光探测的灵敏度。反射镜系统由一个椭球面象镜和球面后反射镜组成。荧光辐射样品放置在椭球体的一个焦点上,象成在另一个焦点上。本文用PC光线追迹程序评价了这种几何结构的象质。通过分析证实该系统有较高的收集率,但象质较差。讨论了较差象质对单分子探测的影响。     

STRUCTURAL PHASE TRANSITION OF ALIPHATIC NYLONS VIEWED FROM THE WAXD/SAXS AND VIBRATIONAL SPECTRAL MEASUREMENTS AND MOLECULAR DYNAMICS CALCULATION

The crystalline phase transition of aliphatic nylon 10/10 has been investigated on the basis of the simultaneous measurement of wide-angle and small-angle X-ray scatterings, the infrared spectral measurement and the molecular dynamics calculation. An interpretation of infrared spectra taken for a series of nylon samples and the corresponding model compounds was successfully made, allowing us to assign the infrared bands of the planar-zigzag methylene segments reasonably. As a result the methylene segmental parts of molecular chains were found to experience an order-to-disorder transition in the Brill transition region, where the intermolecular hydrogen bonds are kept alive although the bond strength becomes weaker at higher temperature. The small-angle X-ray scattering data revealed a slight change in lamellar stacking mode in the transition region. The crystal structure has been found to change more remarkably in the temperature region immediately below the melting point, where the conformationally disordered chains experienced drastic rotational and translational motions without any constraints by hydrogen bonds, and the lamellar thickness increased largely along the chain axis. These experimental results were reasonably reproduced by the molecular dynamics calculation performed at the various temperatures.     

光线、光波与光子,光学中的物理模型

光线、光波和光子是在光学理论发展的不同阶段人们所抽象概括出来的不同物理模型,这些模型由于产生的背景不同而有着不同的应用条件.在光学课程的教与学的过程中注意这些模型所适用的条件,将有助于学生对相应物理概念与规律的理解.本文讨论了这些模型的适应范围,希望能够给教师同行和学生们些许启发.     

基于光场相机层析法的颗粒三维位置测量

利用光场相机采集颗粒图像,改进层析反演算法,可以快速准确地获得颗粒三维空间位置.基于光场相机成像原理,建立光线正向追迹模型,在此基础上对图像非零像素发出的光线进行反向追迹,实现非零像素与空间体素之间的映射,构建层析法反演颗粒三维位置的模型.根据提出的降维求解MART算法权重矩阵方法,结合相似三角形原理提高颗粒深度位置的反演精度.依据高斯Blob模型,将强度最大的体素中心位置作为反演的颗粒三维位置.实验证明改进型MART算法明显减少了计算时间及所需内存,x轴坐标误差为±0.16 mm,y轴坐标误差为±0.18 mm,z轴坐标误差为±1.8 mm,满足精度要求,更加适用于对计算速度要求较高的场合,具有良好实际应用价值.     

对抛物线性质探究的一次成功体验

一只很小的灯泡所发的光会分散的射向各方,但将其置于圆柱形手电筒内,经过适当调节,就能射出一束比较强的平行光线,这是因为光线经抛物面反射后汇聚成了一束平行光线.从这一现象我们可以归纳出一个重要性质：从焦点发出的光线,经抛物线上一点反射后,反射光线平行于抛物线对称轴.     

自旋光子开关

许多研究者试图开发一种自旋电子学“spintronic”装置,利用电子的自旋以及电荷来存储和处理信息.而另一些人则想利用光线与金属表面的电子的集体振荡之间的相互作用来产生一种称作“plasmonic”(纳米光子学的一个分支)的装置来处理和传输数据.Alberta大学的Abdul Elezabbi等发     

基于掠入射法溶液浓度测量系统研究

根据溶液浓度与其折射率的关系，提出用掠入射法测量溶液浓度的方法.利用其临界光线的折射角进行透明介质溶液浓度的精确测量，研发出测量实验系统.分析了临界光线的折射角与其浓度的关系，给出溶液浓度与折射角之间的简单数学解析式.用该系统对5%-80%的甘油溶液进行测量，结果最大绝对偏差小于0.003%.     

光纤及双光纤扰模器远/近场扰模性能的模拟分析

在高精度视向速度测量系统中,圆形光纤逐渐被多边形光纤替代,结合多边形光纤、透镜和圆形光纤的扰模方案也被陆续提出。通过光线追迹的方法,对圆形、八边形截面的两种光纤以及基于这两种光纤的双光纤扰模器的扰模性能进行了模拟分析。模拟结果表明:虽然圆形光纤有较好的远、近场角向扰模,但是径向扰模效果不佳;八边形光纤的近场径向和角向扰模性能均较优,但远场扰模与圆形光纤没有明显差异;双光纤扰模器能有效提高光纤扰模性能,而使用了八边形光纤的双光纤扰模器的远、近场扰模性能均较优。     

视觉技术在坦克火炮运动参数测量中的应用

为准确、便捷地测量坦克火炮运动参数,设计了一套基于视觉检测技术的测试系统。首先利用平面标定法对系统成像模型进行标定;然后基于迭代寻优的思路,采用动态阈值对光斑图像进行分割,并利用最小二乘法进行圆周拟合,结合光斑的几何特点进行光斑有效性判定,进而迭代获取最优的定位结果;最后结合光斑在投影靶标上的运行距离和时间,获得坦克火炮运动参数。实验结果表明,测试系统能够适应复杂的光照环境,满足对测量精度、重复性、便捷性的要求。