小型球形脉冲氙灯光谱分析与实验测定

作为分析仪器和医疗仪器光源,脉冲氙灯的光谱特性直接影响着仪器的整体性能。为了研究脉冲氙灯放电回路参数及几何参数对其光谱特性的影响,利用气体放电理论分析了脉冲氙灯发光过程,设计了光谱检测系统,实验测定了脉冲氙灯在不同放电参数下的光谱特性。结果表明：脉冲氙灯光谱由连续谱和线状谱组成,连续谱有离子复合和韧致辐射产生,线状谱由电子能级跃迁产生。相对光谱辐射能量随着放电电压升高呈近似线性增长、并随着储能电容的变大而变大。在放电电压较低时,弧长较短时相对光谱辐射能量较大;在放电电压较大时,弧长越长相对光谱辐射能量越大。对于脉冲氙灯工作参数选取以及应用生产具有重要的意义。     

图像光谱技术实现精确测温

建立了一种以灰体辐射为基础测量温度的新方法,它不仅可以测定辐射体的实时温度,而且可以实现无接触和高精度测量。首先,利用多通道CCD图像光谱仪精确测量辐射体在较宽波段内的辐射光谱,作为该辐射体的指纹光谱,将其定义为一个等效的灰体;其次,通过对所测光谱的拟合确定该辐射体的灰体辐射模型的系数,从而确定待测辐射体的灰体辐射模型;最后,通过光谱技术与灰体辐射模型的结合确定给定辐射体的任意温度。通过对无火焰和有火焰这两类热辐射体的实验检验,表明该测温方法具有实时、准确和无接触等优点。     

稀土原子与离子的自然辐射寿命测量

概述了当前自由原子和离子的激发态自然辐射寿命测量技术的进展。以LaⅠ和PrⅡ为例,系统介绍了几种稀土元素自由原子和离子激发态寿命测量技术并分析了它们的优缺点;以SmⅡ为例,详细介绍了激光烧蚀产生自由原子(离子)技术及结合激光诱导荧光时间分辨光谱技术进行激发态寿命测量的优缺点。最后,探讨了改进上述技术局限性的解决思路,以期进一步提高辐射寿命测量的精确度。     

复杂气候系统和全球变暖

两位气候学家和一位理论物理学家共同荣获2021年诺贝尔物理学奖.诺贝尔物理学奖委员会在背景介绍材料中指出,他们在"理解复杂物理系统领域做出了开创性贡献".相信很多人会对两位气候学家获奖而感到惊讶,物理学奖委员会进一步具体指出,人类活动导致全球变暖这一论断建立在坚实的科学基础之上,两位气候学家获奖是因为他们基于物理原理模...     

细水雾遮蔽红外辐射的蒙特卡洛模拟及透射场分析

基于蒙特卡洛法,对水雾遮蔽热辐射衰减建立了光子状态序列的追踪模型.利用该模型对水雾粒子的多重散射进行模拟,分析了影响水雾消光性能的消光系数、水雾浓度、不对称因子等参数,发现不对称因子也是影响水雾隐身性能的重要参数.研究表明:对于消光系数相同的介质,不对称因子越小越有利于衰减目标热辐射强度,而采用朗伯比尔定律则不能获得此结论;在雾粒子半径远大于红外波长的情况下,提高水雾的浓度并减小粒子半径可有效提高水雾的衰减作用.     

基于典型目标反射率的近红外场景仿真

利用积分球对近红外增强相机进行了可见、近红外波段的辐射定标,并采用该相机采集了典型目标的可见、近红外图像.利用便携式地物光谱仪采集了相同目标可见、近红外波段的光谱反射率曲线,并分析了目标在可见、近红外波段的光谱反射特性.通过寻找同一天气条件、同一时间段所拍摄的典型目标近红外图像灰度值与可见光图像灰度值及典型目标可见、近红外波段反射率之间的关系,提出一种基于可见光图像及目标反射率反演近红外图像的算法.在近红外图像反演过程中考虑了大气透过率的影响,反演结果表明,本文算法可以较好地体现典型目标近红外图像的全局特征,为后续不同天气条件下近红外场景仿真的实现提供参考.     

煤粉颗粒的后向散射特性研究

利用Mie理论研究了单分散煤粉颗粒对光波的散射特性,给出了单次散射相函数、消光效率因子、散射效率因子、不对称因子和单次散射反照率随粒子尺寸的变化关系;当煤粉浓度较大时,需要考虑颗粒系的多次散射特性,根据辐射传输理论,利用蒙特卡洛方法研究了煤粉颗粒的多次散射特性,并给出了其后向散射随观测角度、粒子半径和光学厚度的变化关系,计算结果对煤粉颗粒反演具有一定指导意义。     

应用量子点探针观察粒子辐射细胞损伤动态过程

荧光量子点由于具有发射荧光效率高、光稳定性好、无光漂白等优良特性,因此在生物学研究中得到广泛应用。用量子点标记细胞,通过量子点荧光可以对细胞进行长时程观察,实现活细胞动态示踪。利用量子点和DiO荧光染料对A549细胞膜双染,直观展示了量子点优于有机荧光染料的抗光漂白特性,并阐述了一种利用量子点对细胞A549进行标记并观测在α粒子辐照下细胞损伤动态变化过程的方法,这种方法对于阐明粒子辐射作用细胞的过程、了解辐射损伤的机理有一定的优势。     

Evaluation of optical propagation and radiation in optical waveguide using a numerical method

We introduce a mathematical model based on a concept of intrinsic mode in order to analyse and synthesise optical wave propagation and radiation occurring in a non-uniform optical waveguide used in integrated optics as optical coupler. The model is based on numerical evaluation of electromagnetic wave by applying an intrinsic field integral to evaluate the field behaviour inside the optical waveguide. To analyse the field distribution inside the non-uniform waveguide and predict the beam propagation of optical energy involved in the propagation process, it is necessary to track the motion of any observation point along the tapered waveguide itself. Physically, the rays of the spectrum undergo reflections on the waveguide boundaries until the cut-off occurs and the phenomena of radiation begin. The numerical results show good agreement with those obtained by classical methods of evaluation used bv other works.     

Design of CASSEGRAIN telescope baffles with honeycomb entrance

The stray radiation suppression in Cassegrain family optical system is presented. The design method for ultra-short outer baffle with honeycomb structure is proposed. Meanwhile the constraint formulas for designing the geometries of primary baffle and secondary baffle are deduced when basing the characteristic and taking vignette into account. According to the ray trace simulated data, the point source transmit- tance values of the baffle are less than 10-^10 when incident angles are larger than the rejection angle. The honeycomb-look front baffle guarantees a comparable performance of stray light suppression with traditional tube baffle, while reducing the size greatly.