肖体乔 1,2,3,*王飞翔 1李可 1许明伟 1,2,3鞠晓璐 1,2,3
作者单位
摘要
1 上海光源科学中心, 中国科学院上海高等研究院, 上海 201204
2 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201800
3 中国科学院大学, 北京 100049

针对复杂体系弱信号的成像难题,本课题组提出并发展了运动衬度X射线成像方法。该方法利用各运动组分对入射光场的调制随时间的演化规律的不同,将其分离开来、分别成像,从而消除各组分间的相互干扰、提高成像灵敏度。低造影剂浓度血管造影、植物微导管输水无造影剂成像、电化学反应离子迁移高灵敏成像等实验结果表明,运动衬度X射线成像可实现传统方法无法实现的有效衬度的复杂体系弱信号成像。因适用于任意波长,运动衬度成像原理也有望在红外、可见光等其他波段获得广泛应用。

X射线光学 运动衬度 运动伪影消除 运动衬度血管造影 植物微导管输水 电化学反应离子迁移 
光学学报
2022, 42(11): 1134001
Haipeng Zhang 1,2,3Ke Li 2Feixiang Wang 2Hong Yu 4[ ... ]Tiqiao Xiao 1,2,3,*
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Shanghai Synchrotron Radiation Facility/Zhangjiang Lab, Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201204, China
3 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
4 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
At present, reconstruction of megapixel and high-fidelity images with few measurements is a major challenge for X-ray ghost imaging (XGI). The available strategies require massive measurements and reconstruct low-fidelity images of less than 300×300 pixels. Inspired by the concept of synthetic aperture radar, synthetic aperture XGI (SAXGI) integrated with compressive sensing is proposed to solve this problem with a binned detector in the object arm. Experimental results demonstrated that SAXGI can accurately reconstruct the 1200×1200 pixels image of a binary sample of tangled strands of tungsten fiber from 660 measurements. Accordingly, SAXGI is a promising solution for the practical application of XGI.
X-ray ghost imaging compressive sensing megapixel imaging 
Chinese Optics Letters
2022, 20(3): 033401
作者单位
摘要
1 1.郑州大学 材料科学与工程学院, 郑州 450001
2 2.东莞理工学院 材料科学与工程学院, 东莞 523830
Mn4+激活红光荧光粉是白光半导体发光二极管(wLEDs)领域当前研究热点之一。Mn4+离子2E→4A2跃迁在铝酸盐中的最短发光波长是在MgAl2O4中实现的651 nm发光, 由于其结构中含有形成四面体或八面体配位的两种阳离子格位(Mg2+/Al3+), 易造成所掺杂锰元素存在多种价态(+2/+4/+3等)。本研究通过改变起始原料中Al2O3的晶型(γ/α比例)及退火处理来调控锰离子在MgAl2O4晶格中的占据格位, 对其主要存在价态实现调控。采用荧光光谱和紫外-可见-近红外漫反射光谱技术来表征所合成荧光粉中Mn离子的价态及其演变。研究发现, 高α/(α+γ)比铝源促进Mn2+形成, 而低α/(α+γ)比铝源促进Mn4+形成。通过使用高活性纳米γ-Al2O3为铝源, 有效抑制了锰离子在MgAl2O4中Mg2+格位的占据及Mn2+离子的形成, 经空气中1550 ℃保温5 h的一次高温热处理即可制备出在可见光区只有Mn4+红光发光的高纯高亮度MgAl2O4:Mn4+荧光粉。氧化铝晶型影响锰离子掺杂格位和掺杂价态的本质规律是: 氧化铝活性决定实际固溶掺杂反应步骤, 进而影响锰离子掺杂格位和价态。本研究提出的反应步骤调控作为反应气氛、电荷补偿剂、反应温度三种调控方法外的一种新方法, 为Mn4+激活铝酸盐荧光粉中锰离子掺杂价态调控提供了新思路。
Mn4+ 白光LEDs 红光荧光粉 价态调控 Mn4+ white LEDs red-emitting phosphor valence state control 
无机材料学报
2021, 36(5): 513
作者单位
摘要
1 中国科学院云南天文台,云南 昆明 650216
2 中国科学院大学,北京 100049
3 云南师范大学 云南省光电信息技术重点实验室,云南 昆明 650216
4 云南北方驰宏光电有限公司,云南 昆明 650217
对于大口径地基开放式太阳望远镜,热光阑温升将导致其像质劣化。尤其是,热光阑通光孔紧挨成像光束,其与环境的温度差对像质影响很大。这是中国巨型太阳望远镜(Chinese Giant Solar Telescope, CGST)计划面临的诸多问题之一。解决热光阑温控问题的具体方法是设计整体冷却效率高且在关键位置得到进一步强化的热光阑结构,以达到温控均匀的目的。本文提出倒锥导流式热光阑设计方案,该方案有利于降低通光孔位置温度,使温度极高点离开通光孔。对流换热系数和光阑温度场仿真结果证明此方案明显优于目前常用的方法。倒锥导流式热光阑的极限温升为3 ℃,优于GREGO的极限温升(7 ℃);实测温度场与仿真温度场进行对照,结果在误差范围内。结果证明导流式倒锥结构具有较好的温控效果。
热光阑 红外测温 CGST预研 导流式 射流冲击 heat-stop infrared temperature measurement CGST pre-research diversion type jet impact 
中国光学
2020, 13(3): 586
陈双远 1,2,*王飞翔 1,3许方宇 1郭杰 3[ ... ]王远方舟 1,3
作者单位
摘要
1 中国科学院云南天文台 天文光电实验室, 云南 昆明 650216
2 中国科学院国家天文台FAST运行和发展中心, 贵州 平塘 558300
3 云南师范大学 云南省光电信息技术重点实验室, 云南 昆明 650500
4 云南北方驰宏光电有限公司, 云南 昆明 650217
5 河南师范大学 物理学院, 河南 新乡 453007
采用自制的M′波段(4.605~4.755 μm)红外辐射测量系统对阿里观测站、德令哈观测基地和怀柔观测基地的大气辐射进行实地测量, 并对结果进行拟合和误差分析。首先, 基于黑体定标结果和辐射传输方程, 得到输出有效读数与平均大气透过率和天顶角的关系公式; 在三个站点对不同天顶角下的大气红外辐射进行扫描测量, 利用上述公式, 拟合出M′波段平均大气透过率。结果表明, 三地透过率的加权平均值分别为0.805、0.758、0.650, 透过率随时间的起伏分别为0.081、0.250、0.073, 高海拔的阿里观测站透过率最高。用MODTRAN软件模拟的平均透过率分别为0.851、0.805、0.615, 与实测结果接近; 误差分析表明: 有效读数越大, 传递误差越小, 此方法的理论误差优于10%。文中提供了一种不依赖气象数据, 实时获得大气透过率的方法。
大气透过率 大气辐射测量 红外系统 误差分析 atmospheric transmissivity atmospheric radiance measurement infrared systems error analysis 
红外与激光工程
2019, 48(12): 1203006
作者单位
摘要
1 云南师范大学 云南省光电信息技术重点实验室, 云南 昆明650216
2 中国科学院 云南天文台, 云南 昆明 650216
3 云南北方驰宏光电有限公司, 云南 昆明 650217
4 河南师范大学 物理与材料科学学院, 河南 新乡 453000
为了得到不同海拔地区的大气透过率, 探索大气透过率随海拔高度的变化规律, 利用数值模拟、软件计算和实地测量方法分别对阿里(5 km)、德令哈(3 km)和怀柔(0 km)3个不同海拔地区在4605~4755 μm波段25 km以下的大气透过率进行了计算和测量。结果表明: 红外大气透过率随海拔高度增加而增加; 采用数值模拟计算得到3个地方的大气透过率分别为0709、0572和0555; 采用软件计算得到的透过率分别为0849、0766和0596; 采用实测方法得到的透过率分别为0805、0.766和0.673; 阿里地区海拔较高, 相对湿度较低, 能见度高, 大气透过率最好。该结论对国内天文红外观测及空间红外目标辐射特性测量具有重要的借鉴意义。
中波红外 大气透过率 数值模拟 海拔高度 能见度 辐射测量 mid-wavelength infrared atmospheric transmittance numerical simulation altitude visibility radiation measurement 
中国光学
2019, 12(4): 843
作者单位
摘要
1 中国科学院云南天文台天文光电实验室, 云南 昆明 650216
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 云南师范大学物理与电子信息学院, 云南 昆明 650504
4 云南北方驰宏光电有限公司, 云南 昆明 650217
为研究大气背景辐射和仪器辐射规律、控制仪器热辐射和仪器精度,设计了一套大气背景辐射测量系统。分析了测量系统各组件和辐射定标等各类误差源对总测量误差的影响,还分析了定标精度的影响因素,确定了测量工作的改进方向。结果表明:该系统在定标区间内的测量误差主要是定标误差和随机误差,两者分别为2.4719%和0.0790%;合成误差为2.4732%。当用该系统测量大气背景辐射时,对大多数优良的天文台站而言,大气辐射强度远低于定标时的辐射强度,因此需进行外推测量。对外推测量误差的估计结果表明,外推测量可能导致较大的测量误差。为提高大气背景辐射测量精度,更低辐射强度的标准辐射源不可或缺。研制了大气背景辐射测量系统,并进行了野外实测等工作,这为大口径红外天文望远镜系统的研制并将其实际应用于红外天文观测提供了基础。
大气光学 大气辐射 辐射测量 辐射定标 误差分析 
光学学报
2019, 39(3): 0301001
王飞翔 1,2,*邓彪 1王玉丹 1任玉琦 1[ ... ]肖体乔 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201204
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 北京师范大学核科学与技术学院, 北京 100875
建立了一种基于同步辐射X射线的立体成像系统用于上海光源成像线站(BL13W)。该系统使用两个弯曲毛细管将同步辐射光引出并分为交叉的两束光,实验样品置于两束X射线交叉的位置,在其后一定距离处用成像探测器记录样品的两个投影。根据视差方程和相应算法计算出样品各组分的深度信息,得到样品的伪三维图像。与X射线计算机断层扫描技术相比,该方法成像的时间分辨率大大提升甚至接近单次曝光的时间,可以进行实时成像,并降低了样品受辐射的剂量。选用老鼠肝脏毛细血管的投影图像进行数值模拟,得到了理想的模拟效果。选取螺旋形金属丝在搭建的实验平台上进行立体成像,得到了初步的实验结果。螺旋形金属丝的立体信息可以清楚辨认。
X射线光学 同步辐射 X射线立体成像 立体匹配 毛细管 
光学学报
2016, 36(8): 0834004

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