作者单位
摘要
1 合肥工业大学 物理学院,安徽 合肥 230601
2 中国科学技术大学 核科学技术学院,安徽 合肥 230031
3 福建省辐射环境监督站,福建 福州 350013
NaI(TI)探测器是典型的闪烁体辐射探测器,其探测过程涉及辐射能量沉积、可见光信号产生与输运、光电转换与信号处理等物理过程。首先利用蒙特卡罗方法、Birks公式及射线追迹程序,开展了射线粒子在晶体中转为可见光输出过程的计算分析,并结合光电倍增管和信号处理电路的指标参数进行模拟仿真,得出探测器最终输出的脉冲电压信号参数;然后,在137Cs源辐射场中采用Φ50 mm×50 mm NaI(TI)晶体耦合光电倍增管开展实验验证,实验测得探测器输出脉冲信号的上升/下降时间比为0.39,与模拟计算数值0.36相比,相差约7.69%,表明模拟计算模型的输出结果与实测数据基本符合,初步证明了论文的模拟计算模型及计算分析过程的正确性。论文提出的方法,对于深入理解辐射粒子激发的荧光可见光在晶体闪烁体中的传输规律和闪烁体辐射探测器系统的优化设计,具有一定参考意义。
辐射探测 NaI(TI)晶体 蒙特卡罗 可见光传输 radiation detection NaI (TI) crystal Monte Carlo transport of visible light 
应用光学
2023, 44(5): 967
作者单位
摘要
1 中国科学院 近代物理研究所,兰州 730000
2 中国科学院大学,北京 100049
实验上通过相干渡越辐射(CTR)能谱分析法测量束团长度以及进行纵向束团形状重建已成为一种有效的束流诊断手段。通过迈克尔逊干涉仪测量太赫兹辐射能谱,通常实验所用探测器只能测量辐射的强度谱的幅值,且由于缺少相位无法直接进行束团形状重建。目前重建算法主要有Kramers-Kronig(K-K)相位分析法和代数迭代重建算法。利用这两种算法分别对高斯分布和带拖尾的高斯分布模型进行验证并进行了对比,其中K-K得出的重建结果存在一定的误差,迭代算法在解决重建反转歧义、重建噪声抑制等表现良好。同时利用这两种算法对兰州高能电子成像平台CTR实验结果进行了重建及分析,得出了对应的重建结果,为后续高能电子束成像平台的束流诊断反馈提供了一种参考手段。
相干渡越辐射 纵向束团重建 重建算法 束流诊断 coherent transition radiation longitudinal bunch reconstruction reconstruction algorithm beam diagnosis 
强激光与粒子束
2023, 35(11): 114002
作者单位
摘要
1 河海大学地球科学与工程学院,江苏 南京 211100
2 自然资源部超大城市自然资源时空大数据分析应用重点实验室,上海 200063
3 自然资源部城市国土资源监测与仿真重点实验室,广东 深圳 518034
三维点云边缘提取算法已被广泛用于海岸线的提取中。相较于海岸线,河岸线存在高程变化大、易被树木遮挡等问题,将海岸线提取算法直接应用于河岸线提取存在较多的局限性。本文提出了一种基于线扫描激光点云的复杂环境下河岸线精确提取的方法,实现了河流岸线高程不一致、河岸被树冠遮挡情况下河岸边缘点的精准提取。设计了一种自适应高程阈值动态调整方法,通过对高程进行实时统计,使得高程阈值能够自适应地变化并克服树木遮挡造成的岸线不连续的问题,以此获取更加真实的岸线信息。同时,将法向渐变作为约束条件,能在实现对提取的边缘点云滤波的同时构造出完整、平滑的河岸矢量线。最后,利用真实无人机载激光雷达数据验证了本文所提方法的有效性和精度。本文方法获取的岸线与真实岸线的均方根误差分别为0.2018 m和0.2675 m,本文方法获取的河岸线具有较高的完整性。本研究为复杂情况下的河岸边缘提取提供了一种高效精确的方法。
自适应光学 三维激光点云 断点分析法 动态阈值 法向渐变约束 河流岸线提取 
中国激光
2023, 50(23): 2309001
作者单位
摘要
贵州大学化学与化工学院,贵阳 550000
富锂锰基正极材料由于具有较高的理论比容量,被认为是下一代锂电池最有前途的正极材料之一。但在循环过程中存在比容量低、倍率性能差、衰减速度快等问题。基于此,本文采用水热法制备了多晶型MnO2材料,并利用湿化学研磨法结合热处理工艺对商业富锂锰基正极材料进行了表面包覆改性。通过循环伏安、恒流充放电及电化学阻抗谱对所得材料进行电化学性能测试,并通过包覆前后材料电化学性能的变化研究了多晶型MnO2对富锂锰基正极材料电化学性能的影响。结果表明,β-MnO2的电化学性能最佳,其初始比容量在0.1 C下达到292.2 mAh·g-1,在0.1~5.0 C的倍率下容量保持率为56.3%,在1 C下循环50次后容量保持率为81.6%。通过EIS测试得出β-MnO2的包覆改善了原样品电化学反应过程中的电化学动力学。
多晶型MnO2 形貌调控 表面包覆 富锂锰基正极材料 电化学性能 锂离子电池 polymorphic MnO2 morphology control surface coating lithium-rich manganese-based cathode material electrochemical performance lithium-ion battery 
硅酸盐通报
2023, 42(9): 3387
王磊 1,2尹梦环 1张继旺 1,2周靖鸿 1[ ... ]李泉 3
作者单位
摘要
1 桂林理工大学土木与建筑工程学院,桂林 541004
2 广西绿色建材与建筑工业化重点实验室,桂林 541004
3 广西壮族自治区分析测试研究中心,南宁 530022
为促进不同粒径再生砖混骨料的多元化利用,本试验采用再生砖混细骨料完全代替石英砂,采用不同掺量聚丙烯纤维制备再生砖混工程水泥基复合材料(ECC),研究其受力破坏特征、强度影响机理及微观结构对力学性能的影响。结果表明:未掺纤维的再生砖混ECC的失效模式为脆性破坏,而掺纤维的再生砖混ECC受拉时具有明显的应变硬化特征,随着纤维掺量的增加,其抗折强度、极限抗拉强度和极限拉应变持续增大,抗压强度呈先增大后减小趋势,表现出良好的延性和韧性破坏特征; 再生砖混ECC的孔隙率在11.28%~13.68%,通过SEM观察,发现纤维与再生砖混ECC黏结性能较好,纤维破坏模式主要为拔出和拉断破坏,开裂后应变硬化拉伸幅度和拉伸强度低于普通ECC混凝土; 新旧浆体界面黏结性能相对薄弱,破坏时微裂缝容易在界面过渡区产生和发展。
再生砖混细骨料 工程水泥基复合材料 应变硬化 聚丙烯纤维 纤维掺量 力学性能 微观结构 recycled brick concrete fine aggregate engineered cementitious composites strain hardening polypropylene fiber fiber content mechanical property microstructure 
硅酸盐通报
2023, 42(10): 3479
作者单位
摘要
1 河北工业大学理学院, 天津 300401
2 北华航天工业学院电子与控制工程学院, 廊坊 065000
本文利用第一性原理计算并结合玻尔兹曼输运方程, 预测了一种热电性能优良的新型Bi2Te3基材料, 即单层BiSbTeSe2。通过系统计算单层BiSbTeSe2的电子能带结构和热电输运性质, 发现单层BiSbTeSe2在300 K时的塞贝克系数达到最高值(522 μV· K-1), 在500 K时功率因子与弛豫时间的比值最大为5.78 W· m-1·K-2·s-1。除此之外, 单层BiSbTeSe2还具有较低的晶格热导率和较高的迁移率。在最佳p型掺杂下, 单层BiSbTeSe2在500 K时的热电优值 ZT高达3.95。单层BiSbTeSe2的优良性能表明其在300~500 K的中温热电器件领域具有潜在的应用价值, 可以为进一步开发高性能Bi2Te3基热电材料提供设计依据。
第一性原理 Bi2Te3基材料 电子结构 热电输运 热电优值 层状材料 first-principle Bi2Te3-based material electronic structure thermoelectric transport thermoelectric figure of merit layered material 
人工晶体学报
2023, 52(10): 1780
Author Affiliations
Abstract
1 College of Physics and Optoelectronic Engineering, Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong Province, Shenzhen University, Shenzhen 518060, Guangdong, P. R. China
2 Department of Bioengineering and COMSET, Clemson University, Clemson, SC 29634 USA
Structured illumination microscopy (SIM) is suitable for biological samples because of its relatively low-peak illumination intensity requirement and high imaging speed. The system resolution is affected by two typical detection modes: Point detection and area detection. However, a systematic analysis of the imaging performance of the different detection modes of the system has rarely been conducted. In this study, we compared laser point scanning point detection (PS-PD) and point scanning area detection (PS-AD) imaging in nonconfocal microscopy through theoretical analysis and simulated imaging. The results revealed that the imaging resolutions of PS-PD and PS-AD depend on excitation and emission point spread functions (PSFs), respectively. Especially, we combined the second harmonic generation (SHG) of point detection (P-SHG) and area detection (A-SHG) with SIM to realize a nonlinear SIM-imaging technique that improves the imaging resolution. Moreover, we analytically and experimentally compared the nonlinear SIM performance of P-SHG with that of A-SHG.
Super-resolution structured illumination microscopy second harmonic generation 
Journal of Innovative Optical Health Sciences
2023, 16(4): 2350010
Boyi Huang 1†Jia Li 1†Bowen Yao 1Zhigang Yang 1[ ... ]Junle Qu 1,***
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong Province, College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
2 Department of Electrical and Electronic Engineering, University of Hong Kong, Pokfulam, Hong Kong SAR, China
PhotoniX
2023, 4(1): 5
Boyi Huang 1†Jia Li 1†Bowen Yao 1Zhigang Yang 1[ ... ]Junle Qu 1,***
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong Province, College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
2 Department of Electrical and Electronic Engineering, University of Hong Kong, Pokfulam, Hong Kong SAR, China
Super-resolution optical imaging is crucial to the study of cellular processes. Current super-resolution fluorescence microscopy is restricted by the need of special fluorophores or sophisticated optical systems, or long acquisition and computational times. In this work, we present a deep-learning-based super-resolution technique of confocal microscopy. We devise a two-channel attention network (TCAN), which takes advantage of both spatial representations and frequency contents to learn a more precise mapping from low-resolution images to high-resolution ones. This scheme is robust against changes in the pixel size and the imaging setup, enabling the optimal model to generalize to different fluorescence microscopy modalities unseen in the training set. Our algorithm is validated on diverse biological structures and dual-color confocal images of actin-microtubules, improving the resolution from ~ 230 nm to ~ 110 nm. Last but not least, we demonstrate live-cell super-resolution imaging by revealing the detailed structures and dynamic instability of microtubules.
PhotoniX
2023, 4(1): 2
作者单位
摘要
91977部队, 北京 100143
本文基于光学相机成像效应仿真模型, 提出了一种航空红外相机典型故障效应仿真方法。在对航空红外相机的光学系统、探测器、电子电路信号对成像效应进行深入仿真的基础上, 对不同类型成像故障效应进行了模拟, 采用典型故障的成像表现评价指标进行全面验证评价。研究结果表明: 基于红外相机成像效应的仿真模型可有效模拟多种故障成像效应, 能对装备的使用维护、试验鉴定中的故障的初步分析发挥重要的指导作用。
红外相机 故障模拟 仿真分析 infrared camera, fault simulation, simulation anal 
红外技术
2023, 45(4): 364

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