基于空间分辨法分析时间低相干光自聚焦效应

时间低相干光由于其瞬时宽带的物理特性,在激光惯性约束聚变中得到了广泛的关注.然而其复杂的时间尖峰结构或将诱导非线性自聚焦效应的放大.同时,传统的非线性自聚焦特征数值的测试方法中,多数材料的表面损伤先于体内自聚焦成丝损伤发生,这为对比不同激光的非线性效应带来巨大影响.本文利用短焦距透镜对熔石英进行紧聚焦,通过调节入射激光能量,在避免前表面损伤的前提下,诱导熔石英产生自聚焦成丝损伤.随后通过理论计算对光束在样品体内传输过程的光斑变化进行空间分辨处理,并得到对应细分位置的非线性数值.最终将各个位置对应的非线性相位变化值进行积分,得到前表面无损条件下材料的非线性自聚焦特征数值.测试结果表明时间低相干光的非线性自聚焦效应比传统单模脉冲激光更强.本文不仅设计了一套更加精确的对比不同激光非线性效应的测试方法,同时也探明了时间相干性对于非线性自聚焦效应的影响机制,为高功率时间低相干激光器的设计提供理论依据和参考.

直流辉光和磁控增强放电等离子体的空间分辨发射光谱技术

光学发射光谱 (OES)方法是等离子体诊断的有力工具之一 ,可以定量地给出等离子体的多种重要参数 ,如等离子体中的物种成分、粒子能态分布、激发温度、粒子相对密度等。本文介绍了一种用于电子回旋共振 (ECR)微波等离子体磁控溅射靶附近的增强放电和直流辉光放电等离子体空间分辨诊断的发射光谱装置。其特点是光学收集系统的位置可以水平精细移动 ,因而可以对放电区域进行空间分辨发射光谱测量。作者利用这套装置对氩气的ECR微波等离子体和直流辉光放电等离子体进行诊断。在ECR微波等离子体的下游区内氩离子谱线的发射强度很弱 ,主要是高激发态原子的辐射。在磁共振增强放电区 ,离子谱线强度有所增加但仍比原子谱线弱 ,类似于直流辉光放电正柱区的光发射特性。

超短脉冲激光烧蚀石墨产生的喷射物的时间分辨发射光谱研究

本文使用不同激光能流(18 J/cm2—115 J/cm2)和脉冲宽度(50 fs—4 ps)的超短脉冲激光在真空中(4×10-4Pa)烧蚀高定向热解石墨.通过测量烧蚀喷射物的时间分辨发射光谱研究喷射物的超快时间演化.在喷射物发射光谱中,观察到了C2基团的天鹅带光谱系统,416 nm附近C15基团的由电子能级1Σ+u和X1Σ+g之间的振动跃迁产生的光谱峰以及连续谱.50 fs,115 J/cm2的脉冲激光烧蚀产生的喷射物的连续谱的强度衰减分为快速下降和慢速下降两个阶段(以20 ns时间延迟为分界).这表明连续谱是由两种不同的组分贡献的.快速下降阶段,连续谱主要由碳等离子体通过韧致辐射产生;慢速下降阶段,连续谱主要由烧蚀后期产生的大颗粒碳簇的热辐射贡献.实验结果还揭示了激光能流的提高,会明显增加喷射物中碳等离子体和激发态C2的含量,但对质量稍大的C15的影响较小;此外,50 fs脉冲激光烧蚀产生的连续谱的存在时间会随着激光能流的减小而增大,这说明低能流更有利于在烧蚀后期产生碳簇.脉宽主要影响喷射物连续谱的时间演化.4 ps脉冲激光烧蚀产生的连续谱的整个时间演化过程明显慢于50 fs脉冲产生的连续谱.

时间分辨傅立叶变换红外发射光谱技术研究叔丁基亚硝酸酯的光解动力学

利用时间分辨傅立叶变换红外(TR-FTIR)发射光谱技术对叔丁基亚硝酸酯355nm激光光解动力学进行研究.通过对实验观测到的光解产物NO的时间分辨红外发射谱进行分析,获得了NO的转动温度和相对振动布居,并发现了振动布居的反转现象.结合前人的工作,我们确认了光解产物NO的最大振动布居量子数υ与光解光激发的母体分子N=O伸缩振动的泛频跃迁所涉及的振动量子数υ*之间的关系为υ=υ*-1.

低压氩气氛火花放电等离子体中铜的时间分辨发射光谱及其激发机理(英文)

抽真空充氩激发条件下,测定了Cu元素的单次火花脉冲放电时的几种原子线和离子线的放电强度随着氩气气氛压力变化的情况。它的原子谱线和离子谱线的放电信号随时间变化的峰形有很大差异。原子共振线CuⅠ324.75 nm的峰宽要大于离子线CuⅡ213.60 nm的峰宽。对于CuⅠ324.75 nm谱线,其单次放电寿命几乎与氩气压力无关,在随时间变化的峰形中包含一个初始峰和一个较大的后端拖尾峰,在氩气压力增大时拖尾峰更加明显。对于CuⅡ213.60 nm谱线,其单次放电寿命在不同氩气压力条件下有一定变化,在随时间变化的峰形中包含一个初始峰和一个小的后端拖尾峰。在每一次火花脉冲放电中,激发机理是随时间变化而变化的,因此上述现象就可以从它们的激发机理的不同得以解释。

激光诱导Ni等离子体发射光谱的空间演化特性研究

在350～600 nm波长范围内测定了激光烧蚀Ni等离子体中Ni原子的空间分辨发射光谱.测定了385.83 nm发射光谱线的相对强度和STARK展宽及其随径向的变化特性.结果表明,在沿激光束方向上,当距离靶表面0～2.5 mm范围内变化时,谱线的STARK展宽和谱线的强度都随距靶面距离的增大先增大,但增大到最大值后随距离的进一步增大而减小.谱线强度和STARK加宽的最大值都出现在离靶面约1.5 mm处.

高分辨率血流成像联合时间-空间关联成像评估胎儿静脉系统异常研究进展

胎儿静脉系统变异种类较多,且易伴发复杂心血管畸形;产前超声针对胎儿静脉系统进行检查具有重要意义。高分辨率血流成像(HD-Flow)联合时间-空间关联成像(STIC)不仅能显示胎儿静脉系统微细血流,还可实时显示其空间走行和血流方向。本文就HD-Flow联合STIC评估胎儿静脉系统异常的研究进展进行综述。

时间-空间关联成像联合高分辨力血流显像显示胎儿肺静脉系统的可行性

目的探讨时间-空间关联成像(STIC)技术联合高分辨力血流显像(HDF)技术显示胎儿肺静脉系统的可行性。方法采用STIC技术联合HDF技术对20胎正常胎儿的肺静脉主干及肺静脉属支进行显示,评价其显示效果。结果 20胎中,15胎(75.00%)同时显示4条肺静脉主干。对单支肺静脉的叶静脉、段静脉、亚段静脉以及亚段下静脉显示率分别为100%(20/20)、90.00%(18/20)、75.00%(14/20)及25.00%(5/20)。根据肺静脉与主动脉、房间隔及左心耳的位置关系,对每条肺静脉均定位准确。结论 STIC联合HDF可显示肺静脉的数量、属支的形态及其与周围组织的空间位置关系,并对肺静脉进行定位。

GRAPES_MESO中时间步长和空间分辨率对于预报效果的影响

基于GRAPES区域中尺度数值预报系统(GRAPES_MESO),针对700 h Pa、500 h Pa和200 h Pa的位势高度场H,温度场T,风场纬向分量U,经向分量V和地面降水场,在给定的模式物理过程下,分别考察了时间步长和空间分辨率对于模式预报效果的影响。研究结果表明,空间分辨率(0.3°×0.3°)相同时,各变量在不同层次的预报几乎都存在最优时间步长使得预报技巧最高,初步说明最优时间步长理论在复杂的偏微分方程组中的适用性。随后,将空间分辨率为0.3°×0.3°时最优时间步长(240 s)的预报结果与当前业务中(空间分辨率为0.15°×0.15°、时间步长为90 s)的预报结果进行比较,发现前者的变量H、T、U、V和地面降水场的预报技巧均高于后者,表明并不是空间分辨率越高预报效果越好。

时间-空间关联成像联合高分辨力血流显像对胎儿动静脉循环整体显示的可行性

目的探讨时间-空间关联成像(STIC)技术联合高分辨率血流显像(HDF)技术整体显示胎儿动静脉循环的可行性。方法联合应用STIC及HDF对20胎正常胎儿的动静脉循环系统进行扫查,并行任意角度旋转。结果在18胎得到满意结果,2胎因为孕妇及胎儿原因获取图像失败。对胎儿主动脉弓、降主动脉、腹腔干、肠系膜上动脉、脐静脉的显示率均为90.00%(18/20),髂动脉和脐动脉显示率为80.00%(16/20),静脉导管显示率为75.00%(15/20),下腔静脉显示率为50.00%(10/20)。2名医师的图像采集时间及后处理时间具有较好的一致性。结论 STIC联合HDF技术能够整体显示胎儿心脏及大血管的血流形态及各血管空间位置关系,对观察及理解正常胎儿血液循环有较大帮助,对今后进一步研究胎儿大血管先天变异、畸形等意义重大。

纳秒级时间选通成像系统动态空间分辨率

成像系统动态空间分辨率的下降与静态相比主要发生在光阴极与微通道板输入面之间。本文采用时空传递函数理论,分析了动态下空间分辨率的下降因子,计算得到的结果与实验结果相比基本一致,提出了进一步提高系统性能的方法。

高时间分辨的二维空间成象技术研究

对惯性约束聚变靶丸芯部诊断的测量仪器要求具有 1 0 ps的时间分辨 ,为了满足此要求 ,采用多针孔线阵配 X光条纹相机 ,由多个针孔的一维条纹图象的数据 ,利用图象处理技术重建出二维图象 ,由此获得一项高时间分辨的二维空间成象技术 ( MIXS) .此技术利用现有的设备获得比 X光分幅相机高得多的时间分辨的二维图象 .利用此技术可获得研究激光聚变内爆过程所需的时空图象 ,并可以对压缩过程的对称性进行研究 .

二极管激光诱导B/KNO_3点火的发射光谱研究

研究了二极管激光诱导含能材料点火的化学反应机理,建立了时间分辨光谱测试系统,测量了在激光作用下B/KNO3的光谱发射历程,探测到了二极管激光作用下一些中间产物,而且可以观察到二次点火现象。实验和计算结果表明:B/KNO3在激光作用下的点火机理属于热点火机理。

时间-空间关联成像联合高分辨率血流显像在胎儿先天性血管环诊断中的应用价值

目的探讨空间-时间关联成像(STIC)联合高分辨率血流显像(HDF)在胎儿先天性血管环诊断中的价值。方法对89例产前胎儿超声心动图检查诊断为先天性血管环胎儿分别进行HDF显像及STIC数据采集,并与产后超声心动图、CT血管三维重建(CTA)进行对照分析。结果89例胎儿先天性血管环中,完全性血管环58例,不完全性血管环31例;其中77例获得动态三维重建图像容积数据,12例未能取得完整容积数据。二维及彩色多普勒超声对主动脉弓及动脉导管弓相对气管位置异常显示率为100%,主动脉弓分支显示率为76.4%(68/89);HDF-STIC对主动脉弓及动脉导管弓相对气管位置异常显示率为100%,主动脉弓分支显示率为84.3%(75/89)。75例继续妊娠者产后经超声心动图或CTA证实,产前HDF-STIC诊断准确率为98.7%。结论HDF-STIC可提供常规超声心动图无法获得的空间结构信息,清晰显示主动脉弓分支并对其分型,提高胎儿先天性血管环诊断准确率。

时间展宽X射线分幅相机空间分辨特性

利用Monte Carlo方法、有限元法和有限差分法建立了时间展宽X射线分幅相机的理论模型,对相机静态空间分辨特性进行了理论研究。当光电阴极的电压为-3kV,采用三个磁透镜,成像倍率为2:1时,相机的静态空间分辨率优于110μm.研究了空间分辨率与发射位置、阴极电压、磁聚焦透镜数量的关系.模拟结果表明,发射位置离中心越近,阴极电压越高,磁聚焦透镜个数越多,空间分辨率越好.此外,平面的光电阴极经磁聚焦透镜成像后,像面不是一个平面而是一个曲面.

原子发射光谱法在钢铁工业上的最新研究进展:定量分析与非金属夹杂物分析的结合

尽管原子发射光谱法(OES)是钢铁工业中近几十年来应用最广的一种分析技术,但其在C,N,O分析领域和夹杂物分析潜能方面的重大发展使它再次受到广泛关注。各钢铁公司都在努力提高生产力,控制成本和改善产品质量。而原子发射光谱法的最新发展恰好能帮助钢铁生产商们实现这些目标。电源控制光源(CCS)和时间分辩光谱仪(TRS)两项技术的结合使原子发射光谱法达到了最好效能。由于这些技术的采用和内标的恰当选择,大部分元素的分析都得到了改善。所有钢成分中的重要元素现在都可以按照钢铁生产商的大部分需求进行分析。尤其是C和N成分较低时,与传统方法例如燃烧分析法相比,OES可以降低成本,提高生产力。火花数据采集处理系统(Spark-DAT,单火花分析发射光谱)使OES的应用范围更广,因为它可以最快的速度分析出钢铁中的非金属夹杂物。因此,非常有利于炼钢过程中的杂质监测和工艺控制,金属材料中夹杂物的快速过滤或者高成本技术的替代,以改善由某些类型夹杂物的存在和数量决定的钢的特性或成分。本文将重点介绍钢铁定量分析和夹杂物分析在分析方法和实际应用上的进展。

近场光学用于激光解吸飞行时间质谱的亚微米级空间分辨成像

基于激光离子源的飞行时间质谱法作为一门新兴的成像方法,已经被广泛应用于材料、地质、环境、药物和生命科学领域中。但受限于光学衍射极限、聚焦透镜的焦距和数值孔径等因素,使其难以实现亚微米尺寸的高空间分辨率成像。近场技术的引入成功地解决了光学衍射极限的限制,将近场技术与激光电离技术相结合,可以实现对固体样品表面纳米级弹坑的剥蚀。此外,传统的质谱成像技术常常假设样品表面是平整的,忽略其表面形貌的高低起伏,但这往往会导致信号强度不稳定和成像假象。为此,不仅需要获得样品中的化学组成与空间分布,还需同时获得样品表面的形貌信息,才能实现多功能的原位表征。在自行研制的激光解吸/电离飞行时间质谱的基础上,采用近场纳米有孔针尖离子源代替传统的远场激光聚焦,以532 nm波长激光为第一束解析激光, 355 nm波长激光为后电离激光,音叉式原子力显微镜控制系统针尖与样品之间的距离维持在近场范围内,对酞菁铜镀层样品表面进行了弹坑剥蚀实验,获得了直径为550～850 nm的弹坑点阵;并对7.5μm×7.5μm的标准酞菁铜网格样品进行了铜离子亚微米级的高分辨率成像;此外,纳米有孔针尖离子源作为原子力显微镜的一种变体,还可同时获得成像区域的表面形貌信息,这一结合优势大大拓展了质谱技术在微纳尺度下的原位表征能力。

时间-空间关联成像联合高分辨率血流显像对脐带异常的诊断价值

目的 探讨产前运用超声时间-空间关联成像(STIC)联合高分辨率血流显像诊断脐带异常的应用价值。资料与方法 收集2019年2月—2021年6月于安徽省妇幼保健院产前疑脐带异常的11例胎儿,分别进行高分辨率血流显像及STIC数据采集,并与产后结果对比。结果 产前运用STIC联合高分辨率血流显像共诊断11例脐带异常,其中2例为单绒毛膜单羊膜双胎儿脐带缠绕,2例为脐带真结;7例为脐带扭转;11例中2例脐带扭转,但二维及彩色血流显像出现漏诊,STIC联合高分辨率血流显像做出修正;二维超声漏诊脐带真结1例及双胎脐带缠绕1例,STIC联合高分辨率血流显像做出修正。11例中9例出生后证实,2例引产后证实。结论 STIC联合高分辨率血流显像可以更直观及立体地显示脐带血管的空间位置关系,有助于胎儿脐带异常的产前诊断。

四维超声时间-空间关联成像联合高分辨率血流成像在胎儿心脏瓣膜病筛查中的应用价值

目的:研究四维超声时间-空间关联成像(STIC)联合高分辨率血流成像(HDF)在胎儿心脏瓣膜病筛查中的应用价值。方法:选择疑似胎儿心脏瓣膜病的孕妇74例为研究对象,均行二维超声检查、STIC联合HDF检查。比较两种检查方法单胎胎儿筛选时间和图像采集时间,以及准确率、灵敏度、特异度、阳性预测值及阴性预测值、切面满意度。结果:与二维超声检查比较,STIC联合HDF检查单胎胎儿筛选时间和图像采集时间较低(均P<0.05)。与二维超声检查比较,STIC联合HDF检查准确率较高(P<0.05)。与二维超声检查比较,STIC联合HDF检查灵敏度、特异度、阳性预测值及阴性预测值较高(均P<0.05)。STIC联合HDF检查切面满意度为98.6%(73/74),二维超声检查切面满意度为93.2%(69/74),两者比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:STIC联合HDF检查用于胎儿心脏瓣膜病筛查,可尽早明确疾病,提高诊断效能。