作者单位
摘要
1 安徽省人工影响天气办公室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所大气物理化学研究室, 安徽 合肥 230031
3 中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室, 广东 广州 510640
4 广东省环境科学研究院, 大气环境研究所, 广东 广州 510045
5 粤港澳生态环境科学中心, 大气光化学联合研究实验室, 广东 广州 511363
吸湿性是大气颗粒物最重要的物理化学性质之一,直接影响着实际大气条件下气溶胶的粒径、形貌、成分、化学反应活性和光学性质,从而最终影响着气溶胶的环境与气候效应。现有的吸湿性测量技术大多需要假设颗粒物为球形,且灵敏度较低,无法准确测定非球形颗粒物或吸湿性较低颗粒物的吸湿性。蒸汽吸附分析仪通过测量颗粒物的质量随相对湿度的变化来研究其吸湿性,这种新方法不仅对颗粒物的形貌没有要求,而且具有卓越的灵敏度。本文首先介绍了这种气溶胶吸湿性测量新方法的工作原理和技术特点,然后重点介绍了这种新方法在大气科学、地球与行星科学、医用气溶胶等多个领域中的应用。最后,在简要总结蒸汽吸附分析仪在大气颗粒物吸湿性研究上的优越性和局限性的基础上,对未来可开展的吸湿性研究工作提出了一些设想。
吸湿性 蒸汽吸附分析仪 大气科学 地球与行星科学 医用气溶胶 hygroscopicity vapor sorption analyzer atmospheric science earth and planetary science medical aerosol particles 
大气与环境光学学报
2024, 19(1): 1
Jiajun Wang 1†Peishen Li 2Xingqi Zhao 1Zhiyuan Qian 2[ ... ]Jian Zi 1,4,5,6,*
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Surface Physics, Key Laboratory of Micro- and Nano-Photonic Structures (Ministry of Education) and Department of Physics, Fudan University, Shanghai, China
2 State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks, School of Electronics, Peking University, Beijing, China
3 College of Physics, Chongqing University, Chongqing, China
4 Institute for Nanoelectronic devices and Quantum computing, Fudan University, Shanghai, China
5 Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University, Nanjing, China
6 Shanghai Research Center for Quantum Sciences, Shanghai, China
Optical bound states in the continuum (BICs) have recently stimulated a research boom, accompanied by demonstrations of abundant exotic phenomena and applications. With ultrahigh quality (Q) factors, optical BICs have powerful abilities to trap light in optical structures from the continuum of propagation waves in free space. Besides the high Q factors enabled by the confined properties, many hidden topological characteristics were discovered in optical BICs. Especially in periodic structures with well-defined wave vectors, optical BICs were discovered to carry topological charges in momentum space, underlying many unique physical properties. Both high Q factors and topological vortex configurations in momentum space enabled by BICs bring new degrees of freedom to modulate light. BICs have enabled many novel discoveries in light–matter interactions and spin–orbit interactions of light, and BIC applications in lasing and sensing have also been well explored with many advantages. In this paper, we review recent developments of optical BICs in periodic structures, including the physical mechanisms of BICs, explored effects enabled by BICs, and applications of BICs. In the outlook part, we provide a perspective on future developments for BICs.
bound state in the continuum light trapping topological charge polarization vortex momentum space light field manipulation photonic crystal slab nanophotonics 
Photonics Insights
2024, 3(1): R01
作者单位
摘要
工业和信息化部电子第五研究所 电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室,广州 511370
基于多球能谱仪开展了广州、兰州和拉萨等地区的大气中子能谱和通量测量,获取了大气中子能谱的典型特征。测量结果表明:不同地区的大气中子通量受海拔高度的影响明显,地面大气中子通量随着海拔的增加而增加。此外,基于蒙特卡罗仿真工具也可以模拟初级宇宙射线粒子在地球大气层中的核反应过程,从而计算获取大气中子能谱。大气中子能谱测量数据与仿真数据吻合良好。
大气中子 单粒子效应 地面辐射环境 能谱测量 atmospheric neutron single event effect terrestrial radiation environment energy spectrum measurement 
强激光与粒子束
2023, 35(5): 059001
作者单位
摘要
1 中国科学院深圳先进技术研究院多尺度晶体材料研究中心, 广东 深圳 518055
2 山东大学新一代半导体材料研究院晶体材料国家重点实验室, 济南 250100
大尺寸功能晶体氧化物广泛应用于**、高端制造、医疗等领域。熔体的结构和性质对于生长大尺寸高质量的功能晶体而言十分关键。本文综述了氧化铝、钇铝石榴石、铌酸锂等典型氧化物晶体的熔体结构特征。研究表明这几种熔体中都存在几种由金属阳离子与氧离子配位形成的不同多面体结构基元, 这些结构基元的配位数、键长、空间结构以及各种基元数量的相对占比与晶体中的存在显著差异, 并且结构基元的种类和占比与温度具有一定关联关系。在熔体中, 这些结构基元相互连接形成网状结构, 阴阳离子都可以作为节点在熔体中连接结构基元多面体。相变和熔体结构动态转变反映了晶体生长的热力学和动力学过程, 揭示结构相变和熔体的结构演变动力学过程将有助于从深层次理解大尺寸晶体的实际生长机理。在生长界面处诱导形成特定熔体结构基元, 构筑长程、均一的介尺度化学键合结构, 有助于实现高品质大尺寸晶体生长。
熔体结构 结构基元 网络结构 大尺寸 氧化物晶体 structure of melt dynamic coordination unit network large-size oxide crystal 
硅酸盐学报
2023, 51(2): 332
作者单位
摘要
1 中国科学院深圳先进技术研究院多尺度晶体材料研究中心, 深圳 518055
2 山东大学新一代半导体材料研究院晶体材料国家重点实验室, 济南 250100
“如何突破大尺寸晶体材料的制备理论和技术”是中国科协发布的2021年度的十大前沿科学问题之一, 揭示晶体生长机制和突破生长关键技术是大尺寸功能晶体发展的两个趋势。在原子分子尺度上, 晶体生长可以是有势垒的热激活过程, 也可以是无势垒的超快结晶过程, 这与具体的体系以及晶面有关。从界面属性角度来看, 光滑界面是以台阶拓展的方式生长; 粗糙界面没有明显的固-液分层, 通过局部原子固化进行生长。本文从晶体生长理论模型、生长技术及其应用实例, 以及分子动力学方法在晶体生长中的应用等方面探讨了近些年大尺寸晶体快速生长理论和技术的研究进展。目前有多种方法制备大尺寸晶体, 但普遍存在制备的晶体质量差和性能不稳定等问题。需要突破对晶体生长微观机制上的认识, 建立机制与温度、流速等外界因素的内在联系。而利用机器学习力场以及分子动力学模拟方法, 建立固-液界面, 模拟晶体生长, 将是探究晶体生长微观机制的一种有效方式。
大尺寸晶体 人工晶体 晶体生长模型 生长理论 固-液界面 large-size crystal synthetic crystal crystal growth model theory of growth solid-liquid interface 
人工晶体学报
2022, 51(9-10): 1732
彭超 1,2,3,*陈阳 2杨复沫 4田密 5翟崇治 1,3
作者单位
摘要
1 重庆市生态环境科学研究院, 重庆 401147
2 中国科学院重庆绿色智能技术研究院, 重庆 401147
3 重庆市城市大气环境综合观测与污染防控重点实验室, 重庆 401147
4 四川大学建筑与环境学院, 四川 成都 610065
5 重庆大学环境与生态学院, 重庆 400045
于 2015 年 12 月-2017 年 7 月在重庆城区和远郊站点采集气溶胶样品, 系统研究了该地区气溶胶中棕色碳 (BrC) 吸光特性的时空分布和影响因素, 并评估了 BrC 的辐射吸收贡献。研究结果表明, 该地区冬季 BrC 在 405 nm 的吸光系数 b405,BrC、吸光贡献和单位质量吸光效率均值分别为 (13.0±9.0) Mm-1、(24.5±6.1)% 和 (0.9±0.2) m2·g-1, 分别是夏季的 11.3、2.9 和 3.4 倍。城区站点 (YB) 夏、冬季 b405,BrC 值分别为远郊站点 (JY) 的 2.8 和 1.8 倍, 但冬季城区站点气溶胶吸光指数 E 值和 BrC 在 405 nm 的吸光贡献 [(1.2±0.1) 和 (16.7±5.9)%]低于远郊站点 [(1.6±0.2) 和 (32.3±6.3)%]。b405,BrC 与污染源示踪组分的相关性分析表明, 夏季 BrC 吸光特性主要受二次有机气溶胶 SOA 生成的影响, 而冬季的主要影响来源于生物质燃烧、燃煤和 SOA 生成。与夏季不同 (p> 0.1), 冬季 b405,BrC 与 NH4+、E 与 NO3- 和 NH4+ 质量分数均显著相关 (p< 0.001)。 冬季 E 与 φ 的拟合关系与生物质燃烧模拟结果相似, 表明生物质燃烧是影响冬季 BrC 吸光特性的主要一次源, 而二次源主要是有机物与 NO3-、NH4+ 发生的老化过程。重庆冬季 BrC 在 405~980 nm 和 405~445 nm 的辐射吸收贡献分别为 (29.1±5.8)%、(60.8±13.7)%, 约为夏季的 2.9 和 3.2 倍, 表明冬季 BrC 的辐射吸收贡献显著, 尤其是在短波段范围。
棕碳气溶胶 吸光特性 影响因素 重庆 brown carbon aerosol light absorption properties influential factors Chongqing 
大气与环境光学学报
2022, 17(1): 135
作者单位
摘要
南京邮电大学电子与光学工程学院微流控光学技术研究中心,江苏 南京 210023
为解决仿生复眼系统不能自适应变焦的问题,提出了一种基于介电润湿液体透镜曲面阵列的可变焦仿生复眼系统。分析系统结构对成像性能的影响,计算系统的自适应变焦能力及相应像平面可移动范围。结果表明:系统成像的视场角随着基底曲率的增大而增大。相比于非均匀透镜阵列,均匀透镜阵列可明显降低系统的离焦像差。适当减小子透镜单元尺寸,也可以达到降低边缘透镜离焦像差的目的。当物距或者接收器位置发生改变时,通过调整子透镜单元焦距降低系统的离焦像差。系统接收器可移动范围为1.9 mm~15 mm。
光学设计 介电润湿 复眼 液体透镜阵列 可变焦 optical design electrowetting-on-dielectric compound eye liquid lens array variable-focus 
光电工程
2021, 48(2): 200120
Author Affiliations
Abstract
State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Department of Electronics, Peking University, Beijing 100871, China
Manipulating radiation is important for a variety of optoelectronic applications, such as on-chip lasers, energy-efficient grating couplers, and antennas for light detection and ranging. Although designing and optimizing those optoelectronic devices are usually believed to be an engineering-oriented task, recent research reveals that the principles underlying radiation manipulation are closely connected to the concept of topology—the study of properties that are invariant under continuous deformations. In this review, we summarize a series of advances of the physics, phenomena, and applications related to radiation manipulation, in which topological concepts were adopted. Radiation could carry energy escaping from the system, breaking the energy conservation. The non-Hermiticity of such systems brings quite different physical consequences when comparing with the Hermitian counterparts and, hence, also results in the emergence of many interesting and extraordinary phenomena. In particular, it is found that the perfect trapping of light can still be realized in such non-Hermitian systems because of the photonic realization of bound states in the continuum. The fundamental nature of bound states in the continuum has been identified to be topological: they are essentially topological defects of the polarization vector field in momentum space, depicted by a kind of topological invariant named topological charges. Therefore, manipulation of radiation channels can be realized by controlling the topological charge evolution in momentum space. It is also demonstrated that the photonic states accompanied with different topological charges generate vortex beams with unique far-field radiation patterns, and ultra-fast switching of such vortex beams is demonstrated according to this principle. The progresses of topological photonics upon light radiation show that the topology is not just mathematical convenience for depicting photonic systems, but has brought realistic consequences in manipulating light and will boost the applications of photonics and optoelectronics in many aspects.
Photonics Research
2020, 8(11): 11000B25
作者单位
摘要
1 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
2 重庆大学附属肿瘤医院影像科, 重庆 400030
深度学习模型训练时需要大量的注释样本,但在医学领域注释数据难以获取。针对此问题,提出了一种结合部分注释数据的自监督学习算法,以提高3D肺结节的分类性能。在传统自监督训练的网络结构基础上,设计了一种多任务学习的网络结构,以同时利用医学图像处理任务中大量未注释数据和少量注释数据。通过先训练未注释数据然后加入注释数据继续训练的方式,实现了注释数据与未注释数据间部分网络结构和参数的共享。相较于传统自监督学习方法,所提算法在保证模型泛化能力的同时能够学习到更多与肺结节相关的鉴别特征,因此将模型迁移学习用于肺结节分类时也能表现出更佳的性能。所提算法在公开数据集LIDC-IDRI上的分类准确率达0.886,曲线下面积(AUC)值达0.929,实验结果表明,所提算法能够有效提升肺结节的分类性能。
图像处理 肺结节分类 特征提取 自监督学习 部分注释 迁移学习 
光学学报
2020, 40(18): 1810003
作者单位
摘要
江苏科技大学电子与信息学院, 江苏 镇江 212003
由于SAR图像固有的相干斑噪声和海陆交界处复杂的地形影响, 利用区域合并方法在进行SAR图像的海岸线提取过程中很容易出现误合并。为解决SAR图像海岸线分割中单一分割尺度造成的误分割问题, 提出基于SLIC超像素的SAR图像海岸线分割算法, 超像素分割后再利用改进的融合光谱和纹理信息的合并代价(CT-Model)进行合并, 最后将海陆交界处的海岸线显示用来进行分割效果对比。实验结果表明, 改进后的合并准则在SAR图像的海岸线分割上具有更好的精确度。
海岸线分割 SAR图像 SLIC 超素分割 融合光谱和纹理信息 合并代价 coastline segmentation SAR image SLIC super-pixel segmentation combined information of spectrum and texture mering cost 
电光与控制
2019, 26(11): 11

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