Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
2 University of Michigan-Shanghai Jiao Tong University Joint Institute, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
Relativistic electrons moving over a periodic metal grating can lead to an intriguing emission of light, known as Smith–Purcell radiation (SPR), the precursor of the free-electron laser. The speed of light plays a critical role in the far-field emission spectrum. Inspired by this photonic SPR, here we experimentally demonstrate a photoacoustic phased array using laser-induced shock waves. We observe acoustic radiation spectrum in the far field, perfectly predicted by a universal theory for the SPR. This scheme provides a tool to control the acoustic radiation in the near field, paving the way toward coherent acoustic wave generation and microstructure metrology.
nonlinear optics Smith–Purcell radiation laser-induced shock wave photoacoustic phased array Chinese Optics Letters
2023, 21(4): 041901
1 成都理工大学核技术与自动化工程学院, 四川 成都 610059
2 中核四○四有限公司第三分公司, 甘肃 嘉峪关 735100
在核燃料后处理流程中, 需对工艺中的铀浓度进行准确测量。 利用X射线管照射铀溶液, 通过测量铀的L边界X射线透射谱确定铀浓度。 文章设计了铀的L边界X射线透射谱测量系统。 通过配制1~200 g·L-1铀标准溶液, 建立铀浓度测量工作曲线, 并对系统的精密度、 准确度和稳定性进行测试。 结果表明, 铀浓度测量工作曲线线性拟合参数R2=0.999 9; 系统对57.004 g·L-1铀溶液测量精密度为0.21%, 对38.255 g·L-1铀溶液测量相对误差为0.32%; 对2.236 g·L-1铀溶液进行连续测量, 99.67%数据落在μ±3 s。
X射线透射谱 L边界技术 铀浓度测量 X-ray transmission spectrum L-Edge technology Uranium determination 光谱学与光谱分析
2017, 37(11): 3641
成都理工大学核技术学院, 四川 成都 610059
针对矿山尾矿中微量银元素测定的技术难题, 提出了一种基于超短光路原理的能量色散X荧光能谱快速检测的方法。 提高元素测量分辨率, 提高样品分析效率, 降低光管功率, 延长仪器使用寿命。 能谱系统优化了滤片以及探测器屏蔽物等设计, 准直器采用对X射线基本无散射的聚四氟乙烯, 达到微量银元素的检测要求。 实际尾矿测试中, 银的检出限达到01 mg·kg-1, RSD在01%～26%之间, 准确度在87%～115%之间。 对比尾矿、 原矿及精矿的检测实验, 证明了在能量色散X荧光能谱中引入超短光路设计方法, 能够提升系统峰/本底比, 满足微量银元素的检测要求。
矿山尾矿 微量银元素 能量色散X荧光能谱 超短光路 Mine tailings Trace silver EDXRF Ultra short optical path 光谱学与光谱分析
2017, 37(7): 2242
成都理工大学核技术与自动化工程学院, 四川 成都 610059
在核能谱分析中, 高斯函数最小二乘拟合法是计算单能峰净峰面积常用的方法, 该方法精度较高, 但噪声敏感性较强, 导致拟合出的高斯函数在峰位附近的残差向量较大。 针对该问题, 对高斯函数最小二乘拟合法进行了详细推导, 分析了峰位附近残差向量较大的原因, 提出了一种基于高斯函数最小二乘拟合法的高斯函数加权最小二乘拟合法, 即在高斯函数最小二乘拟合法的基础上, 引入了权重因子。 该权重因子与取对数后数据权重削弱趋势相反或与数据本身趋势相符, 以减小噪声敏感性。 由于在求解高斯函数参数的过程中涉及到求逆矩阵运算, 计算量较大, 耗时较长, 为了提高实时性, 将求逆矩阵的运算过程转换为了简单的方程组运算, 并给出了高斯函数的幅值、 中心及方差参数的快速求解公式。 将这两种方法用于55Fe的特征X射线单能峰的实际拟合中, 结果表明, 高斯函数加权最小二乘拟合法效果均较好, 这说明该方法降低了噪声敏感性, 减小了高斯函数在峰位附近的残差向量, 进一步提高了拟合精度。 另外, 使用快速求解公式, 也减小了运算量, 增强了实时性, 为在便携式设备中的有效使用提供了可能。
核能谱 单能峰 权重因子 加权最小二乘拟合 Nuclear spectrum Single spectrum peak Weight factor Weighted least square fitting 光谱学与光谱分析
2016, 36(8): 2373
1 电子科技大学 光电信息学院, 四川 成都 610054
2 湖南师范大学 物理与信息科学学院, 湖南 长沙 410006
有机聚合物脊形光波导的色散特性对聚合物光子学器件性能具有重要影响。本文利用标量变分理论计算脊形光波导的有效折射率, 其用到的近似光场分布运用变分有效折射率法获得。考虑折射率分布的横向变化, 基于导模满足的矢量波动方程, 利用微扰法对标量变分理论所得有效折射率进行偏振修正, 求得精度更高的色散特性。对聚合物多模脊形光波导基模和高阶模的色散特性进行分析, 研究了波导结构参数对色散特性的影响, 分析了单模波导TM、TE基模的偏振色散特性。研究结果表明, 运用本征方程分析TM模的色散特性误差大, 必须加以修正; 而对于TE模, 其误差相对较小。
集成光学 光学波导 光学聚合物 integrated optics optical waveguide optical polymer materials
