昆明物理研究所分子束外延碲镉汞薄膜技术进展

碲镉汞(MCT)自从问世以来一直是高端红外(IR)探测器领域的首选材料,分子束外延碲镉汞技术具有低成本异质外延、材料能带精准调控、原位成结等优势,是第三代红外焦平面陈列(FPA)器件研制的重要手段。本文报道了昆明物理研究所分子束外延(MBE)MCT薄膜技术进展,包括材料结构、晶体质量、表面缺陷、材料均匀性、掺杂浓度等参数优化控制的研究结果。异质衬底、碲锌镉衬底上MCT薄膜尺寸分别为4英寸(10.16 cm)及2.5 cm×2.5 cm,材料EPD值分别在1×10⁶ cm^-2附近及(3~30)×10⁴ cm^-2范围,表面宏观缺陷密度分别在30 cm^-2附近及100~300 cm^-2范围,薄膜质量与国内外先进水平相当。采用分子束外延MCT薄膜实现了2 048×2 048中波红外(MWIR)、2 048×2 048短波甚高分辨率红外(SWIR)焦平面、640×512中短双色红外(S-MWIR)、320×256中中双色红外(M-MWIR)FPA探测器的研制和验证。     

TiO2纳米层(110)表面对DNA强吸附的第一性原理研究

纳米二氧化钛(TiO₂)由于具有卓越的生物相容性和优异的物理性能,因此有望在生物医学领域中发挥重要的作用,且应用前景广阔.利用第一性原理计算,深入地研究了金红石型TiO₂纳米层(110)表面与脱氧核糖核酸(DNA)不同碱基在界面之间的吸附性能及相互作用的原子机制.通过分析结合能和功函数的计算结果发现,TiO₂纳米层(110)表面对DNA碱基的吸附强度显著增强,比典型二维纳米材料的吸附强度大两倍以上.进而,通过研究电子能带结构和态密度计算结果,阐明了二者在界面之间的吸附机制,其起源于吸附体系显著降低的能级和C、N和/或O的2p轨道与费米能级附近Ti原子的3d轨道的强烈杂化.纳米TiO₂为DNA传感器和测序仪的设计提供了一种极具潜力的候选材料.     

利用齐次方程易转化性解题

通常采用两边同除以cos^2x使之转化成一个只含一个未知数的方程,然后求解的方法．该疗程之所以易转化,是因为方程左边是一个关于sinx,cosx的齐次式．在代数式中,齐次式往往较其他式易于转化,充分利用这一特点,可给解题提供诸多方便．对活跃学生思维也是大有裨益的．本文举几例竞赛题和高考题加以说明．     

非负矩阵最大特征值的估计法

通过构造一个新的矩阵,从而得到一个非负矩阵最大特征值的估计法,该方法将适用范围推广到一般非负矩阵,并通过实例验证了这种新方法精确度更高.     

聚丙烯酰胺结构与水溶液粘度保持率

聚丙烯酰胺衍生物(PAM)是高温高矿化度油藏的关键性助剂之一,为适应油藏高温环境,PAM不仅需要具有优异的热稳定性,还应在温度升高时具有较高的粘度保持率。与耐温抗盐单体共聚显著改善了PAM的热稳定性,已有许多文章总结了这一领域的进展。相对而言,关于PAM水溶液在高温时粘度保持率的报道较少。本文从聚合物分子构造以及其在水溶液中的聚集态结构出发,总结了PAM水溶液粘度保持率与结构的关系。主要包括在线性主链上引入支化侧链来提高聚合物分子链刚性,以及利用超分子相互作用形成物理交联网络改变PAM在水溶液中的聚集态结构。此外,展望了耐温抗盐PAM的发展趋势。     

注射用还原型谷胱甘肽钠的毛细管区带电泳分离及其光学纯度分析

运用毛细管区带电泳(CZE),以pH=6.59的60 mmol/L Na2 HPO4-NaH2 PO4作为电泳缓冲溶液,测定波长为200 nm,还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)于5 min内达到基线分离.GSH和GSSG的线性范围分别为4～1 000 μmol/L和2～1 000μmol/L,相关系...     

Design and cold test of a rectangular cavity beam position monitor

The CBPM is a kind of monitor which is used for the measurement of beam transverse position. It is becoming increasingly popular due to its high potential in resolution performance. In theory, the resolution can reach about 1 nanometer. In this paper, a rectangular CBPM is designed for it has better X-Y isolation than a cylindrical one. It has been simulated and measured, and the results agree with each other very well. The procedures and results for the simulation and the cold test will be shown later and it will be proved that this is a reliable method for the CBPM design.     

一道《数学通报》问题的应用

一道《数学通报》问题的应用毛晓峰（兰州铁路一中７３００００）杨晋（安徽芜湖市第十三中学２４１００２）问题１０２３设ｘ１，ｘ２，ｘ３，…，ｘｎ为实数，ｙ１，ｙ２，…，ｙｎ为正数，则有ｘ２１ｙ１＋ｘ２２ｙ２＋…＋ｘ２ｎｙｎ（ｘ１＋ｘ２＋…＋ｘｎ）２ｙ１...     

基于谱图还原的中阶梯光栅光谱仪有效波长提取算法

中阶梯光栅光谱仪具有高色散、高分辨率、宽波段、全谱瞬态直读等诸多优点,是先进光谱仪器的代表之一。在中阶梯光栅光谱仪民用化、商品化的发展趋势之下,其二维谱图图像处理的地位越来越重要。目前,国内一般先利用质心提取算法计算光斑质心再结合谱图还原算法计算有效波长,但这种方法难以达到较为理想的要求。为了提升运算速度、波长提取精度以及成像误差补偿能力,提出了基于谱图还原的有效波长提取算法。利用谱图还原算法,将探测器拍摄的二维谱图转换为一维图,通过改进的直方图双峰法选取阈值对一维图降噪,实现了二维谱图中全部有效(x, y)点对应波长的一次性提取。先将二维谱图转换为一维图进行图像处理,使算法在提升运算速度的基础上提取精度也得到了改善,还可以对一定范围内的成像误差进行补偿。采用标准汞灯作为待测光源开展了中阶梯光栅光谱仪成像实验,并使用该算法进行数据处理。实验结果表明,不仅能够自动补偿光谱仪0.05 μm(两个像元)以内的成像偏差,而且能在精确提取有效波长的基础上大幅提升运算速度,波长误差小于0.02 nm,满足中阶梯光栅光谱仪图像处理的要求。     

基于离轴两反利特罗结构的棱镜高光谱成像系统的光学设计

为满足高光谱成像系统高空间分辨率和高光谱分辨率的要求,并应对实际应用中对仪器小型化、轻量化、高光学效率的新需求,研究一种基于利特罗结构的棱镜色散高光谱成像系统,采用离轴两反的利特罗结构形式减小光学系统的体积,同时为平面棱镜提供准直光路,并以宏编程的优化方式,避免系统中光路干涉。结果表明,通过非球面反射镜和双校正透镜的设计,该光学成像系统的谱线弯曲均小于2.1 μm,色畸变小于1.3 μm,控制在18%像元内,在400～1 080 nm可见—近红外(VNIR)工作波段的光学调制传递函数(MTF)均达到0.9以上,光谱分辨率为1.6～5.0 nm,光谱透过率在51.5%以上,系统在整个工作光谱范围都具有较高的透过率和像质。