面向浑浊水体叶绿素a浓度遥感反演的光谱基线校正

根据浑浊水体中悬浮物的光学性质,提出使用线性基线校正方法来削弱水体光谱中的悬浮泥沙贡献。线性基线定义为450和750 nm的反射率值连线,基线校正为光谱反射率减去基线。2010年3月和2011年4月太湖梅梁湾水体的实测数据验证结果表明,光谱线性基线校正可以较好的提高叶绿素a浓度的反演精度,改进反演模型的诊断性。3月数据建立的波段比值反演模型中,校正前模型RMSE为4.11 mg·m-3,基线校正后模型RMSE为3.58 mg·m-3,同时,基线校正后模型残差的方差齐性和正态分布均有明显的改善。4月模型有类似结果,数据校正后的模型具有更小的误差。在没有水华发生的浑浊水体中,线性基线校正可以作为提高水体叶绿素a浓度反演精度的光谱数据处理方法。     

Complexity of vector spin glasses

We study the annealed complexity of the m-vector spin glasses in the Sherrington-Kirkpatrick limit. The eigenvalue spectrum of the Hessian matrix of the Thouless-Anderson-Palmer free energy is found to consist of a continuous band of positive eigenvalues in addition to an isolated eigenvalue and (m-1) null eigenvalues due to rotational invariance. Rather surprisingly, the band does not extend to zero at any finite temperature. The isolated eigenvalue becomes zero in the thermodynamic limit, as in the Ising case (m=1), indicating that the same supersymmetry breaking recently found in Ising spin glasses occurs in vector spin glasses.     

棱镜色散腔XeF(C-A)蓝绿激光线宽压缩

XeF(C-A)蓝绿激光的增益系数较低,仅为0.003 cm-1,要获得高能量窄线宽激光输出有一定难度。利用色散元件棱镜开展了高单脉冲能量窄线宽激光输出实验研究,结果表明:采用凹面输出镜的情况下,激光线宽可以压缩到约2.5 nm,激光输出能量最大为3.47 J;采用平面输出镜,激光线宽压缩到约0.7 nm,激光输出能量最大为2.93 J,激光光谱调谐范围最大可达到60 nm,在460～520 nm之间。     

Supercontinuum spectra generation in the single-mode optical fibre with concave dispersion profile

In this paper, a new method is proposed to generate broad supercontinuum (SC) spectra in the single-mode optical fibre with concave dispersion profile. We numerically simulate pulse evolutions and discuss physics mechanism in detail for SC spectrum generation in the optical fibre with concave dispersion profile. Furthermore, general criteria are presented for specifying the shape of SC spectrum by introducing normalized parameters, which are related to the fibres and the initial pump pulses. The results show that the flat and broad SC spectra are indeed generated in our proposed optical fibre.     

中国锦屏地下实验室缪子辐射环境蒙特卡罗方法模拟

用蒙特卡罗方法对中国锦屏地下实验室（CJPL）的缪子辐射本底进行了模拟。在对宇宙线缪子进行模拟时,依据海平面缪子流强Gaisser公式建立模型,并利用MUSIC程序,模拟了CJPL实验室的剩余缪子归一化能谱,进一步利用FLUKA程序模拟得到了缪致光子、中子的产额和平均能量。结果表明:剩余缪子的平均能量369 GeV,通量3.1710-6 m-2s-1,次级光子总的注量率约1.5710-4 m-2s-1,次级中子总的注量率约8.3710-7 m-2s-1。通过与世界上其他地下实验室本底水平的对比,表明CJPL的缪子辐射环境低于世界上大多数地下实验室。     

Calculations of the 3-D neutronics for CH HCSB TBM with 3×3 sub-modules

Using three dimension MCNP code and FENDL2.0 data library, neutronics calculation for a HCSB (helium cooling solid breeder) TBM (test blanket module) with 3×3 sub-modules has been performed. Local tritium breeding ratio (TBR) of 0.907, total tritium generation rate of 0.0175g·d-1, peak power density of 9.27MW·m-3 and total power deposit of 0.422MW·m-3 are obtained under neutron wall loading of 0.78MW·m-2 and duty factor of 22%.     

磷光吡嗪铱(Ⅲ)配合物的合成及发光性质

合成了4种吡嗪铱配合物,用质谱和1H NMR对配合物结构进行了表征,通过紫外-可见吸收光谱和光致发光光谱对其光物理性质进行了研究。结果表明:4种铱配合物都出现了金属-配体电荷转移(MLCT)吸收峰。铱配合物1[(DFMPPZ)_2Ir(pic)]、2[(DFMPPZ)_2Ir Cl(PPh_3)]、3[(DFMPPZ)_2Ir(CN)(PPh_3)]和4[(DPPF)_2Ir(acac)]的发射波长分别为528,536,535,561 nm,都是潜在的黄、绿色磷光材料。以铱配合物4为客体材料,制备了结构为ITO/Mo O_3(1 nm)/CBP(35 nm)/CBP∶Ir(15 nm)/TPBi(50 nm)/Li F(1nm)/Al(100 nm)的一系列不同掺杂浓度的器件,器件的发射波长为567 nm,最大亮度达到32 110 cd·m-2,最大电流效率为32.4 cd·A-1,最大功率效率为28.2 lm·W-1。     

Field-Induced Electron Emission from Artificially Produced Carbon Sites on Broad-Area Copper and Niobium Electrodes

It has been experimentally demonstrated that micrometersized particles of graphite deposited on the surface of copper and niobium electrodes can promote the field emission of electrons in the range of 5-20 MV ·m-1. From measurements of the current-voltage characteristic, electron spectrum, and emission image of such sites, it has been concluded that electrons arc emitted by a mechanism similar to that operating at the naturally occurring sites responsible for prebreakdown electron emission. A hot-electron-based metal-insulator-metal (MIM) model is considered.     

工业园区边界污染气体定量分析及来源研究

工业园区中边界污染气体的浓度不仅受工业园区无组织污染源的排放影响,也受园区道路机动车尾气的扩散影响。利用AG-FTIR-DA3000型开放光程傅里叶变换红外光谱(Open-FTIR)测量系统,对厂区边界污染气体进行实时在线测量,确定污染气体厂界实测浓度。同时,针对机动车尾气扩散影响厂区边界污染气体浓度的问题,通过AG-FTIR-DX4000型便携式傅里叶变换红外光谱(FTIR)测量系统,确定不同排放标准下机动车尾气污染源浓度。利用便携式FTIR测量结果、风速风向、大气稳定度、车流量等变量因素建立参考坐标,给出了高斯扩散的数理模型。并结合Open-FTIR,对Open-FTIR的测量路径进行积分计算并构建点线源扩散模型,从而建立各种排放标准的烟团线源扩散表。将Open-FTIR实测浓度与构建的点线源扩散模型模拟浓度相结合,分析工业园区边界污染气体的来源。结果表明：厂区边界污染气体主要包括一氧化碳、甲烷、乙烯、乙醛、丙烯、甲醇、丙醛、异丁烯、甲醛、二氧化硫,其中一氧化碳、甲烷、乙烯浓度受机动车尾气的扩散影响。早晚高峰期时,机动车尾气的扩散对边界污染气体浓度影响较大;非高峰期,在1:00时与...     

百纳秒近方波高压脉冲形成模块的设计与实验研究

基于高功率脉冲功率系统小型化和模块化发展要求,研制了一种集储能和脉冲形成功能为一体的脉冲形成模块。通过发展非均匀脉冲形成技术,成功将传统脉冲形成网络的级数降至两级,并保持其输出波形为近方波,大幅降低了近方波脉冲形成模块的体积重量。模块内部电容采用串联分压结构以提高其耐电压值,采用折叠式薄膜电容以提高其储能密度,结合薄膜/变压器油混合绝缘方式,实现了紧凑化、耐高压设计。利用PSpice电路仿真,结合最坏情况模拟等方法,分析了模块内部电参数对其输出特性的影响,并进行了实验验证。模块耐电压值可达120 kV,单次储能密度高达41 kJ·m-3,可输出脉宽约180 ns的近方波高压脉冲。该模块将传统需要五级以上的脉冲形成网络的实际应用发展到两级,有利于实现多级高压方波Marx系统的紧凑化、模块化设计。     

飞秒激光微加工Au膜

飞秒激光微加工薄膜对于MEMS设备的制造是一个急需的技术。文章使用波长为775 nm的Ti: sapphire飞秒激光器(脉宽约为130 fs, 频率为1 000 Hz)研究厚度为4 μm的Au薄膜,在不同加工参数下的结构特性,发现单脉冲消融时消融直径随着脉冲能量的增大而增大。当单脉冲能量一定时,消融直径随着脉冲的个数变化不大。计算得到Au膜的单脉冲消融阈值为F_th＝0.7 J·cm-2,使用脉冲能量略大于阈值时,在薄膜上所划出的线为凸起状;当超过阈值时所得直线为凹起状。同时发现在脉冲能量一定时所得线宽随着加工速度的增加而减小;当加工速度一定时线宽随着能量的增加而增大。     

正常色散平坦光纤中皮秒抽运脉冲超连续谱的形成研究

研究了皮秒抽运脉冲在正常色散平坦光纤中超连续谱的形成过程，分析了脉冲演化过程中光波分裂的产生及其所显示的四波混频对超连续谱特性的影响.结果表明：脉冲初期光谱展宽由自相位调制效应主导，此后由于光谱中心区域能量在色散作用下不断向旁瓣转移，自相位调制效应逐渐减弱而四波混频作用增强，光谱会再度显著展宽.超连续谱的噪声特性与光谱演化状态密切相关，是光谱特征结构对抽运脉冲强度噪声响应的动态表征. 关键词： 正常色散平坦光纤 自相位调制 四波混频 超连续谱     

多层石墨烯纳米带光电探测器理论与性能分析

多层石墨烯具有超宽的光谱吸收范围及独特的光电性能,是制作下一代光电探测器件的理想材料。以石墨烯的带间隧穿理论为基础,提出了一个多层石墨烯纳米带结构的光电探测器模型,纳米带的两端与源极和漏极相连,夹在半导体基质和上下栅极之间。利用这个模型,建立了多层石墨烯纳米带探测器的光电转换机制,讨论了上栅极电压不同时探测器的工作原理,研究了源-漏极间光电流及暗电流与入射光能量的关系,探讨了探测器的偏置电压,耗尽层长度以及带隙取值对暗电流的影响,并分析了不同参数下探测器响应率以及探测率随入射光能量的变化关系。结果表明,探测器的响应率随纳米带层数的增加而增加,受带隙,耗尽层长度和偏置电压的影响,最大的响应率约为103 A·W-1; 通过限制上栅压,带隙等变量可以控制系统暗电流,增大探测器的探测率,最高探测率约为109 cm·Hz1/2·W-1。多层石墨烯纳米带结构可以增强探测器对入射光的吸收,提高探测器的灵敏度以及对弱光的探测能力,实现对太赫兹到远红外波段入射光的有效探测,探测性能远高于许多量子结构和窄带半导体结构的光电探测器。     

高非线性光纤正常色散区利用皮秒脉冲产生超连续谱的相干特性

使用复互相干度的定义对时域光波分裂前后以及不同输入噪声、不同初始啁啾和波形下抽运脉冲在高非线性光纤中产生的超连续谱的相干度进行了数值计算,得到了光波分裂前后和不同输入噪声下生成的超连续谱的演化和相干性变化,结果表明:皮秒脉冲在高非线性光纤正常色散区产生超连续谱的相干性主要受到系统中噪声占比的影响,其中由光波分裂生成的频谱旁瓣的相干度低于由自相位调制生成的中心频谱的相干度:抽运脉冲啁啾和波形对在高非线性光纤正常色散区产生超连续谱的相干性的影响不明显,若想获得高相干的超连续谱,需要采用低噪声的脉冲进行抽运;若获得大谱宽高相干度的超连续谱,则需要合理选择皮秒脉冲的功率。     

Optical fibre-grating pulse compression

Numerical simulation is used to consider non-linear pulse propagation in fibres and subsequent pulse compression in a dispersive delay line. It is shown that for small initial pulse powers the conventional non-linear Schrödinger equation (NSE) is quite accurate to describe the process of pulse propagation in fibres. In this case initially symmetrical pulses undergo squaring and spectral broadening in fibres, and frequency chirp is linearized over most of the pulse, while shapes of the pulse, spectrum and frequency chirp remain symmetrical at the output of the fibre. There is a certain optimum fibre lengthZ _opt which is determined by the initial pulse parameters and fibre characteristics for pulse compression in the dispersive delay line. When the fibre lengthZ>Z _opt the optical wave breaking effect distorts the linearity of the frequency chirp and thus deteriorates the quality of the compressed pulse. The region of NSE approximation accuracy is determined. It is demonstrated that at increase of the initial pulse power (initial pulse width makes no difference) the NSE approximation becomes inaccurate. So the pulse dynamics in the fibre were described by the modified NSE derived in the higher-order approximation of the method of slowly varying amplitudes from Maxwell's equations. In this case the shock wave appears at the trailing edge of the pulse, which accelerates the wave breaking process. This results in a decrease of the optimum fibre length and deterioration of compressed pulse parameters, compared with the NSE case. Spectral windowing of the extreme Stokes components of the pulse spectrum permits significant improvement in the quality of the compressed pulse. The main features of the compression of pulses with asymmetrical initial shape are also considered.     

利用金属掩模法制备钉扎型磁性隧道结

利用金属掩模法和Ir22Mn78合金反铁磁钉扎层，制备了四种钉扎型的Py/Al2O3/Py，Py/Al2O3/Co，Co/Al2O3/Py和Co/Al2O3/Co磁性隧道结，坡莫合金的成分为Py＝Ni79Fe21.例如：利用狭缝宽度为100?μm的金属掩模，直接制备出室温隧穿磁电阻比值为17.2%的磁性隧道结Co/Al2O3/Co，其结电阻为76Ω,结电阻和结面积的积矢为76×10_{4Ωμm2，自由层的偏转场为1114?A/m，并且在外加磁场0.1114A·m-1之间时室温磁电阻比值 关键词： 磁性隧道结 隧穿磁电阻 磁随机存储器 金属掩模}     

铀元素的激光诱导击穿光谱测量分析

为促进LIBS技术在微量重金属元素检测以及核污染检测领域的应用,提高检测灵敏度和准确性,采用了激光双脉冲LIBS技术和光电双脉冲LIBS技术,分别对土壤和二氧化硅中的铀元素进行分析。首先,对激光脉冲能量、电压和采集延时等参数进行优化,提高铀元素特征谱线的强度和信噪比;然后在优化实验参数条件下,对含不同浓度铀元素的土壤样品和二氧化硅样品进行激发;选取UII 367.01 nm、 UII 454.36 nm两条铀元素的特征谱线作为分析线,通过铀元素浓度与特征谱线强度的线性关系,建立定标曲线。双脉冲激光激发条件为：激光脉冲1作为预脉冲,主要参数为1 064 nm, 90 mJ, 9.2 ns,激光脉冲2作为再加热脉冲,主要参数为355 nm, 50 mJ, 8 ns,两个脉冲的时间间隔800 ns,光谱采集相对第二个脉冲延时1μs,得到铀元素在土壤和二氧化硅两种样品中的浓度检测下限分别为572和110 mg·kg^-1,拟合优度值R²分别为0.958和0.999。在光电双脉冲激发条件下,激光脉冲作为预脉冲,主要参数为355 nm, 50 mJ, 8 ...     

固体吸附管捕集冷原子吸收光谱法测定工作场所空气中汞的研究

建立了工作场所空气中汞及其化合物的高锰酸钾-二氧化锰混合固体吸附管捕集、冷原子吸收测定方法。用高锰酸钾与二氧化锰按质量比1∶1混合后填装玻璃管制成固体吸附管捕集工作场所空气中汞,并以0.90 mol·L-1的硫酸溶液解吸后冷原子吸收光谱法测定,与高锰酸钾-硫酸吸收液法的采样效率、样品稳定性、穿透容量进行了比对。在0.000 2~0.015 0 mg·L-1的浓度范围内线性关系良好,相关系数为0.999 1,空气中汞在0.001~2.820 mg·m-3范围内,平均采样效率为99.9%~100.0%,300 mg吸附剂对汞的穿透容量大于505.4 μg,吸附管对汞的平均加标回收率为96.4%~103.8%,日内、日间精密度分别为3.0%~3.3%,3.5%~5.2%,最低检出浓度为0.001 3 mg·m-3(以采集7.5 L空气样品计)、0.000 6(以96 L空气样品计)。采集后的吸附管在室温下保存30 d,下降率小于0.1%。固体吸附管采样方法简单,适用于工作场所空气中汞及其化合物的短时间、时间加权平均浓度及个体暴露浓度的采样检测。     

372-mJ long pulse pyrotechnically pumped laser

A pyrotechnically pumped Nd glass laser is demonstrated by the use of pyrotechnic flashlamps composed of several chemical materials arranged in a stable plane concave resonator cavity. The flashlamp was made of chemical mixture with oxidant, fuel, and binder. The emission spectrum of pyrotechnic flame covered most of the absorption bands of Nda＋ in phosphate glass. Under 4.56-g chemical mixture pumping, long pulse output power of about 5.5 W was achieved.     

氮化铝薄膜的硅热扩散掺杂研究

采用热扩散方法,对AlN薄膜进行了Si掺杂。利用电子能量散射谱(EDS)以及高温变温电导对薄膜进行了分析。EDS测试结果表明:在1 250 ℃的温度下,氮化硅(SiN_x)作为Si的扩散源,可以实现对AlN薄膜的Si热扩散掺杂。高温电流-电压(I-V)测试表明:在460 ℃测试温度下,AlN薄膜在热扩散掺杂以后,其电导从1.9×10^-3 S·m^-1增加到2.1×10^-2 S·m^-1。高温变温电导测试表明:氮空位(V³⁺_N)和Si在AlN中的激活能为1.03 eV和0.45 eV。