光谱辐射照度标准灯的数据插值与曲线拟合方法研究

介绍了多种插值方法与曲线拟合方法,对光谱辐射照度标准灯在所需波长间隔上的照度值进行内插运算,包括这些方法的模型建立、参数计算及误差分析过程。得到了效果较好的插值方法及分段普朗克曲线拟合模型,其中拟合模型较好地体现了光谱辐射照度标准灯的灯丝发射率及灯壳的光谱透射比。最终结果的相对偏差接近国家级计量院提供标准灯的最佳不确定度0.2%。     

基于自适应分类曲线拟合的干涉多光谱图像压缩

分析了干涉多光谱图像数据的两个特性,并提出一种基于自适应分类曲线拟合的压缩算法.首先采用均方差准则自适应地将干涉多光谱图像分为强、弱两类干涉区域,并分别构造不同的拟合函数.对强干涉区域,选择典型曲线,并采用最小二乘原理对典型曲线进行拟合,而其余曲线则根据典型曲线进行匹配预测;对弱干涉区域,则分别对所有干涉光强曲线独立进行拟合.最后将所有误差数据进行熵编码.实验结果表明,与JPEG2000相比,该算法能够减少无损压缩输出码率约0.2 bit/pixel,明显提高有损压缩的重建图像质量,降低光谱失真.     

SrO·xAl2O3:Eu体系的合成与光谱性质

研究了稀土Eu离子激发的SrO·xAl2O3体系的发光性质,发现,随着x的增大,Eu离子的激发光谱主峰向长波方向移动,而发射光谱主峰向短波方向移动.根据Eu2+,Eu3+离子的特征光谱分析,发现,在SrO·xAl2O3:Eu体系中,当x<1.5时,主要是Eu3+离子的4f-4f跃迁发光,发红色光;当x>1.5时,主要是Eu2+离子5d-4f跃迁发光,发绿色或蓝色光.     

苯并咪唑的三维荧光光谱与三维室温磷光光谱

测量了浓度为1×10^-4mol/L苯并咪唑水溶液的三维荧光光谱,三维室温磷光光谱和紫外/可见吸收光谱,还测量了苯并咪唑固体紫外/可见吸收光谱对化合物的荧光和室温磷光进行了分析、比较,发现苯并咪唑在290nm、580nm和870nm区域均有强而丰富的荧光谱线,而室温磷光谱线(RTP)单一地出现在290nm区域,且强度很小;同时还讨论了苯并咪唑的升频转换荧光现象.     

场致发射与二次电子倍增效应的程序开发

与瑞士保罗希尔研究所合作,在双方合作开发的通用加速器模拟程序库OPAL中添加了3维复杂几何处理模块及场致发射与二次电子发射模块,使得OPAL具备了进行3维复杂结构中场致发射与二次电子倍增效应模拟的能力,可用于优化复杂高频/微波器件的结构设计从而抑制暗电流发射或二次电子倍增效应。     

场致发射与二次电子倍增效应的程序开发

与瑞士保罗希尔研究所合作,在双方合作开发的通用加速器模拟程序库OPAL中添加了3维复杂几何处理模块及场致发射与二次电子发射模块,使得OPAL具备了进行3维复杂结构中场致发射与二次电子倍增效应模拟的能力,可用于优化复杂高频/微波器件的结构设计从而抑制暗电流发射或二次电子倍增效应。     

基于FT-ICR质谱仪的光解离光谱自动化谱图采集程序的开发与应用

光解离光谱在气相离子结构及动力学研究中发挥着重要的作用.这种方法非常灵活,可在实验室中利用不同种类的激光器及质谱仪的结合来开展相应的研究.但也存在一些问题,例如,自动化水平低,费时,长时间的操作容易引入人为错误,使实验结果的可信度降低.为解决此类问题,该工作开发了一套可用于光谱自动采集和分析的程序AutoMS.该程序包...     

使LD泵浦源的发射与激活媒质的吸收相匹配的简易扫描光谱技术

近年来半导体激光器常被用来作为固体激光器的泵浦光源,本文提出了一种简单有效的双光路光谱扫描技术,它可以实时地使半导体激光器的发射光谱与激活媒质的吸收峰相吻合,以提高泵浦效率.本文还从理论上论证了这种方法的可行性.另外,由于半导体激光器的发射光谱的带宽比较宽,用这种方法测得的激活媒质的吸收曲线的峰宽(δλ)₁大于它的实际带宽δλ.(δλ)₁、δλ和半导体激光器发射光谱的带宽dλ之间满足勾股定理.     

基质发光晶体Na5Eu(MoO4)4在高压下的光谱与晶体场参数

对白钨矿型化学计量的基质发光晶体四钼酸铕钠Na₅Eu(MoO₄)₄在室温下的高压光谱用金刚石对顶砧高压显微光谱系统进行了研究。确定了Eu³⁺各发射谱线的压力红移率。按晶场理论简化方法推导了能级的晶场参数表达式,并按实验数据拟会出晶场参数随压力的移动率。还将上述结果与掺杂发光材料YVO₄:Eu的高压光谱结果作了对比。 关键词：     

半导体阻温曲线拟合方法的研究

针对物理实验中半导体热敏电阻在一定温度范围内电阻随温度变化的关系,采用了多种方法进行曲线拟合,结果发现e指数拟合后的残差平方和最小,其次是二次三项式拟合。结果表明,对于一定范围内热敏电阻阻值随温度变化进行数据拟合以及残差分析,有利于物理实验教学向着数字化、信息化研究型方向发展。     

采用曲线拟合消除探测器阵列非线性对吸收光谱的影响

在微型光谱分析系统中,光电探测器阵列像元的非线性响应对光谱信号有着很大的影响,尤其是吸收谱的测量中,将导致吸收谱的畸变和假谱线的出现。文章对这一影响进行了深入的分析,并提出了根据线性像元输出信号,利用曲线拟合的方法对线性较差的像元输出进行矫正,减小非线性对光谱信号的影响。采用该方法对实验中获取的吸收谱信号进行了矫正,得到了理想的效果。     

单色仪定标曲线的非线性拟合简

采用两种方案对WDF棱镜单色仪的定标曲线进行非线性拟合。通过实验找出棱镜的折射率与TT鼓轮的关系,得到利用科希公式拟合定标曲线的可行性方案;利用高阶多项式对定标曲线进行拟合,运用统计的方法探讨不同的拟合阶数对拟合结果的影响,并得到了最佳的拟合阶数和高精度的拟合结果。     

基于机械臂辅助的相机标定研究

随着变焦镜头摄像机越来越多地被应用于计算机视觉的各个领域,其内部参数与放大倍数的关系的准确获知就显得尤为重要。本文采用建立内部参数与放大倍数之间函数关系的方式来构造参数模型。为了提高各放大倍数状态下的标定速度,采用舵机驱动的多自由度机械臂并由程序根据标定进程来灵活控制标定模板的移动位置,减少了人工干预。在通过张正友标定算法得到一系列离散的参数值后,采用了三种不同的拟合函数对其进行曲线拟合,并给出了各种方法的拟合效果及误差对比。通过本文方法,可以有效建立起镜头的参数模型,为视觉分析提供准确的参数信息。     

变焦曲线拟合方法的比较与研究

在机械补偿变焦距光学系统中,通过利用变焦曲线控制变倍组与补偿组的移动来达到变焦目的.因此,为使变焦距光学系统在变焦过程中能够始终成像清晰且稳定,拟合出良好的变焦曲线是十分必要的.本文运用动态光学理论、CODE V和ZEMAX宏三种方法分别对一个20倍变焦距光学系统进行变焦曲线拟合,得到相应的运动曲线方程.根据所得到的三组曲线方程,随机选取若干变焦位置点,分别对这些位置点的光学系统离焦量、中心视场MTF和边缘视场MTF进行评价.数据分析表明,动态光学理论拟合出的变焦曲线在满足系统要求前提下更能够保证像面的稳定性.     

基于BP神经网络的弗兰克-赫兹实验曲线拟合

BP神经网络通过调整连接权重便可按预定精确度逼近非线性函数,利用这一特点可对非线性函数关系进行拟合.利用BP神经网络对弗兰克-赫兹实验数据进行处理,结果显示该方法处理结果精度高,拟合效果好.     

类金刚石薄膜红外光学常数的计算机拟合

报道了一种对类金刚石薄膜红外透射率曲线最小二乘法拟合的方法，确定类金刚石薄膜的红外光学常数－折射率、吸收系数以及薄膜厚度及表面粗糙度。介绍了相应的数学模型，并给出了对类金刚石薄膜样品的实验测及拟合结果。     

毛细管聚焦的X射线荧光光谱拟合软件的开发及应用

基于Python语言设计了一款毛细管聚焦的X射线荧光光谱拟合软件QMXRS(quantitative analysis of micro-energy dispersive X-ray fluorescence spectra)并实现其在毛细管聚焦的X射线荧光光谱拟合方面的应用。QMXRS具有小波降噪、本底扣除、能量刻度、元素特征峰的识别、分峰和拟合、能谱的批处理和元素分布成像等功能。毛细管聚焦的X射线荧光分析技术采用毛细管X光透镜对X射线源激发出的X射线束进行聚焦导致X射线荧光光谱分布发生改变。这一变化影响了毛细管聚焦的X射线荧光光谱本底分布。因此QMXRS利用本底预估模型对毛细管聚焦的X荧光光谱本底进行本底分布的修正;同时在全谱拟合过程中,利用半高宽与能量的关系对高斯峰半高宽进行约束,减少高斯峰模型中变量,在保证全谱拟合收敛的同时提高了拟合速度。为验证上述方法的可行性,分别利用QMXRS, PyMca(python multichannel analyzer)和QXAS(quantitative X-ray analysis system)三款软件分析NIST 610标准样品的毛细...     

基于Voigt函数拟合的离子激发发光光谱分峰方法

离子激发发光(IBIL)分析作为一种实时原位的光谱分析技术,由于其对样品内部结构的敏感性,给我们分析样品光谱谱峰信息带来了一定的困难。为了准确地对离子激发发光能谱进行分峰以便更加清晰地判断材料内部不同缺陷的发光中心,提出了一种利用Voigt函数,通过L-M（levenberg-marquardt）非线性最小二乘算法对100和200 K温度时ZnO的IBIL能谱中深能级发射（DBE）峰进行分峰的方法。通过对比Gauss函数和Voigt函数对能谱拟合后峰位随注量的波动情况,发现使用Voigt函数拟合得到的峰位更加稳定,并且收敛速度更快。同时通过对使用Voigt函数拟合后得到的峰中心位于1.75, 1.95和2.10 eV三个子峰的高斯函数半高宽与洛伦兹函数半高宽比较,发现洛伦兹函数半高宽约为高斯函数半高宽的1/10,而且100 K时的1.95 eV峰,200 K时1.75和1.95 eV峰,其洛伦兹峰半高宽数值为10-10量级以下,说明其中非均匀展宽（高斯展宽）仍然是谱峰展宽的主要机制;而电子与声子散射作用是洛伦兹展宽的主要机制。对于涉及导带中大量电子的2.10 eV子峰,其在200 K时洛伦兹函数半高宽明显大于100 K时,由于在温度较高时,由于晶格热振动加剧,且电子热运动加强,增大了散射概率,导致电子与声子的散射作用加强,从而对洛伦兹谱线进一步展宽。而峰中心位于1.75 eV的红光,其主要与V_Zn相关,在100 K时其子峰的洛伦兹半高宽为0.02 eV, 但在200 K时变得极小,这可能是由于100 K时V_Zn束缚的电子或激子在200 K获得足够的热动能摆脱了V_Zn束缚,减弱了与周围的晶格的散射作用,从而使得洛伦兹展宽变得极弱。实验结果表明Voigt函数更加适用于IBIL能谱拟合分峰,这也为以后IBIL技术应用于其他材料内部结构能谱分析提供了可借鉴的依据。     

Continuous Wavelet Transform to Improve Resolution of Overlapped Peaks Based on Curve Fitting

An improved curve fitting for the resolution of the overlapped peaks was proposed. The main work is to use the continuous wavelet transform (CWT) to sharpen peaks and get reasonable initial estimates for the parameters of each peak. As a result, the fitted condition was improved and accurate results could be acquired. To verify the suggested method, separation of several kinds of overlapping peaks simulated by computer and the experimental voltammogram have been performed and are discussed.