地面目标的中波红外高光谱成像特性测量

利用Telops公司设计的Hyper-Cam中波高光谱成像仪对水泥地上某坦克模型进行3~5μm波段的红外高光谱成像测量。对实验数据进行了逐像素点的大气校正。基于矫正后的实验数据,分析了仪器误差、随机误差、大气校正传递误差等对测试不确定度的影响。分析了该坦克模型在不同谱段上的亮度分布和模型上不同部位的光谱分布特性。结果表明:在波数为2000~3000 cm-1波段,其相对不确定度一直稳定在10%以内,但是在大于3000 cm-1的波段,其误差迅速上升,主要因为常温物体的中波辐射低,在该波段目标辐射与大气路程辐射接近,而引起的噪声增大,造成的测试信噪比降低。该坦克模型光谱辐射亮度测试数据的平均相对不确定度在20%以内,整体误差较低。光谱分布上,坦克各部分特征点和水泥地表的光谱辐射亮度在波长为4.2~5μm波段时的差异性比波长为3.0~4.2μm波段时的差异性更大,且探测器接收到的4.2~5μm波段的光谱辐射亮度要大于3.0~4.2μm的光谱辐射亮度。由于4.3μm波段处于大气吸收带,大气透射率几乎为0,以至于无法获得目标的光谱辐射亮度的真实测量值。空间分布上,模型的辐射亮度主要集中在侧边涂层上,炮口处和履带处的辐射亮度较小。目标各部位辐射亮度分布与周边水泥地表的辐射亮度有着明显差异性。在3~5μm的辐射亮度中,4.4~4.8μm波段的辐射亮度占比较高,该波段成像效果最好。3.2~3.8μm波段的辐射亮度占比较低,该波段成像效果较差。处于大气吸收带的4.2~4.4μm波段,由于大气透射率几乎为0,无法获得其准确的空间辐射亮度分布。研究表明该拓展中波高光谱成像仪在地面目标的中波红外高光谱成像特性研究上具有目标区分精确、误差小、“图像光谱合一”的特点,测试数据可以应用于目标的红外高光谱隐身设计、目标的分类与识别等领域。

快速退火处理Au催化剂对β-Ga_2O_3纳米线阵列的影响

利用化学气相沉积(CVD)法,以Au为催化剂,制备出了β-Ga_2O_3纳米线阵列。Au催化剂的密度和尺寸随快速退火处理温度的不同而改变。催化剂的形貌决定着β-Ga_2O_3纳米线阵列的形貌结构,并进一步影响其光致发光特性。X射线衍射分析显示所生长的纳米线为单斜结构的β-Ga_2O_3。扫描电子显微镜(SEM)测试表明:随着快速退火温度的升高,Au催化剂的形貌发生显著变化。在900℃下快速退火处理120 s后,生长的纳米线阵列结构致密,纳米线平均直径较小,且直径分布较为均匀。常温下以316 nm波长激发时,β-Ga_2O_3纳米线阵列光致发光谱出现紫外(393 nm)和蓝光(454 nm)发光峰。相对紫外光,蓝光的发光强度随着Au催化剂快速退火处理温度的升高而相对减弱,同时整体光致发光强度会随之增强。

静电纺丝制备二氧化钛纳米纤维及其物性研究

以钛酸四丁酯(TBT)、无水乙醇和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料,配置适宜纺丝的前驱体溶液。该溶液在合适的工作条件下以静电纺丝方法纺丝得到前驱体纤维,再经真空高温退火得到TiO_2纳米纤维;对得到的纳米纤维进行物性测试,测试退火后样品的XRD图像发现样品在550℃的温度退火下形成了锐钛矿相的TiO_2,测试比较退火前后样品的扫描电镜(SEM)图像发现样品在退火前后均是网格状纳米纤维结构,测试退火前后样品的红外吸收光谱发现样品经退火后形成了Ti-O化学键,测试TiO_2纳米纤维与TiO_2粉末的发射光谱比较其不同之处。