共形光学系统瞬时视场外杂散光的分析及处理

针对空间成像光学系统的像质容易受到瞬时视场外杂散辐射的影响,利用杂散光分析软件建立一个共形光学系统光学机械结构模型,并对其进行反向光线追迹,从而确定出该系统中对瞬时视场外杂散辐射光的聚集贡献较大的关键表面及视场外杂散辐射光的主要传递路径.采用在系统中加入多级挡光环辅助结构的方式获得了100%的瞬时视场外杂散光屏蔽效果.该设计方案具有简单易行的特点.     

折/衍混合的红外双视场光学系统设计

为了实现红外双视场光学系统两个视场间的快速切换,同时满足便携式及易安装的需求,设计了一种轻量化的折/衍混合红外双视场光学系统.系统采用折/衍混合和二次成像光学结构,利用光学设计软件对系统进行优化,评价了系统的像质,分析了系统温度补偿问题并给出其温度调焦曲线.系统工作波长为3.7～4.8μm,能实现120mm/60mm两档焦距变换.设计结果表明,冷光阑效率达到100%,在探测器的Nyquist频率33lp/mm处,轴外视场光学系统的调制传递函数大于0.3,系统光学总长为200mm.整个系统包括7块透镜,只需移动一片透镜就能完成双视场的转换,结构简单,实现了轻量化和高质量成像.     

磁性羧甲基壳聚糖复合微球的制备及其对锰离子去除研究

现有水体除锰工艺中存在反应条件较苛刻、锰离子的回收较复杂等问题,而羧甲基壳聚糖经span-80表面活化后包裹Fe_3O_4@SiO_2颗粒,与戊二醛发生交联后制得磁性羧甲基壳聚糖复合微球(MCMCMs),可在温和的条件下吸附水中重金属Mn(Ⅱ),且易于回收。该复合微球粒径约508.26μm,比饱和磁化强度为13.42emu·g~(-1),具有良好的磁稳定性,在磁场作用下可快速分离。在室温下,pH=7、MCMCMs投加量为2g·L~(-1)时,其对Mn(Ⅱ)吸附效果最好,吸附在48h达到平衡,吸附率达到90%以上,且吸附过程高度符合Langmuir吸附平衡模型及二级动力学模型,在25℃时对Mn(Ⅱ)饱和吸附容量约为75.74mg·g~(-1)。MCMCMs回收重复利用性能较好,经过多次氨水洗脱,吸附性能仍可达到初始状态的75%以上,且回收性能与投加量呈现正相关关系。     

基于复合绝缘层SiNx/PMMA的有机金属-绝缘层-半导体器件

为改善有机半导体器件的界面性能,在氮化硅层上旋涂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成复合绝缘层。首先,利用原子力显微镜研究了不同浓度的PMMA复合绝缘层的表面形貌及粗糙度。接着,蒸镀六联苯(p-6P)、酞菁铜和金电极,构成有机的金属-绝缘层-半导体(MIS)器件。最后,研究了MIS器件的回滞效应及电性能。实验结果表明,复合绝缘层的粗糙度为单绝缘层的1/5,大约1.4 nm。复合绝缘层上的p-6P薄膜随着PMMA浓度增加形成更大更有序的畴,但单绝缘层上薄膜呈无序颗粒状。复合绝缘层的有机MIS器件几乎没有回滞现象,但单绝缘层的器件最大回滞电压约为12.8 V,界面陷阱电荷密度约为1.16×10~(12) cm~(-2)。复合绝缘层有机薄膜晶体管的迁移率为1.22×10~(-2) cm~2/(V·s),比单绝缘层提高了60%,饱和电流提高了345%。基于复合绝缘层的MIS器件具有更好的界面性能和电性能,可应用到有机显示领域。     

头盔显示器中折射/衍射塑料光学系统设计

研究了塑料透镜在头盔系统中的应用,设计了全塑料(聚甲基丙烯酸甲脂-PMMA)头盔光学系统.引入衍射面,利用其负色散性和波面任意整形特性消除系统色差及改善波前像差.图像源发出的光束在分束器附近成中间像,可增大系统视场;出瞳在中继透镜组中间成像,可减小系统口径,增大出瞳直径.该系统镜头部分重量仅为6 g,目视系统中需重点校正的像散和垂轴色差的最大值分别为0.44 mm和20 μm,最大畸变为2.5%;系统最小角分辨率为0.9 mrad,视场为40°(H)×30°(V).     

Negative thermal expansion and photoluminescence in solid solution(HfSc)_(0.83)W_(2.25)P_(0.83)O_(12-δ)

A solid solution of(HfSc)_(0.83)W_(2.25)P_(0.83)O_(12-δ)is synthesized by the high-temperature, solid-state reaction and fastquenching method. It is shown that it possesses an orthorhombic structure with space group Pmmm(47) and exhibits negative thermal expansion(NTE) property with low anisotropy in thermal expansion. The coefficients of thermal expansion(CTEs) for a, b, and c axes are-1.41 × 10~(-6) K~(-1),-2.23 × 10~(-6) K-1, and-1.87 × 10~(-6) K-1, respectively. This gives rise to volume and linear CTEs of-3.10 × 10-6 K-1 and-1.03 × 10-6 K-1, respectively. Besides, it exhibits also intense photoluminescence from 360 nm to about 600 nm. The mechanism of NTE and the correlation of the PL with axial thermal expansion property are discussed.     

宽谱段共光轴线色散成像光谱仪三棱镜分光系统设计

针对棱镜型成像光谱仪结构复杂、具有严重的色散不均匀性,进行了共光轴线色散棱镜式宽谱段成像光谱仪研究。利用棱镜的色散公式建立了对称型三棱镜组合分光结构的数学模型,获得了满足直视结构的棱镜组合,并在此基础上分析影响棱镜组色散线性因素：棱镜材料的折射率和色散率对棱镜组线色散影响比较大,入射角度对其影响比较小,并提出改善色散线性的方法,获得了满足线色散要求的棱镜组合的折射率条件,从而为共光轴结构的线色散棱镜式成像光谱仪初始结构的选择提供了重要理论依据。在工作波段为400~1 000 nm、中心波长偏向角为0°、最大色散角为0.6°、光谱仪系统数值孔径NA为0.18、光谱分辨率为5 nm条件下,实现共光轴三棱镜分光系统的线色散设计,最后利用ZEMAX进行了模拟分析表明,理论计算结果与实际仿真结果基本相符。     

碘原子在银(110)面吸附的能带理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性模守恒赝势平面波分子动力学方法研究了碘原子在Ag(110)面的吸附性质。首先对银体相性质和Ag(110)面的驰豫进行了计算,验证了生成的赝势的可靠性;随后对碘原子在Ag(110)表面各吸附位的性质进行了研究,最稳定的吸附位是短桥位。另外,本文还考虑了碘原子吸附对Ag(110)表面结构性质的影响。     

用于半导体激光打标机的谐衍射/折射f-theta镜

根据半导体激光器发射波长的范围和谐衍射透镜的特点,讨论了含有谐衍射光学元件的混合f-theta镜的设计.将谐衍射面型引入到半导体激光器及Nd:YAG激光器打标镜的设计中,使用普通的光学材料,使系统在0.8-1.5 μm波段内很好地校正了各种单色像差和色差,在各个分立波长上系统的光学传递函数接近或达到衍射极限.系统结构紧凑、片数少、兼容性好、具有良好的像差特性,适用于半导体激光器及Nd:YAG激光器打标系统.     

团簇中杂质局域磁矩的形成研究

采用密度泛函理论和离散变分方法,以I_h结构的Cu₁₂TM团簇为对象(TM:Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Y,Zr,Nb,Mo,Tc,Ru,Rh,Pd,Ag),系统地研究了杂质TM的局域磁矩及其形成机理,发现杂质TM在Cl₁₂中的局域磁性行为与在块体Cu中及在Al₁₂.团簇中的行为明显不同.除Cr和Mo的磁矩被淬灭为零外,其他的杂质都是磁性的.与杂质在块体d带衬底中的d-d相互作用图象相比,发现在团簇中存在着更为复杂的相互作用,它们影响着杂质的局域磁矩.其中Cu原子的s轨道与杂质原子之间的相互作用对3d和4d杂质的磁矩有重要贡献;Cu原子的p轨道与杂质原子的相互作用对Mn,Fe,Co,Ni,Tc,Ru,Rh的磁矩有关键性影响;Cu原子的d轨道与杂质之间的相互作用对Sc,Ti,V,Y,Zr,Nb的磁矩有关键性影响.