基于G-SPAD的卫星激光测距回波特性

从盖革模式单光子雪崩光电二极管的光电特性出发,分析了卫星激光测距的测距精度与激光脉冲宽度及回波强度的关系,并利用长春站卫星激光测距系统对地球动力学卫星进行观测.结果表明,当回波光子数为1 000左右时,系统测距精度为10.2mm左右,当回波光子数为8 000时,测距精度减小为9.4mm左右,表明回波强度较大时,可提高卫星激光测距系统的测距精度;当激光器脉宽为200ps时,系统测距精度为17.3mm,当脉宽为50ps时,系统的测距精度为10.0mm,表明卫星激光测距系统的测距精度随着脉宽变窄得到了有效提高.为进一步验证理论结果,对Ajisai卫星进行实测,分析了高重复频率激光测距系统对系统测距精度的影响,结果表明采用窄脉宽高重复频率的激光测距系统,激光测距有效回波数和标准点密度呈数量级增加,测距精度也有一定的提高.因此,为了改善卫星激光测距系统回波特性,应选用脉宽窄、重复频率高、能量大的激光器作为基于盖革模式单光子雪崩光电二极管的卫星激光测距系统的激光光源.     

New progress on beam availability and reliability of PKU high intensity CW proton ECR ion source

The stability and reliability of an ion source and its beam availability are extremely significant for any accelerator,especially for those high current long term CW operation ones like ADS. Although the first high quality 306-hours continuous wave(CW) operating curve at 50 m A@35 ke V has been successfully obtained with a standard compact 2.45 GHz ECR ion source at Peking University(PKU), but the uncertainties that caused beam trips before are unacceptable during an accelerator real operation and should be eliminated. Meanwhile, no permission will be given when the beam power is upgraded from 50 m A@35 ke V to 50 m A@50 ke V. To improve the PKU CW proton source quality, several upgrades were done recently. After those improvements, a new long term CW proton beam experiment at 50 m A@50 ke V was carried out in June 2016. The total running time is 300.5 hours, including near 6 hours ion source preparation and 294 hours non-disturb continuous operation. Within the continuous 13 days operation, no beam-off happened, no spark was observed,no beam drop appeared, no interrupting action was needed, and only a few beam fluctuations caused by the air conditional failure occurred. Beam availability and reliability within the 294 hours is 100%. The root-mean-square(RMS) emittance of this 50 m A@50 ke V CW proton beam is about 0.186 π.mm.mrad. A careful inspection of the ion source was done after this long term operation and no obvious damage was found. The restart experimental results obtained after the ion source inspection prove the high repeatability of PKU PMECRIS. In addition, a 130-m A H+beam was obtained at 50 k V with duty factor of 10%(100 Hz/1 ms) with this source. Details will be presented in this paper.     

光学超振荡与超振荡光学器件

传统光学器件的衍射极限极大地制约了远场超分辨光学系统的进一步发展.如何从光学器件层面突破光学衍射极限瓶颈,实现非标记远场超分辨光学成像,是光学领域面临的巨大挑战.光学超振荡在不依靠倏逝波的条件下,可以在远场实现任意小的亚波长光场结构,这为突破光学衍射极限提供了一条崭新的途径.近年来,光学超振荡现象和超振荡光学器件的相关研究得到了快速发展,在理论和实验上成功地演示了超振荡光场的产生和多种超振荡光学器件,并在实验上展示了超振荡光学器件在非标记远场超分辨光学显微、成像以及超高密度数据存储等应用领域的巨大优势和应用潜力.本文对光学超振荡相关理论、超振荡光学器件设计理论和方法、超振荡光学器件发展现状、超振荡光场测试方法以及超振荡光学器件的应用等方面进行详细介绍和分析.     

基于一代像增强器的高分辨率X射线相机

为了实现在较低剂量下获得较高的分辨率,研制了一款价格低廉的X射线CCD相机。该相机使用硫氧化钆作为转换屏、经一代像增强器增强后的图像通过光锥耦合到CCD相机上;为了提高系统的光传输效率,提出了将像增强器输出直面板或倒像器直接更换成光锥,其小端直接同CCD相机耦合的方案;通过灰度分析计算对比度曲线,拟合得出系统的本征空间分辨率为13 Lp/mm;通过拍摄实际景物,可以清晰地看到其内部的细节,显示出比较好的图像质量。     

刺激响应型AIE水凝胶研究进展

刺激响应水凝胶可以对环境的微小变化产生较大的物理化学变化,在药物传递、生物分离、生物传感器和组织工程等领域具有广泛的应用。但受聚集导致荧光猝灭(ACQ)效应的影响,其在发光相关领域的应用受到限制,聚集诱导发光(AIE)概念的提出解决了这一难题。将AIE分子引入水凝胶体系,获得刺激响应型AIE水凝胶,在生物医学、信息防伪、3D水凝胶驱动器以及软体机器人的开发等多个高科技领域崭露头角。本文将近年来报道的刺激响应型AIE水凝胶按刺激因素分为物理因素(温度和光)、化学因素(pH、溶剂和离子)和生物因素(酶)三大类,分别阐述了水凝胶的制备、响应机理及潜在应用,并针对刺激响应型AIE水凝胶面临的问题和挑战进行了展望。     

在离子液体中合成有机磷农药通用半抗原

以离子液体[Bmim] Br为溶剂和催化剂,O,O-二烷基二硫代磷酸铵盐(1a,1b)与氯乙酸于45℃反应40min,合成了有机磷农药半抗原S-羧甲基-O,O-二乙基二硫代磷酸酯和S-羧甲基-O,O-二甲基二硫代磷酸酯,产率分别为97.9％和98.4％.1a和1b低温(＜5℃)酸化后与丙烯酸在[Bmim] Br中于室温反应60 min,合成了两个有机磷农药半抗原S-羧乙基-O,O-二乙基二硫代磷酸酯和S-羧乙基-O,O-二甲基二硫代磷酸酯,产率分别为93.7％和94.2％.[Bmim] Br重复使用4次后依然保持较高的催化活性.     

流动注射-化学发光法测定富马酸依美斯汀

在酸性条件下,KMnO4与甲醛能够产生微弱的化学发光,而富马酸依美斯汀的存在能够大大增强该化学发光强度;结合流动注射技术,建立了测定富马酸依美斯汀的流动注射-化学发光新方法。该方法的线性范围分别为3.0×10-8～2.0×10-7g/mL,2.0×10-7～1.0×10-6g/mL和1.0×10-6～8.0×10-6g/mL。检出限为1.0×10-8g/mL,对2.0×10-6g/mL富马酸依美斯汀滴眼液平行测定11次,其相对标准偏差为1.3%。该方法已成功应用于滴眼液中富马酸依美斯汀的含量测定。     

微重力下低温贮箱压力控制技术进展

针对微重力下低温贮箱压力升高的问题,简要介绍了几种常用的低温贮箱压力控制的方法及原理,讨论了它们各自存在的问题,并简要展望未来低温贮箱压力控制技术的发展方向。文章指出,未来研究重点在于将主动制冷与被动绝热相结合,实现零蒸发贮存的热转移技术。     

基于炉口辐射和改进神经网络的转炉终点预测模型

针对国内外转炉炼钢终点控制的现状,建立了一种用于终点预测的神经网络模型.以炉口辐射信息获取系统为实验平台,运用光纤谱分复用和颜色空间模型转换技术.分析发现了光谱与图像信息特征量在吹炼过程中晕现出中前期类似、末期相反的规律.从得到的特征规律曲线中选用一些关键特征量,在改进的修正系数算法基础上,进行了模型的训练和预测分析.实验结果表明:响应时间在2 s以内,满足快速判定的时间要求;改进算法的模型预测精度高于常规算法,该系统可以止常工作在转炉炼钢的恶劣环境下,达到了预期效果.     

聚集诱导发光材料在光学诊疗中的研究进展

光学诊疗是一种利用光激活的激发态能量转化效应实现疾病诊断和同时原位治疗的新型诊疗模式,它具有时空选择性高、毒副作用低、疗效好和可控性强等优点,在疾病诊疗中展现了巨大的应用潜力.近些年,得益于其生物安全性好、光物理性质可调、易于合成和功能化修饰、出色的荧光和光敏性能、以及可便于构筑多模态诊疗试剂等优势,聚集诱导发光材料在...