适合于应用实验的X射线激光探针

X射线激光实验研究的主要目的是进行相应的应用研究。由于具有波长短、脉冲短、亮度高、相干性好的优点，因此在很多领域有潜在的应用前景。在所有的应用中，利用X射线激光作为探针来诊断等离子体或其他介质材料方面的应用是最普遍的。一般来说，激光探针穿越等离子体或介质后，光束的强度、前进方向、光程都会发生变化。分别检测这些变化，就可以获得等离子体的电子密度或介质折射率的相关信息。这就需要对作为探针的X射线激光的输出特性有深入的了解，并且选择更合适的条件进行优化。采用场图测量的方法，即直接测量X射线激光的输出光束在某一位置处的截面光强分布，能够很好地提供关于X射线激光输出光束的全面的信息，对应用研究具有很好的参考和指导作用。     

严格电磁场波导方法的三维厚胶光刻工艺仿真（英）

无论是在微机电系统（MEMS）还是集成电路（IC）领域,SU-8厚胶光刻已经成为制造高深宽比结构的主流工艺。为了取代昂贵而耗时的光刻实验,一套能够良好预测显影形貌,从而为优化光刻制造提供有效帮助的光刻仿真软件就成为必要而有价值的工具。基于严格电磁场波导法的理论,给出一种针对SU-8光刻胶在紫外光下的三维光刻仿真模型。利用该模型,能很好地预测显影后的光刻胶内光强分布和立体形貌。并完成了一系列仿真和实验结果来验证模型的有效性。仿真结果给出横截面光强分布图和显影立体形貌模拟图形,并与相应的实验结果进行对照。结果验证了本文提出的仿真模型的正确性,并且表明三维混合模型在保证精确性的前提下,较之其他仿真算法运算速度更快。     

鲁米诺的合成与振荡化学发光

鲁米诺的合成与化学发光是一个极具展示度的基础化学实验。近年来,国内部分高校陆续开设了这一实验,引起不错的反响。为进一步丰富和提升该实验的科学理论内涵,我们进行了如下改进：1)在合成部分引入机械搅拌、硫粉还原和微波合成,实现安全、快速、高效制备高纯度鲁米诺的目的;2)在单次化学发光的基础上,特别引入宛如星辰闪烁般的振荡化学发光反应(鲁米诺/H2O2/SCN-/Cu2+/OH-振荡体系),该反应涉及非平衡态热力学和非线性化学等重要概念与基础理论知识,激发学生的求知欲;3)设计并搭建了可与荧光光谱仪配套使用的简易微型磁力搅拌加热装置,实现了对振荡化学发光的光强和振荡周期等数据的实时定量监测,使学生可以自行设计对比实验,探究影响振荡反应过程的因素,并总结振荡反应规律。该实验涵盖了多学科的重要知识点,兼具科学性与趣味性,对培养学生的探索精神和创新意识具有重要意义。     

点衍射干涉系统光学结构参数优化研究

采用时域有限差分方法,在分析点衍射波前误差的前提下,讨论了点衍射干涉系统中物镜数值孔径、针孔尺寸、检测的数值孔径对衍射光强的影响;逐步优化光学结构参数,得到不同光学结构参数之间的匹配数值表;通过比较点衍射干涉系统和Zygo干涉仪对球面镜的测量结果,得到测量面形误差的均方根之差为波长的1/1000,且获得的干涉条纹具有合适的对比度和亮度,验证了光学结构参数选择的合理性。     

光学综合孔径空间探索波前干涉理论研究

由光学综合孔径干涉模型深入研究了光学综合孔径空间探索波前干涉理论.在观测目标相当遥远及准单色观测条件下,根据光学综合孔径光学传递函数以及傅里叶变换性质建立了一个简化的像面干涉光强分布数学模型,此数学模型的物理含义符合光学综合孔径成像观测的实际情况;根据光学综合孔径瞳面干涉条件,在光学综合孔径像面干涉数学模型的基础上得到瞳面干涉的数学模型.最后根据光学综合孔径数学模型分别对像面干涉模型和瞳面干涉模型进行了计算机仿真.     

无内热激光器运转对抽运光光强的需求条件研究

研究了无内热激光器和激光放大器运转时对抽运光的需求条件.运用激光器的速率方程理论,给出了抽运光所应满足条件的表达式.无内热激光运转时,不仅要求抽运光光强要大于阈值条件,而且要大于某个最小抽运光强(与增益材料性质、抽运光波长、激光波长等有关).以掺镱的KY(WO4)2晶体为无内热激光器的放大介质,计算了抽运光光强应满足的空间分布条件.要使激光器无内热运转,抽运光光强需随激光光强的增大而相应减小.对于无内热激光器,抽运光光强的空间分布与谐振腔前后镜的反射率和增益介质长度密切相关,在谐振腔输出耦合镜反射率不是太低的情况下,腔内抽运光强需近似为均匀分布.     

偶氮型光致变色液晶树状大分子的量子产率、异构转化率和活化能研究

研究了化合物端基含36个己氧基偶氮苯介晶基元的二代(G2)光致变色液晶树状大分子在氯仿及四氢呋喃溶液中的量子产率、吸收光强Ia、活化能E、异构转化率A/A0、热回复异构化速率常数kH及其反/顺异构体组分比A′/A′0,并与一代光致变色液晶碳硅烷树状大分子(G1)及介晶基元化合物(M3)的光化学行为进行了比较.在氯仿及四氢呋喃溶液中的量子产率的顺序均为M3>G1>G2,吸收光强Ia在氯仿及四氢呋喃溶液中的顺序分别为G2>G1>M3(氯仿)和M3>G1>G2(四氢呋喃),在氯仿及四氢呋喃溶液中活化能的顺序均为M3>G2>G1,在氯仿及四氢呋喃溶液中热回复异构化速率常数kH的顺序均为G1>G2>M3,在热回复异构化反应中的反/顺异构体组分比A′/A0′在氯仿及四氢呋喃溶液中的顺序均为G2>G1>M3.     

基片光学特性对薄膜光强透过谱的影响

在考虑基片与空气界面反射率以及基片吸收不能忽略的情况下，对常见的基片上薄膜的光强透过率公式进行了修正，导出了该情况下的透过率公式．以非晶硅薄膜为研究对象，采用模拟计算说明基片光学特性对薄膜光强透过谱的影响．