纯钽动态本构关系的实验

利用MTS材料试验机和分离式霍布金森压杆实验装置测量了纯钽在较宽温度(-100-550℃)和应变率(10^-5～10^3／s)范围内的应力-应变曲线，结果表明钽的流动应力对温度和应变率都很敏感。利用实验数据拟合出了钽的Johnson-Cook(J-C)形式的本构方程。     

光腔衰荡技术与高灵敏吸收探测

腔衰荡光谱技术是一种新兴的主灵敏吸收光谱探测技术,已经被广泛地应用于原子、分子、团簇等吸收光谱的测量,且可实现10^-6－10^-14cm^-1量级吸收的测量,文章综述了腔衰荡光谱技术的发展及在吸收光谱探测上的应用。     

全光纤速度测量仪的研究

本文提出一种由单膜光纤及其无源器件构成的全光纤速度测量仪。在具体分析该测量仪的工作原理基础上研制了一套实用的速度测量系统,并且将该干涉仪与传统的迈克尔逊速度干涉仪进行了比较。将其应用于喇叭的振动测量中,获得了稳定的、可重复的实验曲线。     

一种新型的振荡场光学传感器

利用法布里－珀罗振荡模构造了一种新型的光化学传感器。与传统的以表面等离子模和光导模为探针迅衰场传感器不同，这种新型结构中被传感介质处于法布里－珀罗腔的振荡场中，其能量在全部入射光能中的比重占得很大，使得这种传感器具有很高的灵敏度。实验证实这类传感器对葡萄糖溶液浓度和折射率的测量精度皆可达10^-5数量级以上。     

中微子振荡实验的进展

综述了已投入运行的中微子实验的简况,评述了这些实验所获得的初步结果,即可能的中微子振荡区域,其中包括MSW效应的三个区域：/vμ→－／ve,△m^2=10^0-10^-1eV^2,sin^22θ=10^3-10^-1;vμ→vτ,△m^2=10^-2-10^-3eV^2,sin^22θ=0.8-1;ve→vx,△m2=10^-4-1-^-6eV^2,sin^22θ=10^-3-1,以及真空振荡区域：ve→vx,△m^2=10^-9-10^-11eV^2,sin^22θ=0.5-1。最后,讲座了中微子振荡实验的发展趋势。     

电子束极化度测量仪及基电子学系统的研制

介绍了研制成功的电子束极化度测量仪的基本原理、结构及其电子学测量系统，该系统基于PC机的数据获取和处理，并实现了整个实验过程的自动控制，作为对电子束极化度测量仪及电子学测量系统性能的检验，实验测量了线偏振光相对Stokes参数，测量结果表明整个系统具有测量精度高、结构紧凑和性能稳定的特点。     

西林电桥测电容的方法研究

本文介绍了西林电桥测量电容的实验过程与方法,西林电桥是根据实验需要选取适合实验仪器的自组电桥。本文用自组西林电桥验证了当交流电源频率为1kHz,待测电容数量级为10^-6～10^-7F时,交流阻抗应在10^2～10^3Ω之间,相邻桥臂的阻抗应该近似相等,即倍率为1,其灵敏度最高,测量效果最好。     

YBa2Cu3O7—δ外延薄膜的电流—电压特性

分别测量了不同磁场及其位形下Ｉ－Ｖ曲线随温度的变化关系。实验结果表明，在磁通玻璃转变温度以下，ｌｏｇＩ－ｌｏｇＶ曲线具有正曲率，在磁通玻璃转变温度以下，ｌｏｇＩ－ｌｏｇＶ曲线具有负英率；不同温度下的Ｉ－Ｖ曲线能够很好地被标度到两条曲线上，表明样品中存在磁通液态到玻璃态的转变。     

顶超对称夸克t^—与重夸克的束缚态质谱

基于实验尚未完全排除最轻的超对称夸克伴子－－标量顶夸克t1^-(t1^-）的寿命可相当长，以至在它产生后衰变之前有机会与通常夸克或胶子形成‘强子’的可能性的这一事实，建立了这一标量顶夸克t1^-(t1^-)和另一重夸克Q（Q^-）组成的颜色单态束缚态（ct1^-)和(bt1^-）（以及它们反粒子相应的束缚态）的贝特－沙皮特方程，并借助瞬时近似求出了相应束缚态的质谱。     

薄膜电导测量仪的设计

针对目前化学镀实验中需要测量化学镀层的导电特性与镀层厚度 ,设计了一款高精度的薄膜电导测量仪。测量仪使用四针法测量电阻 ,能自动检测探头是否接触良好 ,包括一个精密多档恒流源和一个多档微信号放大器 ,操作简单方便 ,可准确地测量 10 μΩ～ 1Ω范围内的薄膜电阻。实验应用效果良好。     

Time-resolved spectrophotometer for turbid media based on supercontinuum generation in a photonic crystal fiber

We describe an instrument for the time-resolved spectroscopy of turbid media that is based on supercontinuum generation in a photonic crystal fiber. The light injected into the sample consists of subpicosecond pulses that cover 550-1000 nm at 85 MHz at an average power of as much as 40 mW. A spectrometer coupled to a multianode photomultiplier tube is used to detect the light simultaneously in 16 wavelength channels, with a resolution of 5-20 nm/channel, depending on the grating. Time-correlated single-photon counting is used to produce time-dispersion curves, which one fits to the diffusion equation to determine absorption and reduced scattering coefficients. We tested the instrument by measuring the time-resolved diffuse reflectance of epoxy phantoms and by performing in vivo measurements on volunteers. The results were similar to those obtained with previous discrete wavelength systems, whereas the full spectrum (610-810 nm) acquisition time was as short as 1 s owing to the parallel acquisition.     

微束微区X荧光探针分析仪的矿物定量分析

介绍了微束微区X荧光探针分析仪的工作原理,该探针分析仪能够对样品表面约50μm范围内进行多元素定性与定量分析.在定量分析中,建立线性校准方程,采国家标准样品对微束微区X荧光该探针分析仪进行校准曲线的系数标定.以Fe、As和Ti元素所制定的校准曲线为例,定量分析出的元素含量与标准含量相对误差低于9.62％.结果显示微束微区X荧光探针分析仪具有较高的能量的分辨率,可以快速鉴定矿石的物质成分.定量分析结果的准确度低于地质样品分析的误差标准.表明该探针分析仪可以应用于野外条件下矿石微区成分的定性与定量分析.     

Subkilohertz linewidths measured by heterodyne-detected coherent population trapping in sodium vapor

Subkilohertz spectroscopy by coherent population trapping (CPT) has been performed in Na atomic vapor. The system employs a frequency-swept acousto-optic modulator for bichromatic excitation as well as a heterodyne-lock-in detection technique that permits the direct measurement of the CPT dispersion curves at a good signal-to-noise ratio. A CPT linewidth of -400 Hz was measured as well as a steep refractive-index dispersion of as much as 3.3 x 10(-10) Hz(-1), corresponding to a group velocity of 1800 m/s.     

农药荧光全光谱检测与分析系统研究

基于有机物农药的荧光机理,利用光纤传感技术、光栅分光技术和多通道图像传感器(Multi-Channel ImageSensor)技术提出了一种用于有机农药的荧光全光谱检测与分析系统。系统以脉冲氙灯为激发光源,采用光纤进行传输和探测荧光,以自制的小型平场光谱仪对荧光进行色散分光,并设计了相应的高速数据采集电路,实验结果由微机进行分析。利用该系统实现了对西维因农药的荧光光谱的检测和荧光强度与农药浓度的分析。结果表明,以319nm波长紫外光为激发光,一次曝光可获得西维因农药的荧光光谱,光谱带宽为160nm;系统的最小检测浓度为4.0×10-3mg/L,农药浓度在4.0×10-3~100.0×10-3mg/L之间时系统具有较好线性关系,线性相关系数r为0.9986。用该仪器对河水和地下水中痕量西维因进行了测量,回收率接近100%。     

光腔衰荡光谱方法探测痕量一氧化碳气体

基于通讯波段的分布式反馈半导体激光器(DFB),搭建了一套光腔衰荡光谱仪(CRDS)。衰荡光腔由一对反射率高于99.997%的高反镜组成,衰荡腔长约为130 cm,空腔衰荡时间约为150 μs。当光谱平均次数达到1 000次时,光谱仪灵敏度(最小可探测吸收系数)达到5×10-12 cm-1。利用热隔绝的方式稳定衰荡腔长,并使用衰荡光腔自身作为光学标准具,来标定光谱的频率：利用反馈式光谱扫描程序步进改变激光器频率,使之与衰荡腔的纵模频率逐一匹配,从而实现所测得光谱的自动标定。通过测量一氧化碳分子在1.565 μm附近的吸收光谱,测定气体中一氧化碳的含量。将光谱测量结果和标准样品中的一氧化碳含量进行对比,对装置的定量精度进行了检验,表明其对一氧化碳的探测极限达4 ppbv。利用该装置对实际大气中一氧化碳的含量进行了实时监测。     

采用长光程差分吸收光谱技术(LP-DOAS)的中红外痕量一氧化碳检测仪

一氧化碳作为一种危险的开采排放气体,在复杂的井下环境中极易累积,对矿工生命安全造成严重威胁。介绍了一种紧凑型一氧化碳检测仪,该仪器采用激发波长为4.65μm的量子级联激光器作为光源,配合中红外碲镉汞光电探测器与光程长度12m的紧凑型多次反射气室,实现了对痕量一氧化碳气体的检测。自主设计的新型高速光电信号采集系统解决了应用商业示波器造成的信号链阻抗失配的问题。这一新系统的采样带宽为400MHz,采样频率1GSPS,垂直分辨率达到12bit,有效的提高了检测仪的灵敏度与集成度。该仪器采用长光程差分吸收光谱法,通过比较实测光谱与进行Voigt展宽的理论光谱之间的残差得出此检测仪的检测下限为108×10-9。检测仪的测量误差有非平稳,慢时变的特点。根据这一特点我们采用阿伦方差对气体检测仪检测灵敏度进行了估计,经过约40s方差曲线达到极小值,此时阿伦方差值为61×10-9。在2h的稳定性测试中,检测仪稳定度达到2.1×10-3,在长达12h的稳定性测试中,检测仪的稳定度依然可以达到1.7×10-2。此仪器具有较高的灵活性,通过更换不同激射波长的激光器可以实现对多种气体的痕量检测。     

强激光与红外传感器光轴平行性测量仪器的研制

研制了一种可在野外使用的光轴平行性测量仪器，该仪器利用热靶技术进行1．06μm激光谱段到3～5μm、8—12μm红外谱段的转换，实现了对光电跟踪测量设备25MW强激光发射器光轴与红外传感器光轴间的平行性误差测量。仪器的设计主体采用完全对称的结构和积木式的组装方式，保证了仪器在野外恶劣环境下保持测量精度不变。通过巧妙地利用电磁开关控制，实现了仪器靶面的远距离控制转换。装调工艺和检测措施确保了仪器的测量精度，并通过各种环境试验验证了仪器的可靠性。对仪器精度和环境适应性测试表明，该仪器测量精度达到10＂，并可在-30℃-＋60℃的条件下，保持精度≤10＂。     

A high sensitivity polarimeter

A photoelectric polarimeter is described which works by the synchronous detection of light signals modulated by a rotating polarizer. Experiments are performed which show how the instrument is suited for measuring both very faint fluxes of polarized light, and light with a small degree of polarization, i.e. up to 10^-4.     

Characterization of a near-room-temperature, continuous-wave quantum cascade laser for long-term, unattended monitoring of nitric oxide in the atmosphere

We report on power, spectral linewidth, and mode purity for a cw 5.3 microm quantum cascade laser operated on a thermo-electric cooler. A totally noncryogenic nitric oxide monitor was constructed by integrating this laser with an astigmatic multipass cell and a thermo-electrically cooled infrared detector. The resulting instrument is capable of continuous unattended monitoring of ambient, atmospheric nitric oxide for several weeks with no operator intervention. The detection method was rapid sweep, direct absorption spectroscopy. A detection sensitivity of 0.03 parts in 10(9) is achieved with 30 s averaging time with a path length of 210 m, corresponding to an absorbance path length product of 1.5 x 10(-10) cm(-1).     

Sensitive absorption measurements in the near-infrared region using off-axis integrated-cavity-output spectroscopy

A novel instrument that employs a high-finesse optical cavity as an absorption cell has been developed for sensitive measurements of gas mixing ratios using near-infrared diode lasers and absorption-spectroscopy techniques. The instrument employs an off-axis trajectory of the laser beam through the cell to yield an effective optical path length of several kilometers without significant unwanted effects due to cavity resonances. As a result, a minimum detectable absorption of approximately 1.4×10^-5 over an effective optical path of 4.2 km was obtained in a 1.1-Hz detection bandwidth to yield a detection sensitivity of approximately 3.1×10^-11 cm^-1 Hz^-1/2. The instrument has been used for sensitive measurements of CO, CH₄, C₂H₂ and NH₃. Received: 6 May 2002 / Revised version: 31 May 2002 / Published online: 2 September 2002 RID="*" ID="*"Corresponding author. Fax: +1-650/965-7074, E-mail: d.baer@lgrinc.com