1 南昌航空大学 材料科学与工程学院，江西 南昌 330063
2 江西洪都航空工业集团有限责任公司，江西 南昌 330063
3 苏州大学 机电学院，江苏 苏州 215000
激光清洗以绿色、安全、便于控制等优点，在航空航天、电子、交通等领域有着重要的应用价值。采用纳秒脉冲激光清洗航空2A12铝合金表面TB06-9涂层，研发了一种新型的两步法无损激光清洗工艺。运用扫描电子显微镜、能谱仪，超景深三维显微镜和万能电子实验机等分析激光清洗涂层。结果表明，第一步采用单次激光清洗，随激光功率的增加，试样表面涂层逐渐减少裸露出氧化层及基材。激光功率为40 W时氧化层保留完好，功率为45 W时氧化层开始出现损伤，随着功率的增加，损伤逐渐增多。最终确定第一步优化参数为激光的频率为20 kHz，功率为40 W，扫描速度为1040 mm/s，线间距为0.052 mm。第二步在第一步的基础上进行多次清洗，获得的优化参数为激光频率为1000 kHz，功率为80 W，扫描速度为690 mm/s，线间距为0.034 5 mm。两步法激光清洗试样的表面与原始试样表面形貌相似，表面显微硬度及抗拉强度基本保持一致，较好地保留了材料的原有力学性能。
激光除漆 铝合金 涂层 氧化层 无损 laser coating removing aluminum alloy coating oxide layer nondestructive 红外与激光工程
2022, 51(12): 20210936
1 齐鲁工业大学（山东省科学院） 山东省科学院海洋仪器仪表研究所，山东 青岛 266100
2 山东省海洋监测仪器装备技术重点实验室，山东 青岛 266100
为满足海洋浮游生物的观测，设计了大相对孔径、水下浮游生物观测专用变焦显微光学系统。该系统利用Zemax软件实现，物距模拟海水介质，采用平面水密隔窗，设计像面尺寸为8.8 mm×6.6 mm CCD感光板，显微成像系统倍率变化范围为1.0~4.0。变倍过程中数值孔径为0.15，物方线视场范围为8 mm×6 mm~2 mm×1.5 mm。最大视场下，奈奎斯特频率50 lp/mm处近轴视场和1视场的光学传递函数值均大于0.4；成像系统的畸变控制在3%以内。该显微成像系统结构简单，可以满足较小尺寸的浮游生物成像，为浮游生物的分析及浮游生物种群的研究提供技术支持。
海洋光学 水下显微成像 海洋浮游生物 ocean optics underwater micro-imaging marine plankton
山东省科学院海洋仪器仪表研究所, 山东 青岛 266061
在基于可见-近红外反射光谱的土壤养分速测技术中, 不同类型土壤间的模型转移是目前亟需解决的关键问题和难点。 以土壤全氮为研究对象, 探讨了两种不同土壤间的模型传递方法及其效果。 以青岛李村河畔土壤为主样品, 通过分段直接矫正结合斜率/截距修正(PDS-S/B)、 分段直接矫正结合线性插值(PDS-LI)、 典型相关性分析结合斜率/截距修正(CCA-S/B)、 典型相关性分析结合线性插值(CCA-LI)、 直接矫正结合斜率/截距修正(DS-S/B)、 直接矫正结合线性插值(DS-LI)等算法, 进行模型转移, 实现对青岛浮山山麓土壤全氮含量不同程度的预测。 其中, PDS-S/B的模型转移效果最好, 均方根误差、 平均相对误差、 最大相对误差均最小, 分别为0.04, 6.6%, 19.0%。 主、 从样品经遗传算法提取特征变量后再进行模型转移, 相比无任何前处理的模型转移, 均有不同程度的提高, 其中LI相关的模型转移方法比S/B相关的方法提高的程度更大。 研究了不同样品在同一仪器、 相同测试环境下的土壤养分的模型传递问题, 初步探讨了同一仪器共享一个土壤养分光谱模型的可能性, 这将从根本上提高速测效率, 有利于光谱技术在土壤养分速测中的推广应用。
模型传递 模型转移 可见-近红外光谱 土壤养分 速测技术 Model transfer Calibration transfer Visible and near infrared spectrum Soil nutrients Rapid detection 光谱学与光谱分析
2018, 38(10): 3210
1 山东省科学院海洋仪器仪表研究所, 山东 青岛 266001
2 山东省海洋环境监测技术重点实验室, 山东 青岛 266001
基于酸性条件下硅酸盐与钼酸铵反应生成硅钼黄后被还原成硅钼蓝的原理, 借助微流控芯片平台, 建立基于连续流动-分光光度法快速测定海水硅酸盐的分析传感器, 传感器测定周期约为300 s, 采用双光程方式拓展测量范围, 线性测量范围可达0～400 μmol·L-1, 双光程的检出限分别为45.1 nmol·L-1和1.6 μmol·L-1; 当海水盐度大于15时, 传感器测量准确度和稳定性基本不受盐度影响, 且实际海水加标回收率在98.1%～104.0%之间。 2015年11月在胶州湾开展了20个站点海试和同步比对试验, 结果显示, 该系统具有准确度高、 简单、 集成度高、 水样消耗少、 抗干扰能力强等优点, 可用于海水原位硅酸盐的分析。
硅酸盐 分光光度法 微流控芯片 传感器 海水 Silicate Spectrophotometry Microfluidic chip Sensor Seawater
1 山东省科学院海洋仪器仪表研究所, 山东 青岛 266001
2 山东省海洋环境监测技术重点实验室, 山东 青岛 266001
海水化学需氧量(COD)是海水中有机污染物的综合指标, 是海洋环境监测最重要的项目之一。 现有的海水COD测量方法耗时长、 体系复杂, 无法满足海洋在线监测的需求。 采用臭氧发光机理实现海水COD的分析, 同时借助微芯片技术, 设计了高集成度的新型海水COD分析系统, 同时对系统中臭氧和水样流速、 水样加热温度、 样品盐度及过滤精度等影响测定的因素进行优化筛选。 实验结果表明, 该系统的测量范围为0.1～10 mg·L-1, 检出限0.08 mg·L-1, 与国标方法测量结果有很好的一致性, 同时具有结构简单, 测试时间短等优势, 满足海水COD现场分析的需求。
臭氧 化学发光 微流控芯片 海水化学需氧量 Ozone Chemiluminescence Microfluidic chip Seawater chemical oxygen demand 光谱学与光谱分析
2017, 37(12): 3698
1 山东省海洋环境监测重点实验室, 山东 青岛 266100
2 山东省科学院海洋仪器仪表研究所, 山东 青岛 266100
设计了大相对孔径的三档变焦光学系统来监控海洋生态监测仪器的工作状态。该系统的设计通过Zemax软件实现, 总长度为200 mm, 系统采用6.4 mm×4.8 mm的CCD感光板, 三档变焦焦距分别为8, 14, 28 mm, 变焦过程中相对孔径为1/1.4, 短焦时最大视场角为52°。最大视场角下, 当奈奎斯特频率为42 lp/mm 时, 系统的0视场的调制传递函数(MTF)值为0.8, 0.707视场的平均MTF值为0.7, 1视场的平均MTF值达0.6; 10 μm范围内, 几何包围能量均在90%; 畸变控制在合理的范围。该系统变焦比高、结构简单、相对孔径大, 适用于海水中海洋生态监测仪器的监控, 能够及时地反馈海洋生态监测仪器的工作状态信息, 大大降低了海洋生态监测仪器的维护成本。
海洋光学 水下光学成像 变焦系统 激光与光电子学进展
2017, 54(10): 100101
辽宁师范大学物理与电子技术学院, 辽宁 大连 116029
利用有限元法分析了双面电极下铌酸锂晶体内部的电场分布。在规定匀强电场区域条件下,得到匀强电场区域大小随晶体宽度与电极宽度比值增大而增大的规律。在此基础上利用铌酸锂晶体的双横向普克尔效应设计了一种适用于任意光波长的电控λ/2波片。制作并测试了晶体宽度与电极宽度之比分别为2∶1和3∶1的电控铌酸锂λ/2波片,结果表明:这种波片可将一束线偏振的输入光转换成任意方向偏振的输出光,也可将任意偏振方向的输入光转换成固定方向偏振的输出光,并且晶体宽度与电极宽度比值越大,实验值与理论值符合得越好。
光学器件 电控λ/2波片 双横向普克尔效应 有限元法 optical devices voltage-controlled half-wave plate dual-transversal Pockels effect finite element method
1 安徽师范大学物理系,芜湖,241000
2 中国科学技术大学近代物理系,合肥,230027
3 高能物理研究所,北京918信箱,100039
从自旋为任意整数的Bargmann-Wigner方程出发,导出了自旋为整数的场的易于求解的相对论性波动方程,在坐标表象中求解此方程,严格导出了自旋为整数的场的场函数.
自旋为整数的场 Bargmann-Wigner方程 坐标表象 严格解 Integer spin Bargmann wigner equation Coordinate representation Rigorous solution method 原子与分子物理学报
2002, 19(4): 497
