冲击压缩产生的氩等离子体辐射不透明度研究

采用平面冲击压缩方法产生密度和温度都均匀的氩等离子体,根据光谱辐射强度随时间的变化测量了氩等离子体在可见光区几个波长通道的辐射不透明度,等离子体温度在1.4—2.2eV范围,密度在0.0083—0.015gcm³之间.测量值和理论计算结果符合较好,说明平均原子模型可以较好地描述该热力学条件下氩等离子体的光子输运行为.基板表面的光反射率在确定辐射不透明度时是一个重要参数.采用简化的自洽方法求解基板表面的光反射率.结果表明,基板/氩气界面的光反射率R在0.4附近,与Erskine专门实验 关键词： 物态方程 不透明度 氩     

稠密氦气物态方程研究

用二级氢气炮作为冲击压缩加载工具和多通道瞬态辐射高温计作为主要测量系统,测量了冲击压缩氦气等离子体的光辐亮度历史（初始温度293K,初始压力为1.2MPa）。根据实测记录信号波形的有关特征量,计算得到了氦等离子体的Hugoniot物态方程（含冲击温度）。结果发现：实测Hugoniot物态方程可用Saha方程加Debye-Huckel修正物理模型解释。     

基于压缩感知的反射光谱重构算法研究

光谱反射率描述物体的表面颜色特征,为了能够获取物体自身更加精确的颜色信息,在图像处理领域光谱反射率重构成为了关注的话题。反射光谱重构算法是对实验物体表面在可见光范围内每一波长处的光谱反射率进行重构,以达到提高物体自身颜色准确复制的精度,最后建立相应的反射光谱。尝试将压缩感知(CS)理论应用到光谱实验中,对光谱反射率进行重构。首先是介绍了压缩感知理论知识,然后把压缩感知理论与光谱反射率原理相结合,根据基于压缩感知的光谱反射率重构的理论框架,选取合适的采样值,压缩感知的采样值即压缩值,小波基作为正交矩阵,高斯随机矩阵作为测量矩阵,正交矩阵与测量矩阵需要保证具有不相关性,将原始光谱反射率从高维到低维进行线性投影,得到低维的观测信号,运行简单的正交匹配追踪算法(OMP)对低维的观测信号进行由低维到高维的高精度重构,重构得到的光谱反射率与原始光谱反射率具有相同的维度,最后将压缩感知重构算法与传统的光谱反射率重构算法伪逆法与多项式回归法进行比较。经过压缩感知重构算法得到的色差值与均方根误差值都小于伪逆法和多项式回归法重构的结果,经压缩感知的重构精度明显提高;经压缩感知重构的光谱曲线可以达到或者更接近原始光谱曲线的峰值,整体效果更接近原始光谱曲线;经多项式回归法和伪逆法重构的光谱曲线达不到原始峰值,整体上存在偏差。可以认为压缩感知用低采样的数据达到了全采样的效果,提高了光谱反射率重构的精度。基于压缩感知的光谱反射率重构算法效果明显优于传统的多项式回归法和伪逆法,可以将压缩感知理论应用到实际的多光谱成像系统中。     

光抽运多层石墨烯太赫兹表面等离子体增益特性的研究

本文建立了光抽运多层石墨烯表面等离子体模型,计算了光抽运多层石墨烯等离子体传播系数的实部和吸收系数,讨论了动量弛豫时间、温度、层数、准费米能级对表面等离子体传播系数的实部和吸收系数的影响.研究结果表明,光抽运多层石墨烯使其动态电导率的实部在太赫兹频段内出现负值时,石墨烯表面等离子体实现增益.通过光抽运剥离层石墨烯和含有底层石墨烯结构表面等离子体传播系数和吸收系数比较,表明光抽运剥离层石墨烯能更有效地实现表面等离子体的增益.同时,在低温下,光抽运具有合适层数的石墨烯比光抽运单层石墨烯能获得更大的表面等离子体增益.     

用光声技术研究半导体TiO2,ZnO纳米晶粉的光学特性

应用新型的光声光谱技术,研究了不同种类和不同制备工艺条件的半导体纳米晶粉的光学特性,测量了半导体TiO2、ZnO和掺铝ZnO纳米晶粉的光声光谱,获得了这些半导体纳米晶粉的带隙和光谱吸收系数.研究结果表明,相同种类和相同颗粒形状的半导体纳米晶粉的粒径越小,光学吸收系数越大.半导体纳米晶粉的带隙与相同种类纳米颗粒形状(圆球...     

软X射线（60—900eV）超薄膜的光学常数

用反射率方法测定了软X射线波段(60～900eV)超薄膜的光学常数.反射率测量在同步辐射光束线上完成.对测量数据做非线性最小二乘曲线拟合得出光学常数,同时还精密确定了超薄膜的膜厚与薄膜与基板表面粗度的均方根值.文中介绍了样品制备、反射率测量、数据解析及误差分析的方法,并给出了C、Au、Pt超薄膜的相应结果.     

光在吸收介质中的传播速度对光腔衰荡测量精度的影响

利用光腔衰荡法测量吸收系数时,光在吸收介质中的传播速度和空腔是不同的,这种区别导致测量精度在一定程度上受到影响.为了考察吸收系数的测量精度受光速变化的影响程度,进行了相关的分析和推导,并根据实验及部分文献提供的数据进行了数值计算,得到了忽略光速变化将导致测量结果偏小的结论,偏差值与腔镜反射率有关.当腔镜反射率达到99.99%时,就有必要考虑该因素的影响,除非实际测量中存在其它因素使测量精度远不能达到最高值.     

渤海固有光学量高光谱遥感反演

水体固有光学量是重要的海洋光学参数,是辐射传输模型最基本的输入参数,对于海洋光学遥感和水色研究具有重要意义。基于2005年渤海高光谱实测遥感反射率和总吸收系数数据,首次利用非线性最小化优化模型,反演水体总吸收系数等固有光学量。经过实测数据的检验,412,440,510,555,650和676 nm波段总吸收系数的反演平均相对误差分别为33.8%,20.4%,27.7%,37.5%,9.5%和10.8%。模型误差源主要为模型参数的不确定性和测量误差,通过讨论发现,光谱斜率S对总吸收系数的反演影响相对较少,而光谱指数Y导致的反演误差是不可忽略的。模型适用于高光谱数据,填补渤海固有光学量的最优化反演研究的空白,并可用于高光谱遥感数据的固有光学量遥感反演研究。     

利用反射与透射光谱测量GaN外延层的光学参数

GaN是一种理想的紫外发光和探测材料,其光学特性参数是光学器件设计的重要依据。采用紫外反射与透射光谱相结合的方法对国产GaN外延层进行光学特性测量,利用反射率与折射率之间的关系和薄膜干涉效应,建立了GaN外延层厚度、表面反射率、光谱吸收系数的光谱测量公式。测量结果表明,GaN外延层在紫外波段存在三个吸收区,其中364nm以下波段为强吸收区,吸收系数接近10^5cm^-1,364～375nm为吸收过渡区,375nm以上波段为弱吸收区;GaN表面反射率在三个吸收区的变化不大,为0．2～0．25之间。     

冲击波加热的氩气的发射光谱

为了研究弱冲击条件下氩气的辐射特性,从二级轻气炮发射的89 W飞片以2.00 km/s的速度撞击封装有常态下氩气的LY12铝靶,用六通道瞬态高温计和示波器记录到受一次冲击压缩的氩气的光辐射信号随时间的变化规律:从405 nm到700 nm的5个通道信号为直线段,800 nm通道的信号为指数曲线段,并测量出相应的冲击波速度为4.10±0.09 k m/s.实验表明,冲击压缩的氩气对可见光的吸收系数较小,气体的光学厚度沿长波方向从光学薄向光学厚转变.二次冲击压缩氩气的辐射信号上升前沿的时间分辨光谱用OMA系统记录,并观察到450 nm附近有较强的发射光谱带,但没有观察到明显的线状光谱.通过冲击波后参数和氩气电离度的理论计算,解释了冲击压缩下氩气的发射光谱特性.     

Anomalous temperature dependence of the energy gap of AgGaS2

The lowest energy gap Eg of AgGaS₂ in the temperature range from 4.2 to 300° K was determined from the reflectivity, photoluminescence and absorption measurements. Below ～ 80° K the temperature coefficient of the energy gap is +6 × 10^-5eV/°K. Above ～80° K the sign of the coefficient reverses and the value is -1.8 × 10^-4eV/°K. The positive value is explained with the lattice dilation effect being the dominant mechanism for the energy gap variation at lower temperatures than ～80°K.     

激光诱导氩气等离子体时间分辨特性研究

激光诱导击穿光谱(L IB S)以激光诱导微等离子体的原子发射为技术特征,在科研与工业领域正得到重视与蓬勃发展.作为环境气体的氩气对等离子体演化过程中粒子的碰撞过程有重要影响,决定着L IBS技术分析性能的发挥.利用光谱诊断技术深入研究LIBS技术条件下氩气的光谱特征,对于提升LIBS技术及其应用水平具有重要的意义.利...     

烟道气体SO2光谱辐射强度和吸收系数的研究

采用乘积近似法构建配分函数合理模型,计算了SO2分子的总配分函数.利用所得的配分函数、将常温下的无转动跃迁矩平方近似为一常数并应用于高温及Herman-Wallis因子系数,编制光谱程序,计算了烟道气体SO2分子三个主要跃迁带100-000、001-000和101-000不同温度段的光谱强度和吸收系数.结果表明,计算所得的配分函数和谱线强度与数据库相比,不管是常温296K还是高温3000K,都吻合较好,相对偏差都在3%以下,这说明构建的配分函数模型和编制的程序是可靠的,在此基础上,进一步计算了各跃迁带在不同温度的吸收系数.从模拟光谱图可看出,强度随着温度升高明显减小,谱带带心没变,峰值波数向两边偏移;吸收系数随着温度升高也减少,其中在3000K以下吸收峰位置增宽,到高达4000K以上基本不再变换,这为监测烟道气体环境污染提供实验和理论参考.     

烟道气体SO2光谱辐射强度和吸收系数的研究

采用乘积近似法构建配分函数合理模型,计算了SO₂分子的总配分函数.利用所得的配分函数、将常温下的无转动跃迁矩平方近似为一常数并应用于高温及Herman-Wallis因子系数,编制光谱程序,计算了烟道气体SO₂分子三个主要跃迁带100-000、001-000和101-000不同温度段的光谱强度和吸收系数.结果表明,计算所得的配分函数和谱线强度与数据库相比,不管是常温296 K还是高温3000 K,都吻合较好,相对偏差都在3%以下,这说明构建的配分函数模型和编制的程序是可靠的,在此基础上,进一步计算了各跃迁带在不同温度的吸收系数.从模拟光谱图可看出,强度随着温度升高明显减小,谱带带心没变,峰值波数向两边偏移;吸收系数随着温度升高也减少,其中在3000 K以下吸收峰位置增宽,到高达4000 K以上基本不再变换,这为监测烟道气体环境污染提供实验和理论参考.     

超临界CO2-丙烷混合物管内传热特性数值研究

采用SST k-w湍流模型对超临界CO₂/丙烷混合工质水平管内的传热特性进行数值模拟研究。管径d=4 mm,加热段L₂=800 mm;混合工质浓度配比为100/0、95/5、90/10、85/15、80/20、75/25;质量流速为150～250 kg·m^?2·s^?1;热流密度为30～40 kW·m^?2,入口温度293 K,入口压力7.5～30 MPa。随着丙烷浓度的增加,CO₂/丙烷二元混合工质的临界压力降低,临界温度升高,丙烷浓度从5%增加到25%,换热系数峰值降低6.19%～31.45%,但增加丙烷浓度可提高拟临界温度后的换热效果。P=7.5～8.5 MPa,换热系数有明显峰值;P=20～30 MPa,换热系数变化规律无明显峰值,并随压力的升高而减小。混合工质的换热系数随质量流速的增大而增大。同一流体温度所对应的换热系数,随着热流密度的增加而减小。     

超临界CO2-丙烷混合物管内传热特性数值研究

采用SST k-w湍流模型对超临界CO₂/丙烷混合工质水平管内的传热特性进行数值模拟研究。管径d=4 mm,加热段L₂=800 mm;混合工质浓度配比为100/0、95/5、90/10、85/15、80/20、75/25;质量流速为150～250 kg·m^?2·s^?1;热流密度为30～40 kW·m^?2,入口温度293 K,入口压力7.5～30 MPa。随着丙烷浓度的增加,CO₂/丙烷二元混合工质的临界压力降低,临界温度升高,丙烷浓度从5%增加到25%,换热系数峰值降低6.19%～31.45%,但增加丙烷浓度可提高拟临界温度后的换热效果。P=7.5～8.5 MPa,换热系数有明显峰值;P=20～30 MPa,换热系数变化规律无明显峰值,并随压力的升高而减小。混合工质的换热系数随质量流速的增大而增大。同一流体温度所对应的换热系数,随着热流密度的增加而减小。     

Raman scattering and short range order in amorphous germanium

Variations in short range order of amorphous Ge films are determined from a combination of depolarized Raman scattering, optical absorption, and previous radial distribution function studies. An estimated minimum value of the bond angle width of Δθ ? 9°, obtained for evaporated, anneal stable a-Ge differs significantly from a recent EXAFS estimate. The maximum disorder observed in dc sputtered films deposited at ～90K indicates that an ～20% variation in bond angle width is possible in a-Ge. Substantial modification of the Raman spectrum of the low temperature film annealed at 300K also demonstrates that lower temperature structural relaxation processes involve changes in short range order.     

T1系单相超导材料的高氧压合成及压力对超导性的影响

 系统地研究了在0~3 MPa氧压下T1系超导材料的制备过程及其超导性质。结果表明：0.25~0.90 MPa氧压下所制备的样品为纯2223相，T_c0最高可达125.3 K；1.45~3.00 MPa氧压下样品为纯2212相，T_c0在95~100 K之间；0.90~1.45 MPa氧压下样品为2223及2212两相共存。对两种单相样品的高压研究结果表明，2223相样品比2212相样品有着较强的压力效应，在0~0.52 GPa压力下分别为4.0 K/GPa及2.0 K/GPa。     

Production and investigation of a stationary thermal air plasma over a wide pressure and temperature range

An arrangement is described for generating at various pressures a filamentary, axially symmetric thermal arc of high stability. The arc's composition is wholly determined by the initial composition of the gas used. The radial temperature distribution of the arc in air was studied over the pressure range from 0.26 to 6 atm. At a current of 10 amps., the temperature in the axial region of the arc in air varies between 15 000 and 20 000° K, depending upon the pressure. At a distance of 0.4–0.5 mm from the axis of the discharge, the temperature drops to 5000° K.In conclusion, the authors wish to express their sincere gratitude to M. A. El'yashevich for his interest.     

KDP晶体的太赫兹光谱研究

实验测量了室温下磷酸二氢钾（KDP）晶体0．2～1．6THz的时域光谱,以及50～4000cm叫范围内的远红外光谱,200～2000nm的紫外一可见一红外光谱。KDP晶体的禁带宽度是5．91eV,在测量范围内有一个很宽的声子吸收带,从0．2～205．5THz吸收系数在35～80cm-1,声子吸收的低频端小于0．2THz。最高的纵光学模声子的频率大约是205．5THz,由此求出这支声子的H—O键的力常数为13．13N·cm-1。