实现同步轨道(GEO)高分辨力对地观测的技术途径(上)

在地球静止同步轨道(GEO)上实现高分辨力对地观测,具有一系列独特优点,远为其它轨道所不及。然而,对于36000 km的远程高分辨力可见波段观测,要求望远镜必须具备20 m以上口径的主镜。传统的空间相机,如果要有如此大的口径,其总质量将超过1000 t,无法发射到GEO上。无支撑薄膜望远镜和大口径衍射望远镜,可以大幅度降低主镜质量面密度,从而降低整个相机系统的总质量,可算是一种极好的技术途径。分步发射与在轨装配,则提供了可供此类观测系统实施从地面转运到GEO的技术手段。基于变换成像原理的傅里叶望远镜,将高分辨力的取得,由增大接收口径转变为加大发射间隔,用大面积回波能量探测加上傅里叶分量重构,取代常见的目标图像直接探测,突破了远程高分辨力观测的致命瓶颈。近完美透镜为突破衍射极限提供了可能性,从而为超分辨力观测开拓出一片科学的新天地。负折射率材料(左手型材料)可制成完美透镜,而光子晶体是负折射率材料的热门选择之一,基于表面等离子激元(SPP)的光子器件则是其另一种选择。     

实现同步轨道（GEO）高分辨力对地观测的技术途径（上）

在地球静止同步轨道（GEO）上实现高分辨力对地观测，具有一系列独特优点，远为其它轨道所不及。然而，对于36000km的远程高分辨力可见波段观测，要求望远镜必须具备20m以上口径的主镜。传统的空间相机，如果要有如此大的口径，其总质量将超过1000t，无法发射到GEO上。无支撑薄膜望远镜和大口径衍射望远镜，可以大幅度降低主镜质量面密度，从而降低整个相机系统的总质量，可算是一种极好的技术途径。分步发射与在轨装配，则提供了可供此类观测系统实施从地面转运到GEO的技术手段。基于变换成像原理的傅里叶望远镜，将高分辨力的取得，由增大接收口径转变为加大发射间隔，用大面积回波能量探测加上傅里叶分量重构，取代常见的目标图像直接探测，突破了远程高分辨力观测的致命瓶颈。近完美透镜为突破衍射极限提供了可能性，从而为超分辨力观测开拓出一片科学的新天地。负折射率材料（左手型材料）可制成完美透镜，而光子晶体是负折射率材料的热门选择之一，基于表面等离子激元（SPP）的光子器件则是其另一种选择。     

平均场加区分质子和中子的邻近轨道对力模型及对超铀区核的统一描述

利用严格可解的平均场加区分质子和中子的邻近轨道相互作用对力模型,对超铀区部分大形变核进行了统一的描述.计算了^227—233Th,^232—239U,^236—243Pu同位素和同中异质素²²⁸Ra-²²⁹Ac-²³⁰Th-²³¹Pa-²³²U,²³²Th-²³³Pa-²³⁴U-²³⁵Np-²³⁶Pu,²³⁶U-²³⁷Np-²³⁸Puv-²³⁹Am的结合能,对激发能和奇偶能差并与相应核的实验值进行了比较     

Nilsson平均场加邻近轨道对力模型对超铀区和稀土区核素的描述

利用严格可解的平均场加邻近轨道对力模型, 在区分质子和中子及冻结质子对激发两种情况下对超铀区核素^226—234Th, ^230—239U, ^236—243Pu, 及稀土区核素^160—170Er, ^166—176Yb, ^172—180Hf的结合能, 对激发能, 奇偶能差及偶偶核最低激发态转动惯量进行了计算并与实验结果进行了比较.     

标准对力模型的新迭代方法(英文)

建立了一种求解标准对力模型的新迭代方法。该方法基于标准对力模型的多项式方案,为球形和形变系统提供了方便的初始值预测。特别是对于大尺寸系统,该方法将求解k对多项式的系统方程式简化为分步求解1对多项式系统的迭代过程,并通过快速Newton-Raphson以及Monte Carlo采样算法逐步提供初始值预测。通过扩展,本算法还可用于解决Gaudin型量子多体问题,例如考虑超过100条轨道、50对的大尺寸系统,以及超形变核、核裂变的研究中。A new iterative approach for solving the standard pairing problem is established based on polynomial approach. It provides an efficient way to derive the particle-number conserved pairing wave functions for both spherical and deformed systems, especially for large-size systems. The method reduces the complexity of solving a system for k-pairs polynomial equations into a system for one-pair polynomial equation, which can be efficiently implemented by the Newton-Raphson algorithm with a Monte Carlo sampling procedure for providing the initial guesses step by step. The present algorithm can also be used to solve a large class of Gaudin type quantum many-body problems as a more than 100 orbitals and 50 pairs system such as super-heavy nuclei and nuclear fission.     

FTIR结合热重(差热)技术对红壤地区大豆铝毒害的鉴定

采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR), 结合热重和差热分析对不同铝浓度下的大豆根系进行了研究。结果表明, 在60和90 mg·L-1的铝液处理下,大豆根系的铝含量较高,达到显著铝毒害水平。在相同的波数范围内,不同铝浓度下其红外谱图的性状、波数及吸收峰的数目有所不同,3 300, 2 930, 1 542和721 cm-1下的吸收峰可作为鉴定大豆铝毒害的特征峰。3 300和2 930 cm-1特征峰在高浓度(60和90 mg·L-1)的铝毒害下明显高于其他浓度特征峰,1 542 cm-1的酰胺Ⅱ带特征峰在90 mg·L-1下没有显现, 721 cm-1吸收峰带却在Al 60和90 mg·L-1浓度下有表现。不同铝浓度下的热重(TG)和差热(DT)曲线在400～500 ℃温度范围内差别最大,TG曲线在大于30 mg·L-1的铝处理下与空白相比的质量损失减少,表明铝处理可能使根系木质化加重,产生难以燃烧的物质;DT曲线在60和90 mg·L-1的铝处理下出现双峰,可作为大豆铝毒害的鉴定标志之一。由此,FTIR结合热重(差热)技术可以用来鉴定红壤地区大豆的铝毒害。     

近代高分辨地球成像商业卫星

综述了美国DigitalGlobe公司的QuickBird,WorldView-1,WorldView-2卫星和GeoEye公司的IKONOS,GeoEye-1,GeoEye-2等卫星的发展概况。分析评论了这些不同发射时间和使用年代的近代高分辨地球成像商业卫星及其空间相机的主要技术指标和特点,指出了研制小型、灵巧性卫星是近代高分辨地球成像商业卫星的发展趋势,其中需要解决的核心技术主要包括卫星的精密姿态控制、小像元尺寸和高积分级数TDICCD的研制,小相对孔径光学系统的设计以及用于图像增强的数字图像处理技术等。     

近代高分辨地球成像商业卫星

综述了美国DigitalGlobe公司的QuickBird,WorldView-1,WorldView-2卫星和GeoEye公司的IKONOS,GeoEye-1,GeoEye-2等卫星的发展概况。分析评论了这些不同发射时间和使用年代的近代高分辨地球成像商业卫星及其空间相机的主要技术指标和特点,指出了研制小型、灵巧性卫星是近代高分辨地球成像商业卫星的发展趋势,其中需要解决的核心技术主要包括卫星的精密姿态控制、小像元尺寸和高积分级数TDICCD的研制,小相对孔径光学系统的设计以及用于图像增强的数字图像处理技术等。     

Enhanced performance analysis of inter-satellite optical-wireless communication (IsOWC) system

In this paper, we have reported the improved performance by usage of a square root module. By simulation in OPTISYSTEM™ a distance of 5000 km with 1.25 Gbps was achieved with the same performance representing an enhancement of 48% when compared to the traditional detection.     

全反射式高分辨率傅里叶成像光谱仪的研究

提出了一种基于分波前干涉结构的全反射式高分辨率傅里叶变换成像光谱仪。其中前置望远系统及干涉成像系统都采用了反射式光学元件,反射表面镀金属反射膜,使系统可应用与很宽的光谱范围内。分析和讨论了光谱仪的工作原理及光学结构,设计了两种可行的光路结构图,并通过初步实验验证了系统的基本性能。     

采用负折射率材料提高空间望远镜分辨率的理论研究

传统的空间望远镜是根据分辨率衍射极限公式,通过增大系统的通光口径来提高分辨率的,但这样系统的体积和重量相应增大,增加了空间运载的难度。负折射率材料(Negative Index Materials,NIMs)的出现,为高分辨率空间望远镜的发展提供了新的思路。NIMs对含有物体精细结构信息但在真空中随距离指数衰减传播的渐失场有增益放大作用,从而使渐失场能够参与成像,实现光学系统传统分辨率衍射极限的突破。本文介绍了NIMs的研究历史,分析了由负折射产生的负群速度、逆Doppler频移、反常Cerenkov辐射、负折射等各种效应,重点讨论了采用NIMs实现望远系统传统分辨率突破的内涵和意义以及今后研究工作的重点。     

用于地基望远镜的高分辨率倾斜镜设计

根据多镜面地基望远镜在近红外实现共相衍射极限成像的需求,提出了一种基于压电堆栈致动器的高分辨率倾斜镜设计方案。该方案以哑铃型柔性铰链和菱形位移缩小结构(RADS)作为倾斜镜的运动传递元件,压电堆栈致动器(PSA)作为动力元件,并使用电涡流传感器作为角度测量部件。介绍了高分辨倾斜镜的工作原理,并对哑铃型柔性铰链和菱形位移缩小结构进行设计。柔性铰链和位移缩小结构的关键结构参数均采用理论计算、实验和仿真进行优化。建立倾斜镜模型,利用理论计算和有限元仿真软件分别计算倾斜镜的倾斜角度和分辨率。实验结果表明：设计的倾斜镜角度分辨率达到0.017″,最大倾斜角度为14.6″,谐振频率为136.97 Hz,与有限元仿真结果相吻合,满足地基望远镜系统衍射极限成像的要求。     

一种非连续纳米氧化层自旋阀的显微结构研究

利用高分辨电子显微学方法(HREM)研究了纳米氧化层镜面反射自旋阀多层结构Ta(35nm)Ni80Fe20(2nm)Ir17Mn83(6nm)Co90Fe10(15nm)NOL1Co90Fe10(2nm)Cu(22nm)Co90Fe10(15nm)NOL2Ta(3nm).该自旋阀的巨磁电阻(GMR)效应高达15%,较无此镜面反射纳米氧化层(NOL)的自旋阀提高近1倍,同时交换偏置场亦有所增强.高分辨显微结构分析表明,介于钉扎层与被钉扎层之间的氧化层(NOL1)并未完全氧化,即除氧化过程生成的CoFe氧化物 关键词： 自旋阀 纳米氧化层 高分辨电子显微学 巨磁电阻效应     

光学频率梳空间光谱分辨精度研究

光学频率梳的高精度光谱整形在微波光子学、光谱学及通信光学等学科领域具有广泛应用. 为了描述和评价光学频率梳光谱整形系统的光谱分辨精度, 使用光线追迹的方法对单光栅、平行光栅对、单光栅透镜变换和反平行光栅 对透镜变换四种结构的空间色散能力进行了理论建模和分析, 得到了输出面上不同波长的光斑间距和光斑大小, 设立判据得到系统的光谱空间分离能力. 计算结果表明, 使用后面两种色散结构更容易实现高精度光谱分离和整形; 波长较长、纵模间距较大、光斑尺寸较大的光学频率梳更适合作为光谱整形系统的光源; 光栅刻线密度高、入射角小、多次通过色散系统有利于得到更高的光谱分辨精度. 本文的分析和计算过程具有普遍适用性, 对基于光学频率梳的高精度光谱整形系统的实验和评价具有指导意义.