1 上海飞机制造有限公司, 上海 201324
2 中国商用飞机有限责任公司,上海 200126
稀土元素增强铝合金作为一种适用于选区激光熔化(selective laser melting, SLM)工艺的合金, 由于其良好的成形质量和优越的力学性能而得到了广泛应用。但其成形质量由成形参数决定。通过控制激光功率、扫描速度、扫描间距等关键工艺参数的变化, 研究了关键工艺参数的变化对选区激光熔化稀土元素增强铝合金的致密度、缺陷类型演变的影响。结果表明, 工艺参数的变化会导致能量密度的变化, 合金致密度由体能量密度和线能量密度共同影响, 当体能量密度在70～180 J/mm3且线能量密度为0.250～0.525 J/mm时, 合金致密度能够稳定在99.5%以上。
选区激光熔化 稀土元素增强铝合金 工艺参数 致密度 selective laser melting rare earth elements doped aluminum alloy processing parameter relative density
莫西沙星作为第四代氟喹诺酮类抗生素被大量的使用, 在人体以及家畜体内会有药物残留, 危害每个人的生命健康。 为了避免人体二次摄入, 能够快速检测肉制品中是否含有莫西沙星残留的方法尤为重要。 为此, 采用振动光谱技术结合密度泛函理论方法为莫西沙星的振动光谱检测与鉴定提供基础数据, 为其在药品检测领域的应用提供参考。 具体研究内容和结果如下: 第一步以密度泛函理论为基础(DFT), 构建莫西沙星分子空间结构, 利用B3LYP/6-311+G(d)基组优化结构并计算其理论拉曼光谱与红外光谱。 理论计算结果发现莫西沙星分子在3 700~2 800与1 800~400 cm-1范围内具有明显的拉曼与红外活性, 前者主要是官能团上键的振动, 后者为指纹区上键的振动。 由于两种光谱信息互补的优越性, 首先通过对比理论拉曼光谱与红外光谱, 标记出同时具有两种或只具有一种振动活性的振动峰频率, 结合Gaussian view显示莫西沙星分子中每个键对应的振动频率进行全面的归属, 同时给出莫西沙星分子的键长、 键角和二面角等空间结构参数。 第二步通过实验测量了莫西沙星(Moxifloxacin, MXF)的自然拉曼光谱(NRS)与红外光谱(IR)。 理论计算结果误差由频率校正因子0.973修正, 再与实验数据相比较, 峰值波数相差大多在0~10 cm-1范围内, 计算结果与实验数据基本一致, 该结果为莫西沙星的振动光谱检测与鉴定提供基础数据, 为其在药品检测领域的应用提供参考。
莫西沙星 拉曼光谱 红外光谱 密度泛函理论 Moxifloxacin NRS IR DFT
加替沙星作为第四代氟喹诺酮类抗生素被大量的使用, 在人体以及家畜体内会有药物残留, 危害每个人的生命健康。 为了避免人体二次摄入, 能够快速检测肉制品中是否含有加替沙星残留的方法尤为重要。 为此, 进行了振动光谱和密度泛函理论研究, 以期为加替沙星的振动光谱检测与鉴定提供基础数据, 为其在药品检测领域的应用提供参考。 具体研究内容和结果如下: 第一步以密度泛函理论(DFT)为基础, 构建加替沙星分子空间结构, 利用B3LYP/6-311+G(d)基组优化结构并计算其理论拉曼光谱与红外光谱。 理论计算结果发现加替沙星分子在3 700~2 800与1 800~400 cm-1范围内具有明显的拉曼与红外活性, 前者主要是官能团上键的振动, 后者为指纹区上键的振动。 由于两种光谱信息互补的优越性, 首先通过对比理论拉曼光谱与红外光谱, 标记出同时具有两种或只具有一种振动活性的振动峰频率, 结合Gaussian view显示加替沙星分子中每个键对应的振动频率进行全面的归属, 同时给出加替沙星分子的键长、 键角和二面角等空间结构参数。 第二步通过实验测量了加替沙星(Gatifloxacin, Gati)的自然拉曼光谱(NRS)与红外光谱(IR)。 理论计算结果误差由频率校正因子0.977修正, 再与实验数据相比较, 峰值波数相差大多在0~10 cm-1范围内, 计算结果与实验数据基本一致。
加替沙星 拉曼光谱 红外光谱 密度泛函理论 Catifloxacin NRS IR DFT 光谱学与光谱分析
2020, 40(5): 1372
中国空气动力研究与发展中心，四川 绵阳 621000
基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, TDLAS)技术及修正型代数迭代算法(Algebraic Reconstruction Technique, ART)，选择频率为7 153.7 cm-1 和7 154.3 cm-1 的H2O 吸收线作为测温谱线，测量了CH4/Air 预混平面火焰炉燃烧场温度和H2O 气浓度分布。仿真采用1 000 pixels×1 000 pixels 个像素点描述方形模型区域，假设40 条光束从两个方向正交通过重建区域，通过引入初始分布并经修正型ART 算法计算和三次多项式插值处理，温度场重建偏差在4.5%以内，H2O 气浓度场重建偏差在4%以内。实验采用导轨和转台实现探测光对稳态燃烧场两个方向上的平行扫描，共获取24 路光束吸收信号，经修正型ART 算法重建和三次多项式插值处理得到整个火焰炉燃烧区域的温度场和H2O 气浓度场分布。将温度场重建结果与热电偶的测量结果进行对比，表明该方法能够有效实现燃烧场温度二维重建。
可调谐半导体激光吸收光谱 代数迭代算法 温度场 浓度场 二维重建 tunable diode laser absorption spectroscopy algebraic reconstruction technique temperature field concentration field two dimensional reconstruction
国防科技大学 光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
为研究核磁共振陀螺中加热机构对原子气室性能的影响, 设计了5种典型加热方式。利用有限元分析软件ANSYS建立了原子气室的温度场模型, 给出了原子气室表面的稳态温度场分布情况。同时设计了探测精度为001 ℃的测温电路, 对原子气室表面不同位置的温度进行监控, 获得了不同加热方式下原子气室表面的温度变化情况。将仿真和实验结果进行比较, 发现误差在5%之内, 验证了仿真模型的正确性。综合仿真和实验结果比较了不同加热方式下原子气室表面温度分布情况, 获得了能够使原子气室表面温度分布最均匀的加热方式。
核磁共振陀螺 原子气室 加热机构 温度场 nuclear magnetic resonance gyroscope(NMRG) atom vapor cell heating mechanism temperature field
基于多层衍射光学元件衍射效率的表达式, 推导出了双层衍射光学元件空气间隙与衍射效率的关系。分析了空气间隙、周期、入射波段对衍射光学元件在可见光波段、红外中波、红外长波衍射效率的影响。以[400~700 nm]、[3~5 μm]、[8~12 μm]波段为例, 分别以聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为可见光波段双层衍射光学元件第一、第二层的基底、以硫化锌(ZnS)和硒化锌(ZnSe)为红外中波和长波双层衍射光学元件第一、第二层基底材料。在特定周期情况下, 确定了双层衍射光学元件空气间隙的大小对多层衍射光学元件的衍射效率的影响。
衍射效率 空气间隙 微结构高度 周期 diffraction efficiency air gap micro-structure height period
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, College of Optoelectronic Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 Experimental Teaching Center of Information Technology, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China
Frontiers of Optoelectronics
2010, 3(2): 211
基于反射光偏振特性, 提出了利用图像处理技术测量透明物体三维形状的理论和方法。分析了物体表面反射光的偏振特性, 表明自然光在经透明物体表面反射后, 反射率随光的振动方向不同而不同, 即反射光表现出部分偏振光的特性。研究了强度反射率与入射角以及光强与偏振片方向之间的函数关系, 得到了光强大小与入射面方向的关系; 根据偏振度概念并结合菲涅耳公式和折射定律, 建立了偏振度和入射角之间的表达式, 可求得物体表面法线方向, 进而得到透明物体的形状。研制了光学实验平台, 获得了物体反射光的偏振图像, 经过图像处理, 获得了被测物体的三维形状。实验结果表明, 这种方法对透明物体形状测量是有效和实用的。
光学测量 偏振 图像处理 三维面形测量 反射
Graduate Dept., Changchun Institute of Optics and Fine Mechanics, Changchun 130022, CHN
