铕(Ⅲ)-4-乙烯基吡啶共聚物稀土高分子配合物的合成及其光物理行为的研究

以4-乙烯基吡啶（4VP）与甲基丙烯酸甲酯（MMA）的共聚物为配体，并以邻菲洛啉（Phen)及2，2′-联吡啶（Bipy)小分子配体协同反应，与Eu(Ⅲ）配位，合成了稀土高分子配合物；通过FTIR表征了配合物的结构；通过紫外光谱与荧光光谱的测定，较充分地研究了稀土高分子配合物光致发光的光物理过程，实验结果表明，4-乙烯基吡啶共聚物通过吡啶环上的氮原子与稀土离子可直接配位；小分子配体的协同配位，可使稀土离子配位数趋于满足，且由于小分子配体能有效地加强能量吸收及分子内的能量传递，大大增强了配合物的荧光强度。  

单分散系微粒的Mie散射计算

Mie散射是公认的一种极具发展前途的微粒测试技术,应用于工厂、企业排放烟尘中微粒粒度和浓度的测试,具有非接触、精度高、重复性好和可实时在线测量的优点,是研究检测污染排放的主要技术手段,也是微粒粒度和浓度分析的理论基础.本文对Mie散射理论的多个参量进行计算并给出其数学表达式.  

Studies on the surface modification of diatomite with polyethyleneimine and trapping effect of the modified diatomite for phenol

The adsorption isotherm of polyethyleneimine (PEI) on diatomite was studied using UV spectrophotometry, the surface of diatomite was modified with polyethyleneimine by using impregnation method, and the trapping behavior of the modified diatomite for phenol was investigated by using 4-aminoantipyrine (4-AAP) spectrophotometric method. The experiment results show that negatively charged diatomite particles have very strong absorption effect for cationic macromolecule PEI, the adsorption isotherm fits in Freundlich equation. The character that there is a maximum value after intitial sharp increase of adsorption capacity on the adsorption curve indicates that there is strong affinity between diatomite particles and polyethyleneimine macromolecules, and it attributes to the strong electrostatic interaction. After modification with PEI, the electric property of diatomite particle surface changes essentially, and the isoelectric point of diatomite particles moves from pH 2.0 to 10.5. In acidic solution, phenol exists as molecular state, and the modified diatomite particles adsorb phenol through hydrogen bond interaction. However, the hydrogen bond interaction between nitrogen atoms on PEI chains and phenol is weaker because of high degree of protonation of polyethyleneimine macromolecules, so the adsorption quantity is lower. In basic solution, phenol exists as negative benzene–oxygen ion, and the modified diatomite particles adsorb phenol through electrostatic interaction. However, the electrostatic interaction between PEI and negative benzene–oxygen ion is very weak because of low degree of protonation of polyethyleneimine macromolecules, so the adsorption quantity is much lower. The modified diatomite particles produce very strong trapping effect for phenol in neutral aqueous solution via the cooperating of strong electrostatic interaction and hydrogen bond interaction, and the saturated adsorption capacity can attain to 92 mg g⁻¹.  

Wollaston棱镜阵列中子棱镜结构角误差分析

Wollaston棱镜阵列中各个子棱镜的结构角间的误差影响着光谱仪的性能.从干涉图的无缝拼接入手,推导了n元Wollaston棱镜阵列的最大光程差公式,以三元Wollaston棱镜阵列为例,分析子棱镜结构角误差对光谱分辨率的影响,通过干涉条纹光强公式构建干涉图样模型,利用Matlab软件编写相关程序,仿真了630 nm单色光的复原光谱,分析结构角误差对光谱的影响.实验结果表明:当子棱镜结构角误差大于10-3数量级时,光谱中将有伪峰出现,为Wollaston棱镜阵列的研制提供了理论依据.  

激光告警接收机灵敏度和信噪比分析及实验验证

为了对抗现代战争中日趋严重的激光威胁,激光告警技术已成为亟需研究的课题之一.灵敏度和信噪比是激光告警系统重要的性能指标,它直接影响告警系统整体的探测性能.文中根据信号统计检测理论,提出了一种计算相干探测光谱识别型激光告警接收机灵敏度和信噪比的方法.首先,分析了激光信号和接收机噪声的概率分布.然后,基于阈值探测理论和奈曼一皮尔逊准则,通过引入探测概率因子和虚警概率因子,建立了信号电流方程,进而得到了灵敏度和信噪比的计算表达式.最后,利用该方法对自行研制的光栅衍射激光告警接收机的探测灵敏度和信噪比进行了理论计算和相关的实验验证,结果表明:由该方法计算的灵敏度和信噪比与实验结果基本相符.  

异质双周期结构光子晶体光学特性

利用传输矩阵法研究了异质双周期结构一维光子晶体的带隙结构和光学传输特性。此光子晶体能形成512~960 nm的含5个极窄透射峰的光子带隙。重点研究了一种材料为复折射率时的光学传输特性,以及当结构发生轴向应变时的"介观压光效应"。结果表明:当复折射率虚部为负时,透射峰随虚部绝对值的增大先增大后减小,甚至出现衰减;虚部为正时,发生吸收现象。当光子晶体发生轴向应变时,透射峰随应变量的增加呈现近似L形变化,应变量很小时透射率几乎线性减小,波长越大透射峰变化越缓慢。  

电调制非分光红外瓦斯传感系统设计

基于气体红外光谱吸收原理,设计了一款电调制非分光技术的红外瓦斯传感器系统.该系统采用单光路双波长技术,以红外LED光源IRL715、防尘防水的吸收气室和热释电探测器件LIM-262组成光学探头,利用有源滤波和差分放大电路实现信号调理,采用二项式拟合瓦斯浓度-电压关系曲线,实现了对瓦斯浓度的精确探测.实验表明,该传感器能够可靠检测5%范围的瓦斯气体,灵敏度达到0.5%,具有良好的一致性和适用性,初步具备了工业应用的条件.  

基于序列图像的小目标检测

 针对序列图像中小目标的运动具有运动的连续性和轨迹的一致性等特征，提出了采用单帧检测和多帧检测相结合的处理方法。对单帧图像进行预处理和图像分割，得到去掉大部分背景和噪声点的图像，并在图像中选取候选目标点进行标记。然后对处理后的序列图像进行N帧叠加。对叠加图中的标定点利用8邻域搜索法进行目标筛选，进而检测出目标。实验结果表明，该方法实用性强，能简单、快速、有效地检测出序列图像中的运动小目标。  

激光告警系统中小型静态傅里叶变换光谱仪的研究

相干激光告警接收机较光谱识别型激光告警接收机有着不可比拟的优点,在相干激光告警中实时可靠地获取敌方来袭激光的光谱细节具有重要意义.文章介绍的基于等效斜楔干涉具和线阵CCD的小型静态傅里叶变换光谱仪,是相干激光告警接收机的重要组成部分,其光学部分由一个等效斜楔干涉具和柱面镜组成,内部不含扫描部件,具有体积小、成本低、结构简单、性能稳定、光谱检测速度快等优点,可以满足脉宽大于等于10 ns脉冲激光信号光谱高速探测的要求.该光谱仪波长范围从400到1 100 nm,波长分辨率小于10 nm.文中详细介绍了该光谱仪的设计方法和关键光学元件的设计原理,进行了相关的性能分析,构建了实验系统,应用该实验系统对7个中心波长分别为635,650nm等的半导体激光器进行了光谱测试,并将测试结果与使用日本Advantest公司的Q8344A型光谱仪测得的结果进行了比较,得到中心波长平均误差为0.269 nm,绝对平均误差为0.919nm.波长分辨率最小为1.170 nm,最大为8.845 nm,且有较高的信噪比.  

航天器对接相对位置姿态自主测量方法研究

航天器间相对位置姿态的准确测量是实现自主自动对接的先决条件。将三圆标志靶安装在目标航天器上;追踪航天器用数码相机对靶拍照。设计了亚像素处理方法实时处理数字照片,可精确测定圆心像点位置和特征直径的像长;用其作为基本特征参数,基于透视投影原理,建立了求圆心物空间坐标的公式,求出靶面的平面方程,可用来求两航天器间的相对位置姿态参数和实时标定相机的可变参数。计算机仿真结果表明,测距为2m时,测圆心像点位置的误差小于0.03个像素,测距误差小于1mm,测姿态角的误差小于0.01°。该方法也适用于无人直升飞机定点着陆时自主测量其相对位姿参数。