1 复旦大学 现代物理研究所 核物理与离子束应用教育部重点实验室 上海 200433
2 理论物理专款上海核物理理论研究中心 上海 200438
3 上海交通大学 物理与天文学院 上海市粒子物理和宇宙学重点实验室 粒子物理与星系宇宙学教育部重点实验室 上海 200240
4 Cyclotron Institute and Department of Physics and Astronomy, Texas A&M University, College Station, TA77843, USA
5 兰州大学 物理科学与技术学院 兰州 730000
6 同济大学 物理科学与工程学院 上海 200092
7 Physics Department, Brookhaven National Laboratory, Upton, NY11973, USA
寻找量子色动力学（Quantum Chromodynamics，QCD）相变信号是当前重离子碰撞实验的一个基础科学目标，对理解强相互作用物质的性质、大爆炸初期的宇宙演化、超新星的爆发机制、致密星的内部结构以及双中子星并合产生的引力波等重要前沿问题都具有重要意义。当重离子碰撞中发生非连续QCD相变时，引发的强相互作用物质的密度涨落与关联可以通过轻原子核的产额观察量来探测。核子间的多体关联决定了重离子碰撞中轻核的产额。特别地，基于核子并合模型对于轻核产额的计算表明质子（）、氘核（）和氚核（）的产额比值敏感于核子密度涨落与关联，是一个较好的寻找QCD相变信号的可观测量。进一步，基于输运模型对于重离子碰撞中的手征相变的模拟发现，当系统的相轨迹经过一阶相变区域时，轻核产额比值有明显增加。这些结果为利用重离子碰撞中的轻核产生寻找QCD相变提供了理论依据。
重离子碰撞 QCD相变 轻核产生 并合模型 临界涨落 Heavy-ion collisions QCD phase transition Light nuclei production Coalescence model Critical fluctuation
1 上海卫星装备研究所，上海 200240
2 上海航天技术研究院，上海 201109
针对红外定标器在定标试验过程中因异质材料线膨胀系数不匹配导致结构热失配，造成低温状态下螺栓松动、降温速率慢、温度均匀性差，高温状态下玻璃钢隔热垫压溃等问题，开展大面源、宽温区、多材料体系红外定标器热适配结构优化设计与验证。从法向预紧力调控和面内翘曲变形控制两方面，筛选关键材料，调整装配参数，优化结构参数。采用仿真与试验相结合的手段，探究高低温状态下异质多层结构螺栓预紧力变化规律，验证红外定标器结构安全性和稳定性。最后通过升降温试验验证红外定标器关键技术指标。研究结果表明，选用聚四氟乙烯作为隔热材料，配合不锈钢螺栓，施加初始拧紧力矩介于10~18 N·m之间，调整安装孔孔径为25 mm以上，可有效控制预紧力变化，减小面内翘曲变形。全系统仿真结果表明在高低温状态下，连接安全有效的螺栓比例均达到了90%以上。热适配结构设计与优化可显著提高红外定标器降温速率，改善辐射面低温状态温度均匀性，结构安全性与稳定性满足设计要求。热适配结构优化设计方法可作为同类产品的参考。
红外定标器 热适配结构 预紧力 翘曲变形 infrared calibrator thermal adaptive structure preload warping deformation 红外与激光工程
2023, 52(3): 20220463
武汉理工大学资源与环境工程学院, 武汉 430070
本文以5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-吡喃半乳糖苷为底物,探测细胞结构中β-半乳糖苷酶的活性.作为β-半乳糖苷酶的底物,5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-吡喃半乳糖苷在细胞β-半乳糖苷酶酶解作用下,形成靛蓝染料衍生物,在贵金属表面具有较强的表面增强拉曼散射.这种通过表面增强拉曼光谱探测细胞酶活性的方法,与高速拉曼线扫描相结合,可以快速地评估细胞种群的酶活性.
表面增强拉曼散射 β-半乳糖苷酶 拉曼线扫描 surface enhanced Raman scattering β-galactosidase Raman line mapping
1 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
3 上海卫星装备研究所, 上海 200240
4 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 安徽 合肥 230026
现有的激光诱导击穿光谱定量分析模型大多是基于激光诱导等离子体处于局部热平衡这一假设, 而实际上等离子体只是在有限的时间、 空间内近似处于热平衡状态。 非热平衡状态下各个能级上的粒子布居数不服从玻尔兹曼分布, 故用某一能级的单一谱线做定量分析会带来一定误差。 考虑到等离子体的非热平衡状态, 提出了一种多元非线性定量分析模型, 该模型充分利用了待分析粒子的不同上能级对应的多条跃迁谱线信息, 能够有效减小信号不稳定对定量分析结果的影响。 利用此模型和建立在等离子体局部热平衡假设上的单谱线内标模型分别对30块钢铁样品中Mn元素的含量进行定量分析对比, 对比结果表明, 多元非线性模型的测量准确性和重复性均优于单谱线内标模型。
激光诱导击穿光谱 多元非线性 热平衡 稳定性 定量分析 LIBS Multivariate nonlinear LTE Repeatability Quantitative analysis 光谱学与光谱分析
2014, 34(11): 3100
1 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院, 合肥 230009
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 合肥 230031
3 中国科学技术大学 环境科学与光电技术学院, 合肥 230026
4 上海卫星装备研究所, 上海 200240
炉渣成分的实时在线检测是目前金属冶炼企业迫切需求的一项技术.本文利用激光诱导击穿光谱技术结合偏最小二乘回归模型对炉渣中的CaO、MgO、Al2O3和Fe进行定量分析.采用背景修正和基于等离子体成像强度的谱线归一化法对光谱进行预处理, 有效提高了光谱强度的准确性和稳定性.利用25块已知成分的炉渣样品建立偏最小二乘回归定量分析模型, 并用其预测另外5块样品成分.CaO、MgO、Al2O3和Fe预测结果的平均相对误差分别为4.7%、11.5%、17.9%和12.5%.实验结果表明, 激光诱导击穿光谱结合偏最小二乘回归方法可实现炉渣成分实时在线检测.
光谱学 激光诱导击穿光谱 偏最小二乘 炉渣 归一化 定量分析 实时在线 Spectroscopy LIBS PLS Slag Normalization Quantitative analysis On-line
为了提高卫星定量化应用水平,需要进一步提高卫星光学载荷的定标精度。当前载荷定标依然以地面定标为主,为了缩小 在轨与地面因环境因素引起的定标误差,需要模拟在轨真实环境进行定标试验。针对当前发展迅速的光学载荷真空定 标技术,描述了国内外发展现状,阐明了真空定标专业的概念与分类,并结合真空定标技术的应用现状,分析了真空光 谱定标和辐射定标的系统组成和技术难点,最后就未来我国真空定标技术的发展提出了建议与展望。
卫星 光学载荷 真空定标 辐射定标 satellite optical load vacuum calibration radiation calibration
中国科学院 安徽光学精密机械研究所 光学遥感中心，安徽 合肥 230031
高精度光谱可调定标光源系统是针对高光谱遥感器的高精度定标提出的一种新型参考光源，设计了一个折射式宽谱段大相对孔径的准直物镜。镜头工作在400 nm~1 000 nm波段，半视场角2.2°、相对孔径F/2.8、焦距135 mm。利用部分色散（P）和阿贝数（ν）的修正公式，基于复消像差的基本原理，获得了镜头的初始结构。借助Zemax光学设计软件进行优化设计，重点校正了系统的二级光谱。最后，在设计波段上实现了复消色差，二级光谱残余量约为0.04 mm，其他像差也得到了良好的平衡。镜头的MTFs在37 lp/mm空间频率处均大于0.8，镜头整体性能满足设计指标。
宽谱段 复消色差 二级光谱 光学设计 高光谱遥感 broadband apochromatism secondary spectrum optical design hyper-spectral remote sensing
中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
野外光谱测量过程中,保持参考板的水平放置,有助于减小太阳照射参考板入射角的不确定性,提高 测量精度。为了降低野外光谱测量操作强度、提高测量效率,使用TMS320F2812数字信号控制器、基于 三维微机电系统原理制成的倾角传感器SCA100T-D01和步进电机组成一个闭环控制系统,设计并实现 了一个快速将漫反射参考板调节水平的平台。介绍了该自动水平台的工作原理,详细描述了该自动调 节水平漫反射平台控制部分各个模块的硬件设计和软件设计,并给出了系统的工作流程图。与传统使 用水平尺手动调平方法相比,该平台调平速度快,精度高。
野外光谱测量 自动水平 倾角传感器 field spectra measurement auto-leveling inclinometer
中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
为了实现大口径、宽视场光学遥感器的辐射定标，研制了新型的直径3 m、出光口直径1 m的可变光谱积分球光源。采用多种波长的发光二极管密集阵列发光单元, 结合卤钨灯发光单元，在400~2500 nm波段实现了绝对辐亮度和光谱分布的动态可调, 开发了光谱自动匹配算法，能够模拟阳光、海水、植被、沙漠等典型目标光谱。参考光源采用循环水冷温控和高精度可编程直流电源驱动技术，保障了光源的稳定性。检测结果表明：光源角度均匀性在±60°以内优于99.4%，面均匀性优于99.5%，2 h内稳定性优于99.8%。
测量 积分球 参考光源 光谱匹配 辐射定标
中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
以气象观测应用为目标,提出一种基于非制冷微测辐射计的热红外波段相机光学设计方案。该光学系统 焦距60 mm,光谱范围8?14 μm,视场角7。综合三片分离式结构和双高斯光学结构设计了 红外物镜,优化后物镜成像质量达到衍射极限。进行了物镜的无热化结构设计,分析结果表明在－20℃～60℃范围 内,物镜成像弥散斑直径接近爱里斑直径。
热红外 相机 光机系统 无热化 thermal infrared camera opto-mechanical system athermalization
