高光谱分辨率紫外平场光谱仪的研制

光栅作为一重要的分光元件,广泛应用于各类光谱仪,其中球面变线距平场光栅以其独特的平场特性使其容易与阵列探测器结合使用,一次实现宽光谱范围的记录。商业球面平场光栅一般只会提供光栅的公称线密度以及相应的安装参数,而不会提供光栅具体的变线距参数,并且提供的安装参数是针对整个使用波段优化的结果。使用者往往只需要其中的一部分波段。针对这种情况,根据球面平场光栅聚焦、分光原理,利用生产厂家提供的光学元件安装参数给出了推导球面变线距光栅变线距参数的方法。并给出了利用这些参数,根据光谱仪的实际工作波段确定最佳的CCD安装位置的方法。根据推导的光栅变线距参数可以对光学系统进行光学追迹已验证光学系统的性能。研制了一台高分辨率紫外平场光谱仪,覆盖光谱范围230~280 nm。采用的球面变线距光栅公称线密度为1 200 lines·mm-1,使用波段为170~500 nm。推导了该光栅的变线距参数,并针对230~280 nm波段对CCD的安装位置进行了优化。同时利用不同元素的标准光源空心阴极灯对光谱仪进行了波长标定和光谱分辨率测试。波长标定采用参数拟合法,整个波段范围内的标定精度优于0.01 nm。光谱分辨率测试的结果表明光谱仪的光谱分辨率达到0.08 nm@280.20 nm。     

金刚石复合折射透镜的设计及加工初探

复合折射透镜（compound refractive lens, CRL）因具有结构紧凑、焦距可调、准直方便等优点,被用作硬X射线自由电子激光（X-ray free electron laser, XFEL）装置的光束聚焦器件。面向XFEL光束高精度聚焦对高性能CRL的实际需求,从CRL的几何结构设计原理出发,分析了不同材料CRL的性能参数,证明了单晶金刚石材料是适用于XFEL光束聚焦的CRL优选材料。同时,考虑超硬金刚石材料的难加工特性以及低重频钛宝石飞秒激光不能实现大厚度材料高效加工的实际问题,探索了高重频光纤飞秒激光对大厚度单晶金刚石材料进行高效加工的可行性。研究结果表明,高重频飞秒激光精密加工技术是实现金刚石CRL制备的有效手段。     

基于最高阶导数插值逼近的有理Sinc方法（英文）

为了求解不规则区域问题以及内部层的问题,讨论了一种基于最高阶导数插值逼近的Sinc有理插值方法.同时,给出了有理Sinc-barycentric插值公式,它可以有效地处理不规则区域上的混合边界条件.通过引入一个坐标变换,该方法被成功地应用于求解内层问题.数值实验证明该方法是有效的.     

甘松不同溶剂提取物的抗氧化活性研究

采用DPPH、ABTS、羟自由基、超氧阴离子和还原力五种体外抗氧化测定方法对甘松95%乙醇提取物以及石油醚萃取物,乙酸乙酯萃取物,正丁醇萃取物和水萃取物等4个不同极性部位的抗氧化活性进行评价,同时分析抗氧化活性与其总多酚和总黄酮含量的相关性。研究结果表明,除水和石油醚萃取物外,甘松其他3个萃取物均表现出一定的抗氧化活性,且与总多酚和总黄酮含量呈显著相关。其中,乙酸乙酯萃取物中总黄酮和总多酚含量最高,分别为(157.22±1.89)mg·g-1和(99.43±1.23)mg·g-1,其清除DPPH、ABTS、超氧阴离子和羟自由基的IC50分别为(0.20±0.02)mg·mL-1、(0.15±0.01)mg·mL-1、(0.29±0.02)mg·mL-1和(0.35±0.02)mg·mL-1。甘松的乙酸乙酯萃取物具有显著的抗氧化活性,可以成为天然抗氧化活性化合物的良好来源。     

Polarization-independent terahertz wave modulator based on graphene-silicon hybrid structure

In this study, we propose and demonstrate a broadband polarization-independent terahertz modulator based on graphene/silicon hybrid structure through a combination of continuous wave optical illumination and electrical gating.Under a pump power of 400 mW and the voltages ranging from-1.8 V to 1.4 V, modulation depths in a range of-23%–62% are achieved in a frequency range from 0.25 THz to 0.65 THz. The modulator is also found to have a transition from unidirectional modulation to bidirectional modulation with the increase of pump power. Combining the Raman spectra and Schottky current–voltage characteristics of the device, it is found that the large amplitude modulation is ascribed to the electric-field controlled carrier concentration in silicon with assistance of the graphene electrode and Schottky junction.     

自动聚焦激光诱导击穿光谱远程测量系统

激光诱导击穿光谱(LIBS)技术具有非接触测量、无需样品预处理以及快速多元素同时分析等特点,适合于高温、高压、真空、有毒以及敌对环境等仪器和操作人员无法靠近观测对象的应用中。LIBS技术结合望远镜系统可以实现物质成分的远距离检测与分析。搭建了一套可自动聚焦的LIBS远程测量系统。该系统中的望远镜采用Schwarzschild结构,由一块凹球面反射镜和一块凸球面反射镜组成。两块球面反射镜共轴安装。其中凸面反射镜安装在电控精密平移台上,电动平移台可带动凸面反射镜沿光轴移动。通过调整凸面反射镜的位置,改变凸面反射镜和凹面反射镜的间距,进而改变系统的焦距,实现对不同距离的样品进行光谱测量。该结构的优点在于：激光聚焦光路与信号光采集光路相同,便于安装和调试;望远镜系统采用全反射式光路,适用于紫外波段检测;只包括两个球面反射镜,结构紧凑,元件容易加工。望远镜系统调焦距离为1.5～3.6 m,聚焦光斑直径约为0.5~1.0 mm。使用该系统对铜样品进行了LIBS实验,确认了Cu元素的特征谱线。通过测量Cu元素的LIBS特征谱线(Cu Ⅰ 223.01 nm, Cu Ⅰ 224.43 nm)峰面积和反射镜间距之间关系,得到了激光的最优聚焦位置。实验结果表明,该系统能够完成样品的远程激发和LIBS光谱测量,并能够对不同距离的样品进行自动聚焦。