上海光源介绍

<正>2009年4月29日,上海张江高科技园区一个巨大的鹦鹉螺形状的建筑内,上海同步辐射光源正式举办了其竣工典礼。上海光源是目前世界上性能最好的第三代同步辐射光源之一,也是我国迄今为止投资最高、规模最大的大科学装置,其建成标志     

上海光源在物理和环境中的应用

<正>上海光源是我国迄今最大的大科学装置。自2009年4月29日正式竣工以来已经在多个学科领域的研究中取得了优异的成果,本文结合上海光源的部分研究内容重点对上海光源在物理和环境中的应用做一个简单的介绍,以期读者能对上海光源在     

上海光源在物理和环境科学中的应用

  上海光源是我国迄今最大的大科学装置。自2009年4月29日正式竣工以来已经在多个学科领域的研究中取得了优异的成果,本文结合上海光源的部分研究内容重点对上海光源在物理和环境中的应用做一个简单的介绍,以期读者能对上海光源在我国环境和物理的基础科学研究领域发挥的作用有所了解。     

自制简易光谱仪测量护眼灯显色指数

利用狭缝、反射光栅和CCD自制了一台光谱仪,光线从狭缝入射,经过反射光栅,CCD采集衍射光谱,从而获得光源光谱数据,根据光源显色指数计算公式编写相应程序,导入光谱数据即可得出光源显色指数,实现了利用自制光谱仪测量光源显色指数的实验目的,拓展了光谱仪的实际应用。该实验装置简单,实验成本较低,适合公共课物理实验教学,有利于大学生深入了解光谱仪原理。     

Solar-Blind滤光片可见光谱段光密度连续测量

为实现Solar Blind（日盲紫外）滤光片光密度在可见光谱段的高精度连续测试,搭建了以氙灯配合单色仪作为光源、使用单光子计数器作为探测器的测试系统,并对该系统的误差进行分析。系统主要装置有氙灯与单色仪组合的光源,标准衰减装置和单光子计数器;以替代法为基础进行测试,将由单光子计数器探测到的衰减后的计数值作为参考计数值替代光源的初始计数值,通过运算得到滤光片的可见光谱段光密度;该测试系统将滤光片光密度的测试动态范围扩展到0~-11OD,实现了可见光谱段内进行连续光谱测量的功能,且降低了系统的测试误差。与使用窄带LED作为光源的测试系统相比,测试不确定度由2%降低至0.5%,相对重复性误差由0.2％ 降低至0.13％。     

同步辐射光的发展历史与现状

自1947年埃尔德（Elder）等人首次观察到同步辐射光至今已经66年,时逢《同步辐射光源及其应用》一书由科学出版社于2013年3月出版,本文回顾同步辐射光源的发展历史和我国同步辐射装置的现状,并简单介绍新书《同步辐射光源及其应用》的主要内容。     

弹载脉冲光源有效光强空间分布测量装置研究

研究了脉冲光源有效光强空间分布的Blondel-Rey法,采用复合梯形数值积分实现了瞬时光强的测量,并对高色温光源测量时的光谱失配校正进行了分析。构建了基于双反射镜同步测量原理的脉冲光源有效光强空间分布测量装置,详细分析了全空间分布式旋转平台、脉冲光强探测系统、光谱失配校正用高分辨率光谱仪等重点组成部件。采用高色温调制光源对测量装置进行了校准。最后,对该装置的测量不确定度进行了分析,其扩展不确定度可以达到3.0%。     

微光ICCD参数校准装置的弱光均匀光源系统

在微光ICCD参数校准装置中,为了获得分辨力、信噪比、最低照度及像面均匀性等参数测试中光源输出不同光照度,需要大动态范围积分球微弱光均匀光源。通过对传统的光源结构以及存在的局限性进行分析,根据微光ICCD综合参数测试中对光源照度的不同要求,设计了弱光均匀漫射光源系统。光源系统采用双积分球模式,利用楔形渐变光阑及可变孔径光阑实现在色温恒定下照度的连续变化,形成不同照度范围的均匀漫射光源,对微光ICCD参数校准装置的弱光均匀漫射光源照度输出范围及均匀性进行了测量,得到该光源的出射光照度范围为（10-7～103）lx,出射光照度均匀性优于98%,光源满足微光ICCD性能参数测试的要求。     

能见度仪探测光束平行度检测方法

为实现能见度计算中消光系数的正确测量,论述了光源平行度在能见度测量中的重要作用,设计了探测光束发散角检测方法与测量装置。该装置包括定焦成像系统和移动光源的直线系统,利用成像关系与空间几何关系推导了发散角表达式。以紫外LED作为实验光源,设计完成了测量系统成像装置与控制软件,计算得到水平方向与垂直方向发散角,利用所得发散角分析探测光束。实验结果表明,紫外LED光源的光束发散角水平与垂直方向分别为78°和69°,经比较得到未加入平行度的能见度与加入后的比值为051。该方法测得的能见度值更接近于实际值。     

基于VC＋＋的波长连续可变光源的实现

本文在Visual C＋＋.net 2003开发环境下,利用串口通信控件,通过编写和调用单色仪的OCX控件,实现了波长自动随时间线性连续变化的光源装置,并且实现了输出光波长在计算机上的自动显示。该装置能满足各种物理实验对实验光源的要求。     

能见度仪探测光束平行度检测方法

为实现能见度计算中消光系数的正确测量,论述了光源平行度在能见度测量中的重要作用,设计了探测光束发散角检测方法与测量装置。该装置包括定焦成像系统和移动光源的直线系统,利用成像关系与空间几何关系推导了发散角表达式。以紫外LED作为实验光源,设计完成了测量系统成像装置与控制软件,计算得到水平方向与垂直方向发散角,利用所得发散角分析探测光束。实验结果表明,紫外LED光源的光束发散角水平与垂直方向分别为7.8和6.9,经比较得到未加入平行度的能见度与加入后的比值为0.51。该方法测得的能见度值更接近于实际值。     

长焦距光学系统杂光系数测试仪

报告了一种新的长焦距光学系统杂光系数测量装置,该装置除具有避免了制作大直径积分球的优点外,还能精确测量轴外杂光系数,分析各部分杂光源对杂光系数的影响.     

光学元件残余偏振测量方法与装置

光学镜头的残余偏振是影响偏振遥感探测、偏振军事目标识别和精密光学测量仪器测量准确度的一个关键参数。针对大口径可见光波段光学镜头偏振度准确测量的问题,研制了一台光学镜头残余偏振度测量装置。该装置利用表面镀金属膜的大口径离轴抛物面反射镜作为准直光源,通过控制入射光的入射角、降低入射光源的残余偏振度等技术,在水平、垂直、45°、135°的方向获得了一致性很高的斯托克斯参量。为了验证该装置的性能,对可见光波段口径小于160 mm的光学镜头残余偏振进行了实际测量,测量结果表明,该测量装置的残余偏振度低于0.2%,可满足高精度光学镜头残余偏振的测量需要。     

光纤照明用LED耦合装置设计

光纤照明用LED光源耦合装置多采用透镜组,其汇聚光斑小,但透镜组光能损失大。针对LED光源发光特性及聚合物光纤孔径大的特点,提出LED灯珠侧式安装和反射器切割移位优化法,设计一种基于椭圆反射器的光纤照明用LED耦合装置。运用John OFarrell的逼近算法计算出不同偏心率的椭圆反射器结构参数,结合光纤光学参数仿真比较耦合光效,得到一组偏心率和光纤直径匹配的高效耦合装置结构参数,并运用该方法设计了一款光纤直径10 mm、数值孔径0.5的光纤照明用LED耦合装置,其理想耦合光效达93.35%。     

国外点滴

<正> 相干脉冲激光光源该文介绍了一台用来消除衍射效应的声光装置,该装置能产生一束脉冲的、准直的、具有均匀横截面的相干激光光束。其光束的输出完全取决于两个脉冲声波的控制。     

新型动态多光学目标模拟装置研究

介绍了多光学系统观测平台的检测方法现状,列举了现有检测用光电靶标的局限性。叙述了动态光学靶标的功能原理,提出一种新的检测设备,即双光源动态光电目标模拟装置的设计方案。并对其进行了理论分析和可行性论证。着重对坐标变换过程进行了演算,证明基准转换的正确性。结合理论基础和现有的工程设计经验,论述了该新型双光源动态光电目标模拟装置的工程化设计方案。最后对该设计方案的最终精度进行了分析,验证了该设计方案可以满足多光学系统观测平台的综合检测和标定需求。     

用于眼检的光学相干层析成像技术研究

利用光学相干层析（OCT-Optical Coherent Tomography）技术可以透过低透明介质,特别是生物组织成像,介绍了基于1310nm波长稳定光源的OCT实验装置,实验装置采用SLD超辐射二极管光源,利用该装置对番茄皮进行了实际OCT图样采集,研制成的实验系统具有10μm左右的纵向分辨率,最后对进一步提高眼检OCT系统的性能进行了研究。     

林奇关于同步辐射的报告

去年夏季,美国国家科学院固体科学委员会召集了一次有关同步辐射装置的小组委员会会议。会议确定由该小组委员会来帮助评议这些辐射装置的现状,并对其未来的用途制定规划。在布鲁克海文正好由能源部(DOE)提供了这台国家同步光源。     

上海光源硬X射线相干衍射成像实验方法初探

相干X射线衍射成像方法是一种先进的成像技术,分辨率可达纳米量级.国际上大多数的同步辐射装置和自由电子激光装置都建立了该成像方法,并有将其作为主要成像技术的趋势.上海光源作为目前国内唯一的一台第三代同步辐射光源,尚未建立基于硬X射线的相干衍射成像实验平台.随着一批以波荡器为光源的光束线站投入使用,使得该方法的建立成为了可能.本文基于上海光源BL19U2生物小角散射线站,通过有效的光路设计,搭建了相干衍射实验平台,在12 keV和13.5 keV能量点均获得了硬X射线相干光束,并基于小孔衍射测量了入射光束的空间相干长度.该平台支持常规和扫描相干衍射实验模式,对小孔衍射图样及波带片扫描衍射图样实现了正确的相位重建,证明了该平台初步具备开展硬X射线相干衍射成像实验的能力.硬X射线相干衍射成像实验平台为国内首次建立,将为国内该实验方法的发展和应用提供有效的软硬件支持.     

基于可调谐飞秒激光的光学特性测量装置

随着激光技术的快速发展,激光光源在光谱辐射和光学特性测量中得到了广泛的应用。与传统的灯光源相比,激光光源具有高功率、宽光谱和极低的波长不确定度等优点。建立了一套基于宽波段可调谐激光光源的光电探测器响应定标装置,其中激光光源的光谱覆盖范围为190 nm～4000 nm,激光脉冲宽度约130 fs,重复频率约80 MHz。为了避免高峰值功率脉冲光对探测器定标的影响并提高测量的线性度,利用光纤的固有特性成功研制了一种可将脉冲光转换成连续光的转换器。同时基于激光光源搭建了一套激光准直和扩束光路,在波长λ=550 nm时得到了非均匀性为0.29%的单色均匀辐射场。该单色均匀辐射场在高精度的探测器定标应用中具有重要的作用,围绕其搭建的定标测量装置在计量领域具有一定的参考价值。