Micro LED车灯投影光学系统设计与优化

本文提出了一种基于Micro LED阵列的车灯投影方案,设计了以像素尺寸为80μm×80μm的200×150白光Micro LED阵列作为显示光源,视场角为16°×34°的车灯投影光学系统,并对物面倾斜角度和光学系统结构进行了优化。此外,分别采用反向畸变处理方法和像素灰度调制方法用以解决车灯投影图像的梯形畸变和照度均匀性问题,并搭建了投影实验平台,对图像校正方法进行了验证。实验结果表明:校正后图像梯形畸变系数p1,p2分别从0.0932和0.3680下降至0.0835和0.0373,像面照度均匀性从83.2%提高到93.2%。本文通过对基于Micro LED的倾斜投影车灯光学系统进行优化设计及采用图像校正方法,实现了高光效、低畸变的车灯投影。

蜂蜡制样辅助激光诱导击穿光谱检测润滑油中的金属元素

为改善激光诱导击穿光谱技术对润滑油中金属元素的检测效果,避免激光诱导击穿光谱技术应用于润滑油检测时的等离子体淬灭、油液飞溅以及光谱强度低等问题,采用蜂蜡作为基质,将润滑油样品由液相转化为固相,对润滑油中的Mg元素和Ca元素进行了定量分析。首先,提出了采用蜂蜡制备润滑油检测样品的方案。其次,对脉冲激光能量、采集延时以及激光聚焦位置等实验参数进行了优化。将激光能量从30 mJ调整到120 mJ,每次增加10 mJ,分析了激光能量对谱线强度和信背比的影响,结果表明,当激光能量为90 mJ时,实验结果最佳;选择不同的采集延迟,每次改变0.5μs,对比采集延迟从1μs到5μs的实验结果,结果显示,当采集延迟为2.5μs时,可以得到最佳实验结果;对比分析激光聚焦位置对光谱信号的影响,将激光聚焦位置从样品表面上方1 mm调整到样品表面下方5 mm处,每次移动0.5 mm,得出当激光聚焦位置位于为样品表面下方2 mm时,目标元素的光谱信号强度和信背比最佳。然后,选取了Mg(Ⅱ)279.5528 nm和Ca(Ⅱ)393.366 nm作为Mg元素和Ca元素的分析谱线,在最佳实验条件下,对7个不同浓度蜂蜡制样的润滑油样品进行了光谱采集,建立了Mg元素和Ca元素的定标曲线,Mg元素定标曲线的线性相关系数达到0.9961,Ca元素定标曲线的线性相关系数达到0.9958,计算得出Mg元素和Ca元素的检测限分别为4.08和6.11μg·g^(-1)。最后,基于建立的定标曲线,对4个不同浓度润滑油样品中的Mg元素和Ca元素的浓度进行了检测,得出Mg元素的加标回收率范围为92.67%~106.15%,Ca元素的加标回收率范围为95.88%~108.57%。研究结果表明,利用蜂蜡作为基质制备样品检测润滑油中的金属元素,解决了激光诱导击穿光谱技术用于润滑油检测时的光谱强度低和油液飞溅等问题,实现了润滑油中金属元素μg·g^(-1)量级的检测,提出的方法对激光诱导击穿光谱技术检测润滑油中的金属元素具有重要的科学意义。

基于自适应红外多波段联合光谱分析的高精度气体浓度反演研究

本文提出一种自适应多波段联合浓度反演算法,结合透过率稳定区间与谱宽阈值自适应选择待测气体的有效波段;采用非线性最小二乘拟合方法对各有效波段进行浓度反演及残差分析,获得各有效波段的浓度反演结果及其权重,通过加权平均实现待测气体浓度的精确定量分析。设计并进行实验验证,结果表明,自适应多波段联合浓度反演算法的稳定系数达到了0.9976,与传统的单波段及多波段浓度反演算法相比,该反演结果的均方根误差分别降低了64.44%和41.52%,平均相对误差分别降低了65.97%和46.72%,平均绝对误差分别降低了66.32%和47.74%,反演精度与稳定性得到了明显提升。

空间调制型傅里叶变换光谱仪光场的均匀性研究

基于多级微反射镜的空间调制型傅里叶变换光谱仪在光场的横向空间同时采集所有光程差的干涉图信息,所以光场能量的空间分布特性影响着系统的性能。文章将空间分布函数引入到光谱仪系统中,通过仿真实验得到,分布函数调制后的干涉图对比度下降,同时复原光谱中出现边频谱线。理论分析表明,干涉图调制度下降来源于调制度函数对光程差采样空间的周期性变化;而边频谱线则是光源的单色谱线对调制度函数的空间频谱进行频率搬移的结果。最后,提出了平场校正的差影算法与反向恢复算法。仿真结果表明,反向恢复算法可以更好的复原出干涉图和光谱。

基于多级微镜的傅里叶变换成像光谱仪干涉成像系统分析与设计

为了实现傅里叶变换成像光谱仪的静态化与高通量,提出一种基于多级微镜的时空混合调制成像光谱仪,其干涉系统是利用一个多级微镜代替迈克尔逊干涉仪中的平面镜,其显著特点是无运动部件和限制系统光通量的狭缝,可同时获得目标的干涉图与二维空间图像。该成像光谱仪利用前置成像系统将目标成像到干涉系统的平面镜与多级微镜上,利用多级微镜的结构特点对两成像光束的光程差进行调制,然后通过后置成像系统获得不同干涉级次的目标图像。首先通过对该成像光谱仪干涉系统光谱信噪比的分析,明确了光谱信噪比与图像信噪比之间的关系,确定了多级微镜的特征参数。为了确保每个阶梯面所对应光程差的恒定性,通过对前置成像系统成像过程的分析,确定了前置成像系统像方远心的光路结构;通过对系统视场角与光程差之间关系的分析和计算,确定了前置成像系统的设计指标并完成了光学设计。为了保证后置成像系统不引入额外的光程差,通过对后置成像系统成像特点的分析,确定了后置成像系统双远心的光路结构;通过对系统入射孔径角与阶梯级数之间关系的分析和计算,最终设计出满足系统性能需求的后置成像系统。通过对各单元系统的理论分析与光学设计,为静态化与高通量成像光谱仪的发展提供了一种新的思路。

基于多级微反射镜的傅里叶变换红外光谱仪中准直误差的分析

通过对基于多级微反射镜的空间调制傅里叶变换红外光谱仪准直误差的分析,模拟了准直误差的存在而导致的干涉图大光程差处对比度反转和光谱图边频噪声的产生。讨论了在不同的误差系数下复原光谱图的信噪比和分辨率,并且分析了干涉图大光程差处对比反转以及光谱图边频分量的产生原因。仿真结果表明,在误差系数α=0.15°.mm-1时,光谱的信噪比会下降到6 dB,同时光谱分辨率会退化到13.4cm-1。本文的结论将应用于微型光谱仪系统的光学设计与装调。

空间采样傅里叶变换光谱仪光谱反演研究

根据相似性准则,对采集到的干涉图像进行干涉图元的拆分,通过寻址定位,得到与离散光程差序列相匹配的采样干涉图序列。采用过零采样方式,对大单边干涉图序列与小双边干涉图序列利用不同的窗函数进行切趾。为了校正相位误差,结合所研究采样干涉图的特点,对频域光谱乘积校正和空域干涉图卷积校正进行了研究和改进,获得了比较理想的光谱线形,其中空域干涉图卷积校正后的光谱偏差仅为0.012088,具有最好的校正效果。

空间调制傅里叶变换红外光谱仪干涉系统透射效率研究

光学系统表面的反射与材料的吸收会降低空间调制傅里叶变换红外光谱仪中光的透过率。通过对干涉系统透过率函数的计算和对采样干涉图与复原光谱的仿真,结果显示透过率函数作用下的干涉图像对比度下降,复原光谱中的谱线强度发生衰减。分析表明,干涉图像对比度的下降主要是由分束器对入射光的有效反射引起的,而谱线强度的衰减则是由与增透膜的光强反射率R1、分束膜的光强反射率R2和材料的吸收系数α有关的透射效率函数所决定。通过分析论证,对于本文所研究的光谱波段,可以不考虑材料的吸收,所以透射效率主要由R1和R2决定。由此,将透射效率作为设计指标,根据系统的设计需求,就可以得到增透膜与分束膜光强反射率的容限值。

EF-2型特种氧化铁常温精脱硫剂在天然气脱硫中的应用

介绍了ＥＦ２ 型特种氧化铁常温精脱硫剂及精脱Ｈ２Ｓ 工艺对大港油田天然气精脱Ｈ２Ｓ 的情况。应用结果说明，在无氧条件下，精脱Ｈ２Ｓ效果优良，消除了Ｈ２Ｓ 对设备的腐蚀，液化气回收装置的检修期由每周一次延长至一年以上。经济效益高达１０００ 多万元。

论黄庭坚禅宗心性论及其书学思想

黄庭坚深受禅宗思想的影响,其禅宗核心是追求"心性"、"顿悟",且孕育着"脱俗"、"重韵"的美学思想。黄庭坚的书学思想及艺术观点深受禅宗中悟道思维的影响,这是在"韵"的文艺观下所体现的一种"脱俗"思想,并始终贯穿于他的艺术领域中,包括审美思想、艺术理论和创作实践。显然,"脱俗"成为黄庭坚美学思想的重要核心。

全景双谱段红外成像干涉光谱测量反演仪器

为了满足工业污染排放及突发安全事故对在线实时监测分析仪器的迫切需求,提出了全景双谱段红外成像干涉光谱测量反演仪器。通过双通道干涉系统、双谱段成像系统及方位俯仰轴系的协同设计,实现目标场景图像光谱信息的大视场、宽谱段、高分辨率测量。首先,根据傅立叶光学理论,建立了干涉成像光谱的标量衍射理论模型;然后,基于宽带采样与窄带采样理论,对双通道干涉系统进行采样设计,并在分析干涉成像特点的基础上,对双谱段成像系统进行光学设计;最后,研制了原理样机,并开展了烟囱排放气体烟羽的遥测实验。该仪器可以实现360°×60°大视场空间场景中3~5μm和8~12μm中长波红外光谱范围内4 cm^(−1)分辨率的光谱测量,满足排放监测定性识别与定量分析的应用要求。

晚明刻帖失真与“尊碑”意识萌芽的出现

刻帖在这晚明期泛滥所带来的弊端,是这一时期"尊碑"意识萌芽的因素之一,宋代名拓片的稀缺与明代翻刻本的严重失真使帖学走向了穷途末路。物极必反,刻帖的不可学迫使一些有创新意识的书家去寻求新的资源,这一时期金石学的兴盛恰恰为他们的创新带来了契机,金石碑刻便顺理成章地成为书家们取法的对象,由此形成的晚明"浪漫主义"书风却成为了明代书坛最浓墨重彩的一笔。

天然气管道安全保护距离探讨及防护措施

天然气管道沿线环境一般比较复杂,管道经过长时间的运行容易发生腐蚀穿孔泄漏事故,从而造成火灾、爆炸等后果。为保障管道的安全平稳运行,地方政府和燃气企业要求输气管道的安全保护距离需要符合相关的标准要求。结合2个典型案例,指出输气管道的安全保护距离在符合相关的标准要求前提下,也不一定能够避免泄漏、着火、爆炸等事故的发生。为降低管道泄漏所造成的风险,结合实际,提出了具体做法:管线上方及周围若未形成硬化路面,可在管线正上方埋设PVC管,加密检测;管线上方及周围路面若已形成硬化路面,可在管线单侧或双侧修建挡墙,阻止气体泄露扩散。

论晚明时期篆隶书风创作的初兴

在行草大盛的晚明时期,篆隶书也有了一定的发展。在这一时期不仅学习篆隶的书家数量十分庞大,而且较之于前代,晚明的篆隶书法创作还有了一定的突破,这些书家向金石碑刻取法,并不是简单临摹字形,而是开始关注这些金石碑刻所特有的金石气息,创造出不同于前代的篆隶风格。这是碑学在晚明滥觞的标志,也为清代篆隶的兴盛奠定了坚实基础。

空间调制微型傅里叶变换红外光谱仪研究

针对目前环境、医疗、空间、气象、军事及安全等领域对傅里叶变换红外光谱仪微小型化、轻量化及固态化的迫切需求,提出并研究了一种以MOEMS多级微反射镜为核心器件的空间调制微型傅里叶变换红外光谱仪。在理论研究方面,建立了空间调制微型傅里叶变换红外光谱仪的物理模型,探究了该系统的光场分割与空间采样的光学原理;分析了多级微反射镜的衍射效应,提出了一种通过补边抑制衍射噪声抑制方法;进行了多级微反射镜采样误差的分析,并提出了基于最小二乘拟合的修正算法;通过对光源空间相干性、准直系统像差以及入射光场均匀性的分析,确定了光学系统的总体设计指标;通过对多级微反射镜基片加工精度、分束器材料色散特性和膜层透射效率等的计算分析,确定了干涉系统的设计方法与技术参数。在核心技术方面,提出了两个多级微反射镜的3种制作方法,分析了制作误差的来源及对系统性能的影响。通过工艺设计及实验条件探索,分别采用电铸法、真空镀膜法以及斜面倾角叠片法制作了两个多级微反射镜。在系统设计方面,进行了红外准直与缩束系统的光学设计,对整体光机系统进行了建模仿真,分析了杂散光噪声的来源。在图谱处理方面,利用过零采样方式,通过图像分割算法,获取了干涉图采样序列;通过对干涉图序列的插值、补零、延拓与卷积方法,完成了光谱相位误差的校正;通过离散傅里叶变换解调,实现了由干涉图像到信号光谱的数据反演。最后研究了系统光机整体的集成组装技术,并对原理样机进行了实验测试。本文研制的空间调制微型傅里叶变换红外光谱仪的特点在于:取消了动镜驱动机构与采样控制机构,具有微小型与轻量化的特点;干涉图的采样由多级微反射镜完成,其空间采样的方式增加了系统的稳定性与可靠性,实时采样的特点增加了系统的快速性与有效性;多级微反射镜阵列采用MOEMS工艺技术制作,增加了系统的采样精度。该光谱仪系统的结构及制作方法具有自主知识产权,并具有广阔的应用前景。

晚明尊碑意识与倪元璐书风研究

晚明徐渭、张瑞图、黄道周、倪元璐、王铎等书家,在＂尚奇＂审美风尚的影响下,尤其是随着＂心学＂与＂童心说＂思想的风起,为＂尚奇＂这股思潮起了推波助澜的作用,从而掀起了一股表现主义思潮。它打破了＂二王＂的传统模式,尽管无法从帖学内部动播其统治秩序,但这种来自外部的超越,使晚明书家觉醒地走上了反叛传统帖学的道路。在这个过程中,金石学亦被纳入帖学外部的寻求视野,而佥石趣味也暗合了晚明书家尚奇与追新慕异的审美追求。

像素分割对LED电流密度及光照度分布的影响

将300μm×300μm LED芯片阵列化为间隔为20μm的3×3个80μm×80μm的子单元,阵列化后,总饱和光输出功率是未阵列化前的5.19倍,最大注入电流提高近7倍,表明阵列可以注入更大的电流和输出更高的饱和光功率。此外,采用多颗阵列化后的LED芯片形成的芯片组照明,得知芯片组间距为最大平坦条件dmax时,接收面上照度均匀性最佳;芯片组数越多,接收面上均匀照度的面积越大。同时,9颗300μm×300μm的芯片阵列化为9个80μm×80μm LED芯片后,以dmax排列照明相对于9颗未阵列化的300μm×300μm芯片以dmax排列照明时,接收面上的光照度均匀性不变,照度值提高了3倍。