大气中目标背景对比度及其影响因素的数值分析

 从辐射传输理论出发，利用离散纵标法软件包（DISORT），计算了典型大气条件下0.55μm波长的目标背景对比度，分析了观察者的天顶角和方位角、水平能见度、垂直高度、太阳的天顶角和方位角以及气溶胶单次散射反照率对目标背景对比度的影响。结果表明：目标背景对比度随着观察者天顶角余弦的增加而增加；随着太阳天顶角余弦的增加而减小；随着观察者和太阳方位角差的增加而增加；随着高度的增加而减小；随着水平能见度的增加而增加；随着单次散射反照率的增加而减小。  

正交子空间投影法用于下垫面分类的卫星优化通道选择

 在研究正交子空间投影算法基础上，将此算法用于卫星影像下垫面分类的优化通道选择。通过分析目标谱分布，并运用MODTRAN模拟计算背景程辐射和整层大气透过率，得到对应不同目标的权函数。根据权函数谱分布以及最佳指数函数(OIF)并结合卫星通道用途，最终得到用于下垫面分类的卫星优化通道选择结果。通过对选择的通道进行合成，发现此算法用于下垫面分类具有较好的效果。  

紫外光引发阳离子聚丙烯酰胺的红外光谱研究

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(DAC)、丙烯酸丁酯(BA)为单体,采用紫外光引发聚合制备阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC-BA)。采用紫外光谱和红外光谱研究其结构特征;分析AM,DAC,BA,P(AM-DAC-BA)的红外光谱中的典型红外振动频率的归属。通过与单体红外光谱比较得出:由于聚合产物的对称性增加,聚合产物红外光谱更加简单。P(AM-DAC-BA)的特性粘度随着光强、BA含量、光引发剂浓度、光照时间的增加而增加。选取AM,DAC,BA中的—CONH2,—COOCH2(CO),—COOCH2—(C—O—C),—CH2—N+(CH3)3基团吸收峰为特征吸收峰,随着光强、BA含量的增加,特征峰面积增加;随着光引发剂浓度增加特征峰面积却呈现减少趋势;随着光照时间增加,峰面积是先减小后增加。但不同P(AM-DAC-BA)在红外光谱上对应的特征吸收峰的峰型类似,特征峰位置基本一致。  

智能优化算法应用于近红外光谱波长选择的比较研究

近红外光谱(NIRS)是一种间接分析技术,其应用需建立相应的校正模型。为了提高模型的解释能力、预测准确度和建模效率,需要对NIRS进行波长选择,优选最小化冗余信息。智能优化算法是以生物的行为方式或物质的运动形态为背景,经过数学抽象建立算法模型,通过迭代计算来求解组合最优化问题,其核心策略是以某种目标函数为标准,基于多元校正建模并以逐步逼近的方法筛选出有效的波长点。选用蚁群优化(ACO)、遗传优化(GA)、粒子群优化(PSO)、随机青蛙(RF)和模拟退火(SA)5种智能优化算法对烟叶总氮和烟碱近红外光谱数据进行特征波长选择,结合偏最小二乘(PLS)算法,构建了多个烟叶总氮和烟碱的校正模型,结果显示:所选用两个数据集的总氮最优模型分别为PSO-PLS和GA-PLS模型,烟碱最优模型分别为GA-PLS和SA-PLS模型,五种智能优化算法所建模型预测性能并非全部优于全谱PLS模型,但是通过智能优化算法进行波长选择后建立的PLS模型大大简化,模型的预测精度、可解释性和稳定性均有所提高。同时也对优选波长进行了解释和分析,烟叶总氮特征波长优选组合为4 587~4 878和6 700~7 200cm-1;烟叶烟碱特征波长优选组合为4 500~4 700和5 800~6 000cm-1,优选出来的特征波长具有实际物理意义。  

软X光谱学光子筛衍射特性的实验表征

 概述了谱学光子筛的设计原理，计算了其透射率，并对设计的软X光谱学光子筛的衍射模式在光学波段进行了模拟计算和实验表征。结果表明，这种新型色散元件具有良好的、与设计预期一致的单级衍射特性，3级及以上的高级衍射能被有效抑制。与传统的透射光栅和以前设计的单级衍射光栅相比，新设计的软X光谱学光子筛更易于实现自支撑，可望在极紫外和软X光谱测量过程中得到广泛应用。  

用于下垫面分类的卫星数据多波段优化选择

在研究用于卫星影像下垫面分类的三波段优化选择算法基础上，探索了用于地物分类的多波段优化选择方法.通过分析目标谱分布，并运用MODTRAN模拟计算进入卫星探测器的背景程辐射和沿卫星观测方向的整层大气透过率，得到对应不同目标的权函数.根据权函数谱分布以及波段指数并结合卫星波段用途，最终得到用于下垫面分类的卫星多波段优化选择结果.对结果进行分类验证，发现此算法用于下垫面分类具有较好的效果.  

并行共焦测量中的并行光源技术综述

并行共焦测量技术的核心是将单点共焦测量变成多点同时扫描测量，从而使共焦测量速度显著提高。本文介绍了共焦测量技术原理，综述了用于并行共焦的并行光源技术，分析了这些方法的优点和不足。结合作者近年来的研究成果，重点阐述了基于微透镜阵列和数字微镜器件（DMD）产生并行光源的新方法。分析和研究了DMD的空间光调制机理，最终建立了一种单光源双光路并行像散共焦测量系统。  

鞘场加速机理中质子束的特性与其初始尺寸的关系

为了研究激光鞘场中质子层的尺寸对质子束特性的影响,本文应用中国工程物理研究院 激光聚变研究中心的二维Particle-In-Cell (2D-PIC)数值模拟程序Flips2D进行了相关数值模拟研究. 研究了质子束总能量随时间的变化,得出了加速持续过程与激光脉冲持续时间的关系; 研究了质子层的宽度对加速后质子束发散角和能谱的影响;研究了质子层的厚与加速后质子束 发散角和能谱的关系;得出了质子层的初始尺寸对加速后质子特性的影响规律.  

微型轫致辐射X射线光源扰动器设计

利用电子轨迹跟踪方法对微型轫致辐射X射线光源的一个关键部件———扰动器进行了设计研究。分析了扰动器工作原理,使用CST电磁工作室设计了扰动器的磁场分布,并计算了在此磁场分布下电子的注入效果与扰动器中心位置的关系。结果表明:扰动器的幅向中心位置越靠近电子跨越中心轨道的位置,电子注入后的振幅越小,但同时所需要的磁场强度越大。最后分析了该扰动器注入的横向、纵向接受度,其具有3mm×0.23mrad的横向接受度和0.1%的能量接受度。  

空泡机制产生betatron X射线辐射的数值模拟

针对SILEX钛宝石激光器参数,采用PIC数值模拟程序VORPAL对激光尾波场加速进行了模拟,得到了电子轨迹及能量数据,进而通过理论计算得到了空泡机制下X射线辐射特性。结果表明,空泡机制下高能电子在空泡中做betatron振荡且多数电子被加速到170 MeV左右;加速能量较低的电子(约100 MeV),其辐射谱为临界能量约3 keV的类同步辐射谱,发散角约为8 mrad,而能量较高的电子(约170 MeV)对应的光子临界能量约为10 keV。