作者单位
摘要
1 南华大学电气工程学院, 湖南 衡阳 421001 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所, 安徽 合肥 23003
2 南华大学电气工程学院, 湖南 衡阳 421001
3 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所, 安徽 合肥 23003
4 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所, 安徽 合肥 23003中国科学技术大学研究生院科学岛分院, 安徽 合肥 230031
5 合肥师范学院物理与材料工程学院, 安徽 合肥 230601合肥综合性国家科学中心能源研究院, 安徽 合肥 230031
6 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所, 安徽 合肥 23003南华大学核科学技术学院, 湖南 衡阳 421001
近红外波段(NIR, 波长范围: 780~2 500 nm)在线光谱分析技术具有小型化、 快速检测、 结果稳定可靠等优点, 在工业现场检测领域有着广泛的应用。 由于近红外光谱分析系统受温度影响较大, 传统的光栅分光在线光谱分析系统所采用的光谱仪通常仅对探测器制冷, 光路部分仍然会受到温度影响产生波长漂移等测量误差。 此外, 系统也多采用PC计算机来进行数据采集和控制, 并通过配备独立的工业通讯模块实现光谱分析系统与产线总控系统的通讯, 不仅增加了设备成本与体积, 也显著降低了系统的稳定性。 针对这些问题, 基于STM32单片机开展了在线恒温光谱分析系统研制与测试。 系统采用STM32单片机来控制近红外光谱仪, 通过设定和修改采集间隔时间并采集光谱数据, 对光谱数据进行预处理, 来计算得到目标样品的理化指标。 对于温度控制, 开发了在STM32单片机上运行的基于比例-积分-微分(PID)控制算法的恒温控制系统, 对光谱仪整体(包含光路和电路部分)实现了闭环恒温控制。 同时, 开发了基于STM32单片机的工业通讯接口(包含Modbus协议通讯和4~20 mA电流信号通讯)。 系统实验测试结果表明, 该设计能够长时间稳定运行, 并有效降低了环境温度变化对光谱数据带来的干扰。 在长达48小时的系统运行过程中, 光谱仪温度稳定控制在5 ℃左右, 温控精度优于0.25 ℃。 相对于未恒温控制的运行模式, 恒温控制条件下的平均吸收光谱强度相对标准差显著减小, 并实现了数据采集、 预处理、 样品理化指标计算、 工业信号通讯及温度控制的一体化设计, 以满足工业现场在线检测需求。
在线光谱分析系 STM32单片机 比例-积分-微分控制 数据采集控制 On-line spectroscopic system STM32 single-chip microcomputer Proportional-integral-differential (PID) control Pctra data acquisition 
光谱学与光谱分析
2023, 43(9): 2734
李义超 1,2,*符佳 1吕波 1黄耀 1[ ... ]肖炳甲 1
作者单位
摘要
1 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院, 安徽 合肥 230009
4 合肥工业大学电气与自动化工程学院, 安徽 合肥 230009
电流密度分布是等离子体物理研究的关键分布参数, 在托卡马克先进运行模式发展, 电流驱动, 约束与输运等方面发挥着重要的作用。 中性束与等离子体相互作用产生的分裂光谱, 包括σ分量与π分量, 水平观测时, σ分量的偏振方向垂直于等效电场的方向, π分量的偏振方向平行于等效电场的方向, 通过测量分裂光谱的偏振方向可以反演出等离子体电流密度分布。 基于光弹调制器的偏振检测系统具有检测精度高、 时间响应迅速的独特优点, 非常适用于等离子体电流快速变化下的电流密度分布测量。 光弹调制器的双折射晶体在周期性外部驱动源的作用下发生弹性形变, 其折射率会产生周期性的变化, 当偏振光通过时, 出射光的偏振特性将相应产生周期性变化, 再经过偏振片, 形成调制的光强变化。 运动斯塔克效应(MSE)诊断的偏振检测系统由两个光弹调制器(PEM)和一个偏振片组成, 通过检测不同调制频率的调制强度的比值, 从而快速、 精确地获得分裂光谱的偏振方向的实时变化, 进而得到等离子体电流密度分布。 详细介绍了东方超环托卡马克(EAST)装置上的MSE诊断, 初步完成了离线测试与标定, 参与中性束电流本文驱动物理实验, 初步获得了等离子体电流密度分布的信息。
光谱诊断 偏振检测 光弹调制器 Spectroscopic diagnostics Polarization detection Photoelastic modulators 
光谱学与光谱分析
2023, 43(1): 111
作者单位
摘要
苏州科技学院数理学院,江苏 苏州 215009
采用化学水浴沉积法制备了半导体薄膜硫化镉(CdS)太阳能电池材料 , 对影响成膜的因素以及薄膜的结构和光学性能进行了初步测试研究。 结果表明, 反应溶液的pH值以及薄膜的退火温度是影响成膜的重要因素。实验中pH值范围控制在10.5~10.8之间,最佳退火温度为400°C。另外退火时滴加CdCl2 溶液并将其涂 抹于薄膜表面,可以使薄膜在可见光范围的透过率得到进一步的提高。
CdS薄膜 太阳能电池 化学水浴沉积法 光学性能 CdS thin-film solar cell chemical bath deposition optical property 
红外
2012, 33(11): 30
作者单位
摘要
内蒙古农业大学机电工程学院, 内蒙古 呼和浩特010018
针对蜜瓜可溶性固形物含量透射光谱检测中, 异常建模样品对模型精度的影响及多种可能来源, 提出异常样品的综合评判方法。 为防止漏判, 分别针对不同来源, 采用基于预测浓度残差、 Chauvenet检验法及杠杆值与学生残差T检验准则对85个建模样品(偏最小二乘法建模)进行初步判别, 共判别出9个疑似异常样品。 为防止误判, 对疑似样品逐一回收, 考察其对建模与预测精度的影响。 先后回收5个样品后, 所建校正模型相关系数r为0.889, 均方根校正偏差RMSEC为0.601°Brix, 对35个未知样品的均方根预测偏差RMSEP为0.854°Brix, 比未剔除异常样品前所建模型(r=0.797, RMSEC=0.849°Brix, RMSEP=1.19°Brix)精度明显提高, 比剔除全部疑似异常样品所建模型(r=0.892, RMSEC=0.605°Brix, RMSEP=0.862°Brix)更稳定, 预测精度更高。
蜜瓜 异常样品 判别方法 近红外光谱 校正模型 Melon Outlier sample Discriminating methods NIR spectroscopy Calibration model 
光谱学与光谱分析
2012, 32(11): 2987
作者单位
摘要
1 苏州科技学院数理学院, 江苏 苏州 215009
2 苏州大学江苏省薄膜材料重点实验室, 江苏 苏州 215006
染料敏化太阳能电池(DSSC)与商用硅电池相比, 由于具有转化效率较高、制作成本低等一系列 优点, 近年来已受到人们的广泛关注。简要介绍了DSSC太阳能电池的结构和基本原理, 重点分析了DSSC太阳能电池的关键组成和影响 光电转化效率的因素。采用胶带涂覆法在柔性ITO衬底上制备了多孔纳米TiO薄膜, 通过给其配置相应的染料和电解 质组装成了柔性DSSC太阳能电池。经简单测试, 该太阳能电池的光电转化性能为:开路电压 100 mV, 短路电流 1.2 mA。
太阳能电池 染料敏化 TiO薄膜 solar cell dye sensitization TiO thin film 
红外
2011, 32(5): 38
作者单位
摘要
苏州科技学院物理科学与技术系,江苏 苏州,215009
红外探测器不论是在**还是在民用方面都有非常重要的应用。非致冷热释电红 外探测器由于具有光谱响应宽、无需致冷等显著优点,近年来成为红外成像领域的研究热点,其结构中 最关键的部分是敏感元。本文采用半导体光刻工艺和化学腐蚀的方法成功地对钛酸铅(PT)铁电薄膜进行 了刻蚀,同时采用剥离技术对相应的电极实现了图形化。
敏感元 光刻 剥离 红外 sensing element lithography lift-off IR 
红外
2009, 30(2): 20
作者单位
摘要
1 苏州科技学院,电子与信息工程系,江苏,苏州,215011
2 西安交通大学,电子材料研究所,陕西,西安,710049
采用Sol-Gel方法,通过快速热处理,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备出Pb(Zrx,Ti1-x)O3成分梯度薄膜.经俄歇微探针能谱仪(AES)对制备的"上梯度"薄膜进行了成分深度分析,结果证实其成分梯度的存在.经XRD分析表明,制备的梯度薄膜为四方结构和三方结构的复合结构,但其晶面存在一定的结构畸变.经介电频谱测试表明,梯度薄膜的介电常数比每个单元的介电常数都大,但介电损耗相近.在10 kHz时,上、下梯度薄膜的介电常数分别为206和219.经不同偏压下电滞回线的测试表明,上、下梯度薄膜均表现出良好的铁电性质,其剩余极化强度Pr分别为24.3和26.8 μC·cm-2.经热释电性能测试表明,热释电系数随着温度的升高逐渐增加,室温下上、下梯度薄膜的热释电系数分别为5.78和4.61×10-8 C·cm-2K-1,高于每个单元的热释电系数.
成分梯度薄膜 锆钛酸铅 快速热处理 热释电系数 compositionally graded thin films Pb(ZrxTi1-x)O3 pyroelectric coefficient 
红外与毫米波学报
2005, 24(4): 250
作者单位
摘要
西安交通大学电子材料研究所,陕西,西安,710049
使用一种新的快速热处理的方法制备出Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)薄膜,该方法的主要设备为链式热处理炉,它主要分为三部分,即预热带、加热带和冷却带.溶胶的配制采用先通过减压蒸馏的方法得到干凝胶,再将干凝胶溶解在乙二醇甲醚中的方法得到.对干凝胶作了DSC-TG分析;对薄膜作了X-射线衍射分析,结果为纯的钙钛矿结构的晶相;在10kHz时薄膜的相对介电常数为235,介质损耗小于0.02;C-V特性曲线以及P-E电滞回线显示薄膜具有良好的铁电性能.
快速热处理 链式热处理炉 减压蒸馏 钙钛矿结构 RTA caterpillar furnace reduced pressure distillation perovskite structure 
红外与毫米波学报
2004, 23(2): 91

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