岩门秀芽茶叶主要浸出物三维荧光指纹图谱分析

基于三维荧光光谱技术结合荧光区域积分法，研究了岩门秀芽在不同冷泡时间下浸出液样品的三维荧光光谱特征。通过激发扫描获取激发-发射矩阵光谱，识别荧光峰的位置并采用荧光区域积分法计算荧光峰所处区域内荧光强度的积分体积值，以探究岩门秀芽主要浸出物种类及其动态变化规律。研究结果显示，在不同浸泡时间下，岩门秀芽浸出液的三维荧光光谱都会产生明显的瑞利散射和红移现象，其主要浸出物：黄酮及黄酮醇类物质、儿茶素和叶绿素a的含量也在不断地变化。在20 min时，茶叶功效成分的含量保留较高且儿茶素含量较低，为冷泡的最佳饮用时间。该研究为实现基于三维荧光光谱技术快速检测茶叶主要成分和鉴别茶叶种类奠定了基础，也为茶叶的科学浸泡和饮用提供参考。     

运动声源的多普勒效应——第22届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题第二题介绍与解析

第22届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题共两道，其中第二道是声学黑匣子。该题目是一道虚拟实验题目，在二维平面上通过探测器对于运动声源的频率信号探测，判断声源的初始位置以及相关运动学参数等。该题目设计新颖，解法巧妙，综合了声波的传播与测量、声学多普勒效应等相关知识。在疫情形势下，非常适合物理专业学生进行线上虚拟实验学习。本文详细介绍了竞赛试题的内容，并给出试题的分析和解答。     

彩色多普勒超声在浅表软组织肿块诊断中的应用分析

本研究探讨彩色多普勒超声在浅表软组织肿块诊断中的应用价值。选取浅表组织肿块患者210例,其中良性病变患者172例,恶性病变患者38例,给予彩色多普勒超声检查。结果显示,恶性病变形态不规则、内部不均匀低回声、边界模糊、内部血流丰富比例明显高于良性病变(P<0.05);恶性病变病灶收缩期峰值流速(Vmax)和阻力指数(RI)明显高于良性病变(P<0.05),病灶最大长径/最大短径(L/S)明显低于良性病变(P<0.05);年龄、形态、内部回声、边界、内部血流、Vmax和RI建立Logistic回归方程,其诊断恶性病变的ROC曲线下面积为0.910(P<0.05),灵敏性和特异性达到84.00%和96.00%。可见彩色多普勒超声在浅表软组织肿块良恶性诊断中有较好的应用价值。     

功能梯度压电空心圆柱中分数阶热弹导波的频散和衰减特性

基于分数阶热电弹性理论和Legendre多项式方法,构建了功能梯度空心圆柱中导波传播的数学模型.讨论了分数阶次、压电效应、径厚比等对导波传播,特别是对其衰减的影响规律.数值结果表明,压电效应对衰减的影响主要集中在截止频率和突变频率附近,并使得突变频率发生前移;分数阶对热波模态相速度和衰减的影响较大,且热波相速度存在模态交叉,在交叉频率点附近分数阶对相速度的影响相反;热波衰减随着分数阶增大而逐渐减小;第一阶纵向模态衰减受到了压电效应的抑制,其余模态衰减都显著增大,并且电开路受到的影响要比电短路状态大.     

基于远场同轴全息的激光M2因子测量技术

激光光束质量M²因子的动态测量对激光器的设计、制造与应用均具有重要意义。本文提出了一种基于远场同轴全息的光纤激光器光束质量M²因子动态测量方法。通过偏振移相同轴全息技术直接获取待测激光的远场复振幅信息,利用角谱传输及透镜变换理论求解激光在自由空间中的光场强度分布,从而实现M²因子的动态测量。实验搭建了远场同轴全息装置,测量了不同纤芯直径光纤在632.8 nm波长下的激光光束质量,其结果与BEAM SQUARED商用光束质量仪的测量结果一致。本文所提方法仅需0.02 s即可实现光纤激光的M²因子测量,比商用光束质量仪的测量速度提高了两个数量级以上。此外,本装置结构紧凑,能够避免透镜引入的装调及加工误差。     

基于小角度V形腔光谱合束的半导体激光器和频

通过小角度V形腔外腔光谱合束将两个808 nm半导体激光器合束,提高半导体激光器的输出功率及光束质量。两个合束单元分别工作在795.8 nm和800.5 nm,将所获光束通过非线性光学方法进行频率转换。外腔光谱合束实现输出功率为6.5 W快慢轴光束质量M²=2.2×18.5的光束输出,所获光束慢轴M²因子相较于自由运转单管激光器提高了30%,外腔光谱合束效率为83%。基于所获光源,实现了半导体激光器小角度V形腔外腔光谱合束和频,获得输出功率为18.3 mW波长为401.0 nm的蓝光输出,和频效率为0.28%。     

多普勒频移和干涉谱联合的水声目标运动参数估计

常见水中运动目标会辐射连续谱噪声和线谱噪声,连续谱噪声在浅海波导环境中形成明暗相间的干涉条纹。根据干涉条纹可以得到目标最近距离与速度的比值,无法直接解出两个参数值。针对利用干涉条纹无法分别估计最近距离与速度问题,提出一种多普勒频移、干涉条纹结合的运动参数估计方法。根据单条线谱多普勒频移得到最近距离与速度参数耦合曲线,再将该曲线与干涉条纹得到参数比值线相交,交点即为两参数估计结果。数值仿真估计声源运动速度、最近距离,在信噪比6 dB条件下,平均估计误差分别为0.71%与0.87%。将该方法应用在2021年6月大公岛海域海试数据,5组实验数据估计目标运动速度、最近距离平均误差分别为2.5%,4.4%,证明了方法的有效性。     

面向空间引力波探测的低噪声稳频激光器

基于未来卫星间激光干涉任务的需求,介绍了一种基于迈克耳孙光纤干涉仪稳频的1064 nm激光稳频系统,该系统采用全光纤器件,结构紧凑、体积小、可靠性强。通过拍频测试,得到该系统的频率噪声在30 mHz～1 Hz范围内小于30 Hz/Hz1/2,频率稳定度在积分时间为1 s和1000 s时分别为1.2×10-14和3×10-13。该系统的性能满足LISA任务对稳频激光的需求,有望应用于未来的空间引力波探测任务。     

一维丝室气体探测器衍射像差的修正方法研究

一维位置灵敏单丝气体探测器采用单根镀金钨丝和200根阴极感应条的探测结构, X射线在阳极丝上产生的信号被多个阴极条感应, 利用重心法得到X射线的原初电离点的位置信息, 位置分辨率达到160 μm(半高全宽). 在同步辐射衍射实验中, X射线通过样品后会形成不同大小的衍射环, 本实验中测量得到11.148°和14.201°的两组衍射角位置信息; 通过平行移动一维探测器在衍射环范围内多次扫描, 可以重建得到二维衍射环. 由于一维探测器的气体厚度和入射窗宽度会给测量结果带来像差, 分析发现像差的影响大于一维探测器的位置分辨. 基于相应的物理分析对测量到的衍射位置进行修正, 修正后的衍射位置相比修正前的衍射位置的相对像差最大改善达到7%, 该方法实现了无像差二维衍射环的重建.