光学超振荡与超振荡光学器件

传统光学器件的衍射极限极大地制约了远场超分辨光学系统的进一步发展.如何从光学器件层面突破光学衍射极限瓶颈,实现非标记远场超分辨光学成像,是光学领域面临的巨大挑战.光学超振荡在不依靠倏逝波的条件下,可以在远场实现任意小的亚波长光场结构,这为突破光学衍射极限提供了一条崭新的途径.近年来,光学超振荡现象和超振荡光学器件的相关研究得到了快速发展,在理论和实验上成功地演示了超振荡光场的产生和多种超振荡光学器件,并在实验上展示了超振荡光学器件在非标记远场超分辨光学显微、成像以及超高密度数据存储等应用领域的巨大优势和应用潜力.本文对光学超振荡相关理论、超振荡光学器件设计理论和方法、超振荡光学器件发展现状、超振荡光场测试方法以及超振荡光学器件的应用等方面进行详细介绍和分析.     

水中油荧光在线测量系统研究

针对污水中石油类污染物的荧光特性和石油类污染物浓度之间关系,采用在线荧光光谱技术构建一个自动萃取式水中油荧光测量系统,实现对污水中石油类污染物含量的检测。测试结果表明:本系统可实现对污水中石油类污染物的自动检测;与传统的检测方式相比,本系统省去了取样和人工萃取等环节,可实现污水中石油类污染物的在线测量;针对该系统的测量误差,测试结果表明其满量程平均误差为1.8%,满足测量要求;针对系统的稳定性,测试结果表明其相对误差为1.8%。该测量系统可用于石油开采、石油炼制以及冶金等行业含油污水的在线检测。     

基于声音的纸张柔软度检测方法研究

针对当前纸张柔软度检测仪器,存在量程小、适用对象少的问题;提出一种根据纸张声音能量特征的差异,采用击点能量法和主成分分析法(PCA),实现对纸张柔软度进行分级的方法;击点能量法给出待测对象柔软度的参考值;对不同柔软度纸张声音信号分帧,求取每帧的能量,利用PCA获取特征互不相关的训练集,在此基础上建立特征矩阵,然后根据方差最小原则判断待测纸张样本的柔软度级别;实验表明,该方法能将同型号打印纸的柔软度分为5级,正确率达到100%。     

利用荧光法检测磷酸酯液压油的泄漏

提出了一种检测飞机液压油泄漏的方法--荧光法,以美孚磷酸酯液压油为例,实验验证了荧光法检测磷酸酯液压油泄漏的可行性。采用LS-55型荧光分光光度计以及实验室搭建系统对HyJet Ⅴ磷酸酯液压油以及Jet Oil Ⅱ、2197润滑油的荧光特性进行了分析。研究结果表明,可以用不同荧光发射光谱峰值来区分三种油,荧光法检测磷酸酯液压油泄漏是可行的。该技术可实现对飞机液压油泄漏的实时、在线、现场测量。     

太赫兹飞行时间测厚法在大气环境中的应用

太赫兹飞行时间（terahertz time-of-flight,THz-TOF）法具有快速、无损、高精度等优点,是厚度检测领域的新型发展方向。然而大气环境中水蒸气对太赫兹波存在较强的吸收,限制了THz-TOF法在大气环境中的应用。分析了THz-TOF法中太赫兹波在大气环境中的传播机理;提出了一种基于吸收模型的水蒸气消除方法;以两种塑料板样品为对象开展了应用研究。通过和干燥环境中测量的结果进行对比,结果表明：该方法能够有效消除水蒸气的干扰,实现大气环境中材料厚度和折射率的准确测量。     

水泥中金属元素的激光诱导击穿光谱实验条件研究

激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是一种被广泛使用的物质元素检测技术。由于它的探测结果受多种因素的影响,因此,分析比较不同实验条件对LIBS光谱测量的影响对LIBS检测有着重要的意义。通过采用四川省北川县中联水泥有限公司生产的42.5普通硅酸盐水泥制成的水泥压片,利用八通道光纤光谱仪AvaSpec-2048-JSB2-RM、延时触发器DG645进行了LIBS检测。针对影响水泥几种重要技术指标的金属元素Mg,Al,Na,K进行了分析。主要对比了激光频率、同一点测量次数对不同金属元素光谱信号强度的影响,得出在本实验条件下的最佳实验参数:10 Hz为最佳激光频率,激光频率为10 Hz时元素Mg,Al,Na,K所得到的光谱强度比8 Hz时分别提高了67.66%,47.88%,84.59%,43.36%。由于压片样品在放置过程中,表面会有少量的氧化、潮解,在以测量10次求一次平均所得结果进行记录的条件下,以第三、四次记录结果为最佳。