采用液晶透镜校正电润湿液体透镜调焦系统的单色像差

为解决电润湿液体透镜调焦系统的单色像差随调焦过程中发生较大改变的问题,提出利用梯度折射率分布可调的液晶透镜对系统单色像差进行校正的设计方案。在850 nm波长下,采用液晶透镜对系统在无限远到200 mm间6种典型物距下的单色像进行校正。在系统像差最大的无限远物距下,边缘视场的点列图几何半径从44.696μm减小到7.423μm,其余视场下的弥散斑均减小到艾里斑以内,系统单色像差得到了较好的校正。为减少液晶透镜响应时间,将液晶透镜改为5个1/5盒厚的液晶透镜的叠层组合,大幅提高了响应速度。研究发现,此结构同样对系统在不同物距下的单色像差具有良好的校正作用。

多通道双晶单色器平行度测量与运动轨迹规划

针对双转轮多通道双晶单色器的平行度误差补偿问题,提出一种基于光电自准直仪的多通道双晶单色器准静态双晶衍射面平行度测量方法以及一种S形曲线轨迹规划方法。分析多通道单色器的结构及运动特点,基于光电自准直仪提出多通道双晶单色器平行度测量系统的总体框架及测量具体流程。结合多通道双晶单色器运动特点,提出一种S形曲线轨迹规划方法,并基于平行度测量结果对单色器运动轨迹进行优化设计。最后,在搭建的实验平台上开展准静态平行度测量实验及运动轨迹跟踪实验。结果表明:所搭建的平行度测量系统的平行度分辨率达0.5″,相邻两组晶体角度跃迁差值在百角秒量级;所提S形曲线轨迹规划算法将轨迹跟踪误差抑制在6.1″,相比传统5阶多项式及未规划轨迹,跟踪误差分别降低58.7%和63.9%。实验结果验证了所提方法有效性,对改进双转轮多通道双晶单色器性能具有良好的实际应用价值。

基于单色LED的日光光谱拟合

在照明领域中,LED已被证明是一种很有前途的人造光源,其光谱可以用来合成日光光谱。目前通过不同种类的LED合成日光光谱的关键问题是如何从LED数据库中选择LED型号和确定各型号LED的工作参数。针对这一问题,科学家们提出了通过各种数学模型来表示LED的光谱功率分布,如高斯函数、洛伦兹函数、logistic功率峰函数等。这些数学模型可以准确地反映出LED的非线性光谱特征,包括峰值波长、半高宽、红移等。但是通过数学光谱模型模拟的LED光谱与真实的LED光谱并不完全相同,通过数学光谱模型模拟的LED光谱曲线都是轴对称的。然而,真实的蓝色和绿色LED光谱曲线在短波长的一面更陡,在长波长的一面更缓,红色LED光谱曲线则相反。基于现有的多个LED的基础上提出了一个新的模拟日光光谱的方法。通过设计一个滤光片和调节各个现有的LED光源的辐射量权重(LED光源的辐射量权重为当前LED光源的辐射量与该LED的最大辐射量的百分比)来进行仿真实验,以此模拟出一个新的光源,使其光谱与日光光谱相接近。即将一个滤光片放置在多个LED的混合光源下,通过滤光片的光谱透射率和各个LED光源的辐射量权重来限制光源的光谱,使得修正后的多个LED混合光源的光谱尽可能的接近日光光源光谱。因工业要求需要对滤光片的光谱透射率曲线进行平滑约束。最后通过优化后的滤光片的光谱透射率求出各个LED光源的辐射量权重的最小二乘解,从而得到各个最优的LED光源的辐射量权重。通过仿真实验,最后该方法得到的模拟日光光源的相关色温(CCT)为6492 K,目标光源的相关色温为6503 K。模拟日光光源光谱与日光光谱的拟合优度(R 2)为0.9926。该方法对基于LED的日光光谱拟合的研究有重要的参考价值。

可拆卸式光栅单色仪实验设计

实验教学中使用的单色仪一般是封闭式的,且光学元件固定,不允许学生随时查看内部工作情况,也不允许学生开盖进行调节。基于光栅单色仪设计实验搭建一款低成本、可重复组装拆解、非封闭性、易于调节的光栅单色仪,并用于实验教学。学生利用最基础的光学元件搭建单色仪,然后用Zemax光学设计软件进行建模和光路追踪,并通过点列图分析。另外,学生可以通过调研,选择感兴趣的研究方向自行选择进行开放性的探索性实验设计。

基于矩阵复原和暗通道理论的单色遥感图像去雾算法

遥感图像在成像过程中,容易受到云层和雾霾天气的影响,形成带雾图像;同时在下传时,会受到多种因素影响(如发送接收误码、电离层和对流层的随机变化对信号形成扰动等),使图像信息丢失或掺杂噪声。本文针对信息丢失的带雾单色遥感图像,提出了基于矩阵复原和暗通道理论的单色遥感图像去雾算法,通过基于交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)的矩阵复原算法与传统暗通道理论相结合,有效实现了信息丢失下的遥感雾图复原。通过主观评价和客观评价相结合的方式,将本文算法与经典算法对比。结果表明,本文算法得到的结果在直观视觉上效果更好,且相对于信息丢失30%的雾图,6个场景的平均信息熵提升1.6652,平均峰值信噪比提升11.7029,平均结构相似性提升0.8146,客观评价指标结果优异。进一步在不同比例信息丢失情况下进行实验,结果表明,即使在信息大量丢失的情况下,依然能够得到清晰的复原去雾图像。

基于凹面光栅的可调高分辨率单色仪结构设计及波长重复性分析

凹面光栅兼具成像和色散的能力,采用凹面光栅分光的单色仪能够很好实现小型化设计和应用到低于200 nm的真空紫外波段。光谱分辨率和波长重复性是单色仪的重要指标,针对单色仪的光谱分辨率,本文将光栅固有分辨率和由狭缝引起的增宽相结合推导出单色仪的光谱分辨率计算模型,利用自研微动狭缝进行实验验证,单色仪分辨率符合理论模型,极限分辨率优于0.1 nm;针对单色仪的波长重复性,在单色仪光机结构参数转换的基础上对波长重复性影响因素进行分析,推导出单色仪的波长重复性计算模型,利用汞灯作为光源进行波长重复性验证其波长重复性优于0.02 nm符合理论计算模型,验证了光机结构设计的有效性和理论分析的正确性。

基于平行度误差补偿的多通道双晶单色器运动控制

针对新型多通道双晶单色器系统易受晶体片平行度误差影响导致性能失效的问题,提出一种迭代学习模型预测控制器(Iterative Learning Model Predictive Control,ILMPC)策略。该策略将主-从轴晶体片平行度误差转换为从轴电机的重复参考运动轨迹,采用ILC迭代消除周期性机械安装误差,再利用MPC对单个转动周期内从轴电机的随机性误差进行抑制。最终在单轴电机运动实验平台上对该策略进行轨迹跟踪验证。实验结果表明,在晶体片有效工作区间内从轴电机的位置跟踪误差达到1.44″,相比于PID控制、MPC、DOB+MPC以及ILC+PID组合控制器策略,分别降低了99.64%,98.52%,98.26%和73.33%。研究结果验证了所提出的ILMPC策略在补偿晶体片平行度误差和提高平行对准精度方面的有效性,该策略对于改善新型多通道双晶单色器性能具有较好的实际应用价值。

狭缝高度对单色仪光谱分辨率的影响

单色仪广泛应用于光谱定标、物质分析等方面,因此,对于高光谱分辨率单色仪系统的研究具有重要意义。本文基于矢量光栅方程推导考察了入射狭缝高度对光谱仪器谱线弯曲的影响程度,给出了谱线弯曲同波长、狭缝高度的解析表达式,进而提出了一种基于狭缝高度抑制谱线弯曲的单色仪光谱分辨率优化方案。结合高灵敏度、超快时间响应探测器的性能指标要求,设计了一款光谱分辨率为0.1 nm,波段范围为185 nm~900 nm的三光栅单色仪光学系统,并搭建样机验证狭缝高度对谱线弯曲的影响,进一步探究了狭缝高度对光谱分辨率的影响规律。实验结果表明:在狭缝宽度一定时,对狭缝高度进行优化,可将光谱分辨率从0.32 nm提高至0.1 nm。

苯乙腈的单色共振增强双光子电离光谱及其Franck-Condon模拟

苯乙腈广泛应用于医药、农药、染料、光电材料和喹啉衍生物的合成,在相关领域备受关注.本文采用超声分子束技术获得了苯乙腈的单色共振双光子电离光谱,确定了该分子的激发能为(37646±2)cm^(–1).结合密度泛函理论计算和Franck-Condon模拟,详细分析了测量的振动频率,给出了尽可能准确的光谱归属.理论和实验结果都表明,光谱的低频区域信号强、背景低、分辨率好,而高频范围表现出相反特征.许多谱带被确认,大部分属于芳香环平面内的振动,理论计算表明这与跃迁过程中芳香环的扩张有关.

20 Hz高时空分辨X射线单色光动态显微CT研究

与白光X射线动态显微CT(Micro Computed Tomography)相比,单色光X射线动态显微CT具有较低的辐射损伤和较高的密度分辨率,但是更难以平衡其空间和时间分辨率。目前,单色光X射线动态显微CT的最高时间分辨率可达到13.3 Hz,探测器有效像素尺寸为5μm。为了构建具有更高时空分辨率的单色光X射线动态显微CT系统,基于上海光源快速X光成像线站(BL16U2)的高通量密度单色光,将高速转台与三镜头大数值孔径快速X射线成像探测器相结合,构建了实验系统。以速发型聚氨酯材料为研究对象进行了验证实验,在15 keV单色光下动态显微CT的时间分辨率达到了20 Hz,探测器有效像素尺寸为2.2μm。对气泡运动进行相关定量分析,证明该系统具有高时空分辨率和高对比度分辨率,可以对复杂运动系统进行四维时空定量分析,为BL16U2线站用户进行高时空分辨率的复杂原位研究提供了强大的实验平台。

不同单色LED光照对香椿贮藏品质的影响

为比较不同波长光照对香椿采后贮藏期间品质的影响,本文以5种不同单色发光二极管(lighting-emitting diode,LED)光质(白光、红光、黄光、蓝光、绿光)在4℃的光照培养箱中照射香椿,测定香椿的感官品质、失重率、色差、维生素C含量、可溶性固形物和还原糖含量。结果表明,不同单色LED光照均能减缓香椿贮藏过程中营养品质下降的速度。其中,经红光LED照射的香椿,感官评分65、水分含量80.35%、还原糖含量1.31 mg/g、VC含量0.09 mg/g、可溶性固形物含量2.96%,在不同单色LED光照射处理组中效果最好。因此,红光LED照射对香椿贮藏品质的保持效果最佳。

上海光源光束线液氮单色器真空夹层抽气系统设计

针对上海光源部分光束线液氮单色器真空夹层真空度下降、液氮管路冷量损失引发夹层外壁冷凝滴水、结霜等威胁运行安全的问题,设计了具有真空度反馈控制和定时启动功能的自动抽气系统。模拟计算了夹层外壁不同真空度下的冷量损失及温度分布变化规律,确定了系统工作的真空度阈值等参数。设计的抽气系统当前在束线液氮单色器上运转良好,有助于束线稳定运行。

油画创作中单色化语言的表现性探究

在艺术多元化发展背景下,单色化创作形式在现当代油画艺术领域有着至关重要的地位。单色化色彩表现方式与传统油画创作不同,其运用一种或几种色彩传达艺术家所要表达的情感。通过挖掘中国当代油画创作中的单色化创作形式,了解现当代油画发展方向,从单色化概念、单色化语言的理解与创作、发展趋势与艺术价值几方面进行探究。

伊夫·克莱因的蓝色单色画创作研究

本文深入探讨了伊夫·克莱因的蓝色单色画创作以及其对现代艺术的深远影响。首先,本文分析了克莱因的艺术理念以及他如何挑战传统的艺术形式和表现方式,并提出艺术是一种深层次感知和理解世界的工具的观点。其次,本文研究了克莱因的蓝色单色画的表现形式,阐述了他对色彩、形式、材料和感知的独特理解和使用。此外,本文还详细讨论了“国际克莱因蓝”的创立及其在设计、时尚、广告,甚至科技等领域的深远影响。总的来说,本文从多角度分析了克莱因的艺术实践对现代艺术的贡献。

1987年10月7日太阳耀斑单色像、速度场和向量磁场的同时性观测研究

一、观测资料 1987年10月7日太阳活动区NOAA/USAF 4862(N 33,E 16)在0050—0111UT间发生了一个小耀斑,极大在0055UT附近,视面积S_d=27。北京天文台的太阳磁场望远镜对这个耀斑进行了色球单色像和速度场(用Hβ谱线),以及光球单色像、纵向和横向磁场(用Fel 5324谱线)的同时性观测,取得了高质量的观测资料(见表1)。虽然这是一个亚耀斑,但在第22太阳活动周初期对它取得包括单色系、速度场和向量磁场的同时性观测。

应用纵向面积分割多次曝光彩虹全息术合成多幅断层图像的三维单色像

采用纵向面积分割多次曝光彩虹全息术对多幅模拟层析图进行全息记录及白光再现合成三维单色像的实验和理论分析结果.实验结果及其理论分析表明,采用纵向面积分割法将主全息图分割为单元主全息图的记录方法可将多幅断层图像合成为无视觉灰度及几何畸变的三维单色像.首次给出了采用该方法合成的一组医学断层图像的三维单色像.

基于模型眼的球面人工晶状体单色像差分析

目的运用基于Hartmann—Shack原理的模型眼来评价球面人工晶状体（IOL）单色像差。方法前瞻性研究。本研究分为2个部分。①选取SA60AT（美国Alcon公司）系列IOL5片，屈光度分别为＋10、＋15、＋20、＋25、＋30D；②选取IOL3片，屈光度均为＋20D，分别为SA60AT、AkreosAdapt（美国博士伦公司）、AR40e（美国AMO公司）。搭建模型眼光路，将待测IOL置于光路中，以电子耦合设备（CCD）图像传感器接受像点，测出在436、486、525、546、589、660、710nm不同波长下的像点图，经Matlab软件进行处理，采用双因素Pearson相关分析及单因素方差分析评价IOL的单色像差。结果第一部分：SA60AT系列IOL的球差（Z12，r=0．599，P〈0．05）、垂直彗差（Z7，r=0．817，P〈0．05）、水平彗差（Z8，r=0．488，P〈0．05）与屈光度呈正相关，总高阶像差均方根值（RMSh）与屈光度不相关（r=0．007，P〉0．05）；波长与球差（r=一0．213，P〉0．05）、垂直彗差（r=-0．074，P〉0．05）、水平彗差（r=0．021，P〉0．05）及RMSh（r=-0．322，P〉0．05）均不相关。第二部分：3种IOL的球差（F=74．637，P〈0．05）、水平彗差（F=6．719，P〈0．05）及RMSh（F=11．768，P〈0．05）差异有统计学意义，垂直彗差差异无统计学意义（F=1．295，P〉0．05），AR40e的球差、水平彗差及RMSh相对最小；波长与各IOL的球差（r=0．007，P〉0．05）、垂直彗差（r=-0.312，P〉0．05）、水平彗差（r：-0．238，P〉0．05）及RMSh（r=0．246，P〉0．05）均不相关。结论利用Hartmann—Shack原理设计的模型眼可以便捷地检测IOL的单色像差，为临床上IOL的选择及其光学设计的改进提供了参考依据。

电子内窥镜产品国内外畸变性能评价方法的探讨

目的:比较中国、欧盟和美国在电子内窥镜图像畸变的评价方法上存在的差异,为制定更为科学合理的评价方法提供参考。方法:详述中国、欧盟和美国注册中畸变评价的3种标准方法,分析评价这3种方法的异同,针对每种方法的科学合理性及可操作性进行深入探讨。结果:通过对比分析,3种方法各自存在优势和不足。结论:中国的畸变评价法中球面视场更贴近实际,利于实现设备的自动化测试和计算。

单色光对肉鸡生长发育的影响

【目的】采用LED(Light-emitting diodes)灯作为光源,比较单光色对AA肉鸡生长发育及其生产性能的影响,并对其内在机理进行初步探讨。【方法】将264羽刚出壳的雄性AA肉鸡分为4个处理组,对照组为白光组(400～760nm),试验组为红光组(660nm)、绿光组(560nm)和蓝光组(480nm),每个处理设3个重复,每个重复22羽,自由采食。光照强度15lx,光照制度23h﹕1h(L﹕D)。【结果】试验前期(0～26d),蓝绿光组体重始终高于红白光组(6.86%～10.75%,P<0.05),绿光组料肉比最低为1.8;试验后期(27～49d),蓝光组体重最高,且在49日龄蓝光组体重比其它处理组体重高17.87%(P<0.05),胴体重、胸肌重、大腿重、小腿重和净膛重均高于其它处理组(14.39%～19.86%,P<0.05),而料肉比最低,为2.12。利用放射免疫法检测血清中睾酮的含量,发现试验前期睾酮水平随日龄的增长而增加,21日龄时各处理组睾酮水平达到高峰;试验后期各组睾酮水平缓慢降低。但在试验前期,蓝绿光组的睾酮水平比红白光组高35.37%～37.13%(P<0.05);而试验后期,蓝光组的睾酮水平比其它光组高14.36%～28.77%(P<0.05)。【结论】在15lx光照强度下,肉鸡生长前期采用绿光或蓝光照射,生长后期采用蓝光照射,能显著促进肉鸡的生长发育和提高其生产性能,这可能与蓝绿光能更有效地刺激睾酮分泌有关。

单色光对蛋鸡产蛋高峰期的影响

研究单色光对产蛋高峰期、产蛋高峰期排卵素（LH）和促卵泡激素（FSH）在外周血中的含量及输卵管膨大部形态结构的影响。采用红、绿、蓝3种发光二极管（LED，处理组）和白炽灯（对照组），对蛋鸡进行人工光照。白光组产蛋高峰期最短（23～29周龄），蓝光组最长（23～35周龄）；蓝光组血清LH和FSH的上升维持时间最长（25～34周龄）；34周龄时，与其他组相比蓝光组输卵管膨大部管状腺排列紧密，腺体管腔内容物充盈。蓝光促进了LH和FSH的分泌，使输卵管的分泌功能在较长时间内保持良好状态，进而延长了产蛋高峰期。蓝光组高峰期产蛋率为94％，料蛋比最低（2．10），与白光组相比蓝光组产蛋高峰期延长6周，提高了其产蛋性能。