基于DMD的红外目标模拟器偏振分光系统

数字微镜器件(Digital Micromirror Device,DMD)由于具有高帧频、高空间分辨率、高温度分辨率以及大动态范围等特点,成为红外景象生成最常用器件。为避免红外目标模拟器光学系统中照明系统与投影系统相互遮挡和碰撞,需要在系统中加入分光棱镜,而普通分光棱镜具有光能利用率低的缺点。为解决这一问题,提高红外目标模拟器光能效率,从物理光学基本理论出发,提出了一种基于偏振原理的分光方法并设计了偏振棱镜,大大提高了系统的光能利用率,得到了满意结果。

维药布亚中金雀花碱诱导HepG-2细胞凋亡作用及其衍生物的制备

目的:研究维药布亚中金雀花碱对人肝癌细胞HepG-2的抑制增殖及诱导凋亡作用,对金雀花碱3位N进行结构修饰,并对其抗肿瘤活性进行初步测定。方法:MTT法考察金雀花碱对HepG-2细胞的生长抑制作用,倒置显微镜和透射电子显微镜观察细胞形态及细胞超微结构变化,流式细胞仪检测细胞凋亡率。采用亲核取代的方法对活泼氢进行取代,得到金雀花碱衍生物,MTT法比较金雀花碱及其衍生物对HepG-2细胞的增殖抑制作用。结果:金雀花碱对HepG-2细胞的IC_(50)为5.36 mmol/L,可观察到形态变化和凋亡细胞,并出现明显的凋亡峰。~1H-NMR证实化学修饰产物为N-乙酰基金雀花碱,其IC50为7.51 mmol/L。结论:金雀花碱体外具有抑制HepG-2细胞生长的作用,能够诱导HepG-2细胞凋亡。N-乙酰基金雀花碱能够抑制HepG-2细胞的生长,但其作用较金雀花碱弱,表明3位N上修饰链状结构Ac_2O并不能增强金雀花碱的抗肿瘤活性。

大口径红外离轴三反光学系统设计及公差分析

在空间光学领域中,光学系统的发展趋势为长焦距、大视场、轻量化、大相对孔径、高成像质量等。为适应该发展趋势,对大口径反射式光学系统进行研究,在共轴三反系统的成像理论基础上,为避免中心遮拦,提高成像质量,采用视场离轴方式,设计了一款大口径离轴三反式光学系统。该光学系统在奈奎斯特空间频率17lp/mm处,光学传递函数MTF大于0.75,成像质量接近衍射极限。此外,光学系统公差的合理分配是影响相机总体性能的主要因素,运用公差灵敏度分析和反转灵敏度分析,计算各公差对光学系统成像质量的影响,给出了合适的公差分配,经过模拟分析,按照给定的公差加工装调,系统光学传递函数大于0.55。

大型太阳模拟器准直镜装调及辐照特性测试

由于太阳模拟器可以精确模拟太阳光,近年来,越来越多空间环境模拟试验采用太阳模拟器来模拟在轨高温环境。介绍了一个有效光束直径2 m的大型太阳模拟器,其准直镜由19块正六边形的球面单元镜拼接而成;分析了球面反射镜光学装调常用方法,以球心自校准法为基础,提出一种拼接式反射镜的装调方案;详述了该拼接式准直镜的装调过程,拼接后有效口径2 710 mm,半径13 280 mm;此外,还介绍了大气环境下、真空低温环境下和真空热试验过程中大型太阳模拟器主要辐照特性检测方法及装置,为太阳模拟器在工程中的更好应用提供参考。

可见光全天时遥感相机光学系统设计

由于微光遥感可在夜间和晨昏时段等低照度条件下对地物进行探测,该遥感相机利用微光遥感与传统可见光遥感进行互补,实现可见光波段全天时对地观测。考虑系统长焦距(500 mm)、大视场(5°×2°)、大相对孔径(F数为3.8)、小型化、高光学效率等各方面因素,该遥感相机最终采用离轴三反结构形式,采用双探测器共光路、分视场形式实现微光、可见光探测器同时成像。对光学系统设计和成像质量进行了详细分析,传统可见光波段各视场MTF优于0.4@200 lp/mm,微光可见光波段各视场,MTF优于0.75@77 lp/mm,MTF接近衍射极限,结果表明:根据光学载荷研制发射流程,从加工、装调、一次调焦和不调焦四个过程详细分析了系统公差,给出了公差分配结果。此外,对该光学系统的可扩展性进行了分析说明。

离轴反射式平行光管设计及次镜检验方案研究

平行光管是光学实验室常用的光学精密仪器,通过光源照射靶标模拟无穷远目标,是光学系统装调、测试必需的设备。设计了一个有效口径为200 mm、焦距为5000 mm的平行光管,采用离轴两反射式系统结构,视场角为0.35°,主次镜都为非球面,次镜为凸双曲面,系统中心视场波像差设计值达到1/62λ,边缘视场波像差设计值达到1/21λ。对该平行光管次镜检验方案进行了研究,提出了一种简单可靠的凸双曲面次镜正面检验方案。

用于产品真空定标测试的平行光管设计

平行光管作为地面定标设备的重要组成部分,该文以大口径、宽谱段、长后截距的平行光管作为研究对象,分别采用了Wetherell式和Cook式离轴三反射系统设计出焦距长为10000mm,工作谱段为400nm～2500nm,视场角为0.3°×0.3°,系统有效口径为Ф620mm的平行光管,并提出了平行光管在真空低温定标试验中通用要求,设计结果表明:Wetherell式离轴三反射系统波像差优于λ/20,系统的后截距长达1.7m,更好地解决了产品真空低温定标测试操作困难的问题,降低了试验成本。

微光探测成像系统电路设计与实现

为满足微光遥感卫星领域对微光探测的需求,本文提出了一种基于微光CMOS图像传感器GSENSE2020的成像电路设计。该成像电路通过FPGA实现了对图像传感器的驱动控制以及高速图像数据的接收和传输,通过DC/DC和LDO(low dropout regulator)为图像传感器提供了低噪声供电电源,采用PMIC(power management IC)解决了FPGA上电时序问题,利用DDR3实现高速图像缓存与处理,采用eMMC达到图像数据存储速率与容量的需求,应用FPGA的IP核及原语代替CameraLink接口转换芯片实现CameraLink通信协议,从而完成图像数据直接在CameraLink接口的高速传输。实验结果表明,成像系统电路功能及性能都达到了预期设计目标,系统的输出数据率可达2.4 Gbps,帧频高达25 fps,信噪比达到45.5 dB。

维药野西瓜总生物碱的阳离子交换树脂纯化工艺和HPLC/DAD指纹图谱研究

目的建立维药野西瓜总生物碱的阳离子交换树脂纯化工艺方法,并对总生物碱进行指纹图谱研究。方法以野西瓜中盐酸水苏碱和总生物碱（以盐酸水苏碱计）的含量为评价指标,优选阳离子交换树脂纯化工艺条件;采用HPLC法测定总生物碱含量,并建立HPLC指纹图谱：色谱条件：Hypersil NH2（4.6mm×250mm,5μm）;乙腈-水线性梯度洗脱,体积流量0.8ml·min-1,柱温30℃,200~400nm全波长扫描。结果盐酸水苏碱含量为8.3934mg·g-1,总生物碱（以盐酸水苏碱计）的含量为113.5783mg·g-1。检测波长确定为202nm,HPLC指纹图谱中共确定8个特征峰,主要色谱峰分离良好,10批样品的相似度均大于0.9。结论纯化工艺方便简单,提取物得率高、纯度好;HPLC定量测定和指纹图谱测定方法准确,重现性良好,可用于准确分辨野西瓜总生物碱提取物的质量。

立方星平台相机光学系统设计

立方星具有发射成本低、周期短、尺寸小和功率小等优点,非常适合某些创新技术率先验证、星载一体化或者以分布式空间网络的方式提供遥感与通讯等服务,例如星座和编队飞行等。鉴于此,设计一个适用于3U立方星平台的相机光学系统。首先通过对不同光学系统结构进行对比分析,确定系统采用同轴折反式结构,该系统的焦距为460 mm,视场角为4°,工作波段为450~700 nm。然后通过分析系统的传递函数,得到系统口径与遮拦比之间的对应关系,确定口径为92 mm,F数为5。最后对系统进行优化,系统以卡式系统为原型,主、次镜为曼金镜,优化后各视场的像质均接近衍射极限,在奈奎斯特频率处传递函数优于0.3。

城市夜光遥感成像系统设计与杂散光分析

根据城市夜光遥感相机研制要求,采用COOK TMA离轴三反光学结构形式,设计了一个视场为5°×2°,焦距为500mm,F数为3.8,工作波段为0.4~0.8μm的全反射式夜光遥感相机光学系统,采用主镜、次镜、三镜共光轴设计,提高了光学装调的可行性。选择合适的初始结构参数,利用CODE V软件进行光线追迹和优化设计,结果表明:光斑的方均根直径为2.305μm,小于1/8像元,在25lp/mm奈奎斯特频率处的光学调制传递函数大于0.92,接近衍射极限。采用外遮光罩、挡光环、光阑及消光漆等消杂光设计来降低杂散光水平,利用Tracepro软件对光机系统进行杂散光的仿真分析,结果表明:轴外视场为1°~80°时,点源透过率在10-11~10-3量级;太阳抑制角为65.96°~80°时,点源透过率小于1×10^-9,满足应用要求。