全光谱白光发光二极管用Eu3+掺杂Ca2KZn2(VO4)3黄色荧光粉的制备及光学性能

基于蓝光芯片激发黄色荧光粉或近紫外芯片激发三基色荧光粉构建的白光发光二极管(WLED)在青光区域呈现明显的凹口,导致白光的色彩性能不够理想。为了弥补这一缺陷,实现全光谱白光,我们设计了Eu³⁺掺杂Ca₂KZn₂(VO₄)₃黄色荧光粉,其发射波长范围为400~750 nm。在387 nm激发下,在所制荧光粉中可同时获得来自VO₄^3-基团和Eu³⁺的发射光。Eu³⁺在Ca₂KZn₂(VO₄)₃基质中的最佳掺杂浓度(物质的量分数)为0.05,且VO₄^3-基团向Eu³⁺的能量传递效率达到64.9%。基于变温的发射光谱,揭示了所制荧光粉的热稳定性并发现VO₄^3-基团和Eu³⁺的激活能分别为0.538和0.510 eV。此外,将所制黄色荧光粉与商用蓝色荧光粉和近紫外芯片进行封装整合,得到可发射暖白光的WLED器件,其色温和显色指数分别为3843 K和85.8。     

槲皮素与Cu2+和Al3+配位反应的紫外可见吸收光谱法研究

采用带有快门的增强型瞬态光谱探测系统ICCD, 实时拍摄了槲皮素与Cu2+ 和Al3+ 配位反应的紫外-可见吸收光谱。结果显示, Cu2+ 和Al3+与槲皮素配合, 在中性条件下都有吸收峰为428 nm左右的中间产物产生, 最终产物都在300 nm左右有稳定的吸收峰; 而酸性条件下则直接生成吸收峰为300 nm左右的最终产物。虽然Cu2+ 和Al3+是不同的金属离子, 但在相同的酸性或中性条件下, 它们与槲皮素的配合过程却是相似的,只是完成反应所需要的时间不同。本文结果为进一步研究槲皮素与金属离子配合的机理提供了实验依据。     

基于两个正交一维物体的单幅图像相机标定

提出了一种利用两个正交一维物体构成"T"型靶标进行摄像机标定的新方法。该方法只需对"T"型靶标上已知坐标的5点投影一幅图像,然后根据柔性靶标原理计算出由虚点和标记点组成的共直线的4点,由射影变换同素性、接合性以及交比不变性标定出镜头的一阶径向畸变参数。利用已知畸变参数对图像进行畸变校正,然后由基于两个正交一维物体坐标变换的方法即可标定出相机的内外参数。该方法线性求解镜头畸变参数,避免了传统方法非线性迭代优化过程中产生的参数耦合现象。实验表明,不进行镜头畸变校正则相机标定精度随着图像噪声的增加呈不稳定状态;进行畸变校正后对简单标定计算的初始值进行优化得到稳定的高精度标定结果。整个实验设备简单,操作方便,只需一幅图像即可实现镜头畸变和相机内外参数的标定,可以达到实时的效果。     

青蒿素与氢氧化钠反应的动态紫外吸收光谱

采用ICCD动态光谱测量系统,准确地拍摄出了青蒿素自身的紫外吸收光谱,并对不同浓度的青蒿素与氢氧化钠反应的全过程进行了动态光谱实时测量,每幅光谱的曝光时间为0.1 ms。实验结果显示,青蒿素自身有一明显的紫外吸收带,吸收峰值为212.52 nm;青蒿素极易与氢氧化钠反应,不同浓度的青蒿素与氢氧化钠反应的吸收光谱变化情况是相似的,只是变化发生的时刻有所不同。反应初首先出现一以288 nm为峰值的新吸收带,随着反应的进行,在260 nm处的吸收逐渐增强,反应的最终产物在200～350 nm之间形成一稳定连续的强吸收带。此反应过程的动态光谱信息在国内外还未见有报道。其结果为了解青蒿素这一潜在抗癌药物与碱性物质反应的特性提供了实验依据,对正确使用青蒿素具有参考价值。     

影响区域网光束法平差测量精度的初值因素分析

光束法平差是一种高精度的摄影测量优化方法,在大尺寸三维测量中起不可替代的重要作用。但光束法平差优化参数初始值的误差会影响最终结果的优化精度、优化发散以及局部收敛等现象发生。以高精度的区域网光束法平差为研究对象,系统性的对包括重建三维点坐标、图像坐标、外参数旋转角和平移向量四种初值参数对测量精度的影响进行深入分析。模拟研究表明,光束法平差优化将毫米级的重建三维点初值误差降低10倍以上;随着图像坐标定位误差的增加优化精度下降很快,但光束法平差优化精度仍能提高一个数量级;相机外参数旋转角和平移向量初值误差都对光束法平差优化精度影响较大。模拟结论对实际测量实验具有重要的指导意义。     

基于多视方程的高反光物体表面三维形貌测量

双目结构光三维形貌测量技术在测量高反光物体的过程中,左右图像中对应物体表面的不同位置处出现过度曝光的现象,致使对应区域的相位数据无效.首先将投影系统作为反向相机并与双目系统共同组成多视系统,然后对物体表面的每一点进行多视系统匹配,接着通过调制度来判断每一像素对应相位的有效性,舍弃过曝光图像区域的像素以获得双视共线方程,最后由整体多视方程同时实现三维点云重建.该方法能够有效解决坐标系转换、多系统重建结果的数据冗余和融合误差等问题.实验结果表明,所提方法在500 mm×700 mm大小的视场范围内能够很好地对高反光物体进行完整的三维形貌测量.     

槲皮素与Cu2+反应形成配合物的紫外-可见吸收光谱法研究

采用带有快门的增强型瞬态光谱探测系统ICCD,实时拍摄了槲皮素在中性和酸性条件下与Cu2+反应形成配合物的紫外一可见吸收光谱.光谱每幅曝光时间为0.1 ms,Cu2+与槲皮素的摩尔比分别为0.2,0.5,1.0,2.0,5.0和10.0.实验结果表明不同摩尔比的反应物在其他条件相同时吸收光谱带的变化是相似的,但摩尔比越大反应时间越短;在中性和酸性条件下形成配合物的反应过程不一样,在中性条件下有吸收峰值为428 nm的反应中间产物出现,而在酸性条件下则直接反应生成最终产物,但它们的最终产物都只有一个吸收峰值为296 nm的吸收带;反应物暴露在空气中和隔离空气的反应过程没有差别.文章首次观测到槲皮素与Cu2+反应形成配合物有中间产物出现,且最终产物的吸收峰值为296nm.结果为研究槲皮素-Cu2+配合物的形成机理提供了实验依据.     

利用相机响应曲线实现高反光元件三维面形测量

在先进制造中要求对加工的部组件进行在线质量检测,条纹投影三维测量技术因符合在线、非接触的要求而被采用。然而,金属材质表面反射率差异较大会导致拍摄结构光图像过曝和欠曝光,这会造成最终测量数据的缺失或出错。针对该问题,以直接测量得到的不完整点云数据和由计算机辅助设计(CAD)得到的元件设计数据进行迭代最近点(ICP)点云配准,进而得到相机坐标系下的被测物体估算面形的点云数据。将该数据作为预估面形,结合系统标定参数,可建立投影与成像间同名点的图像强度对应关系。利用相机对待测元件上每一点的光强成像响应曲线计算出投影灰度范围和最低投影灰度。最后,利用生成的非等值系数投影光栅进行高反光元件的三维形貌测量。实验结果表明,所提方法在不改变测量系统结构参数和不增加测量系统结构复杂性的情况下,可以更完整地实现高反光元件的三维面形测量。     

Li9团簇体心立方结构的形成机理和结合能

本文提出了Li9团簇体心立方结构的形成机理,并对此结构的总能量随中心原子到顶点原子间核间距R的变化用芶氏改进的排列通道量子力学方法(MACQM)进行了计算。结果显示曲线在R = 4.77 a0处有一极小值 -67.160922 a.u.,这表明Li9团簇的体心立方结构是可能稳定存在的。在R趋于无穷大时这9个锂原子的总能量为 -66.852240 a.u.,所以形成Li9的总结合能为0.308682 a.u.。因此Li9 团簇的原子平均结合能是0.034298 a.u.或0.933 eV,它大于我们过去计算的Li5团簇正四面体中心结构的原子平均结合能0.632 eV、Li7 团簇正八面体中心结构的原子平均结合能0.674 eV和Li13 团簇正二十面体中心结构的原子平均结合能0.810 eV。故在体心正多面体结构Lin (n= 5 ,7,9,13)中,Li9的体心立方结构有最大的原子平均结合能,这也许是碱金属晶体的晶胞取体心立方结构的一个原因。