1 State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices, Institute of Laser Spectroscopy, College of Physics and Electronics Engineering, Shanxi University, Taiyuan 030006, Shanxi , China
2 Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University, Taiyuan 030006, Shanxi , China
3 College of Physics and Electronic Engineering, Shanxi University, Taiyuan 030006, Shanxi , China
We report the effective slowing and trapping of Cs atoms in an ultrahigh-vacuum apparatus. The heated Cs atoms in an oven are slowed using a Zeeman slower after the oven chamber and then trapped using a magneto-optical trap in a science chamber. Compared to the traditional vacuum pressure of ~10-7 Pa determined by the vapor pressure of Cs atoms in the oven chamber, the designed cold nipple and differential pumping tube are used between the oven and the oven chamber to achieve a lower vacuum pressure of ~3.6×10-9 Pa. This is beneficial for achieving and maintaining an ultrahigh vacuum in the science chamber. We demonstrate the performance of our apparatus through the effective slowing of Cs atoms and an optimal magneto-optical trap.
激光与光电子学进展
2023, 60(17): 1736001
1 盐城工学院机械工程学院, 盐城 224051
2 盐城工学院汽车工程学院, 盐城 224051
3 江苏悦达智能农业装备有限公司,盐城 224007
立体光固化成型技术是一种生产高精度、高性能陶瓷部件的新兴增材制造工艺。制备具有良好流动性和高固相含量的陶瓷浆料是立体光固化增材制造工艺的优势。本文讨论了固相含量、单体、分散剂、粉体级配等因素对浆料流变性能的影响规律, 总结了目前配制高固相含量和低黏度光固化Al2O3陶瓷浆料的材料选择原则, 归纳了制备高固相含量、低黏度Al2O3陶瓷浆料的指导方法, 指出了高性能光固化Al2O3陶瓷浆料开发的主要趋势和面临的挑战。
立体光固化成型技术 Al2O3陶瓷浆料 固相含量 黏度 单体 分散剂 粉体粒径 stero light-cured apparatus technology Al2O3 ceramic slurry solid phase content viscosity monomer dispersant powder particle size
西安交通大学国家金属强度重点实验室, 西安 710049
本文成功开发了用于光固化成型的树脂基硅藻土浆料, 系统探讨了分散剂种类、含量及固含量对硅藻土浆料流变特性的影响, 并对其作用机理进行了分析, 获得了用于光固化成型的高固含量、低黏度的硅藻土浆料, 并采用3D陶瓷光固化设备制备了结构复杂的硅藻土多孔陶瓷。结果表明,BYK2009为硅藻土浆料的最佳分散剂, 且当分散剂相对粉体质量为3%时, 浆料黏度最低。成功制备出粉体体积分数为40%的硅藻土浆料, 在剪切速率为30 s-1时, 硅藻土浆料黏度为17.30 Pa·s。在900 ℃烧结时得到显气孔率为51.30%、抗弯强度为(46.28±2.63) MPa的硅藻土多孔陶瓷。本研究为光固化成型具有复杂多级孔结构的硅藻土载体提供了参考。
树脂基硅藻土浆料 硅藻土多孔陶瓷 分散剂 流变行为 光固化成型 抗弯强度 resin-based diatomite slurry diatomite porous ceramics dispersant rheological behavior stereo lithography apparatus bending strength
吉林大学物理学院，超硬材料国家重点实验室，长春 130012
过渡金属轻元素化合物(TMLEs)由于具备高硬度，高熔点，优异电学、磁学、超导等性质受到广泛关注，是一类具有优异力学性质的功能性材料。优异力学性质与功能性的结合，使TMLEs成为极端环境下使用的特种材料。然而，高熔点导致TMLEs的制备往往需要高温高压(HPHT)极端实验条件。目前，已经有了大量HPHT制备TMLEs的报道，然而，多数都只关注产物的性质，对在HPHT下TMLEs的生长机制报道较少。因此，总结HPHT制备的TMLEs、分析TMLEs的晶体生长过程，对理解TMLEs的晶体生长机理、探究新型TMLEs的制备具有重要意义。结合本课题组研究经验及其他相关文献总结了HPHT方法制备的过渡金属硼化物(TMBs)、碳化物(TMCs)和氮化物(TMNs)的晶体生长情况，分别从起始原料、温压条件、晶体形貌等方面分析了TMLEs的生长机制。总结如下：通过原料配比和温度控制是制备TMBs单一相的关键；提出硼亚结构单元是使TMBs形成台阶式生长模式的本质因素；碳源和氮源的选择决定了TMCs和TMNs的生长机制。同时提出，缺少利用HPHT制备TMLEs毫米级单晶的报道，限制了TMLEs部分本征的性质探究；并且，新型高轻元素含量的TMLEs结构依然有待开发。随着人类对材料的要求越来越苛刻，以及TMLEs的不断发展，TMLEs将在未来特种材料领域具有不可替代的地位。
过渡金属轻元素化合物 过渡金属硼化物 过渡金属碳化物 过渡金属氮化物 高温高压 晶体生长 大腔体压机 高熔点 transition metal light element transition metal boride transition metal carbide transition metal nitride high pressure and high temperature crystal growth large volume pressure apparatus high metaling point
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
为满足对天空背景辐射进行实时光谱测量和特征提取的需求,基于光纤光谱仪研制了一台一体化天 空背景辐射计,可测量340～1030 nm波长范围内的天空背景辐射光谱,波长分辨率优于0.5 nm, 具有定点测量、全天空扫描测量两种工作模式。在介绍系统总体结构的基础上,描述了光学组件、 转台系统、跟踪模块、嵌入式控制系统及恒温控制模块等硬件部件的结构,以及上位机软件的 设计思路、设备工作流程和定标方式。最后分析经光谱辐射定标后的测量数据,初步验证设备 工作的可靠性,为天空背景辐射的实时测量及光谱特性研究提供了有效手段。
天空背景 背景辐射 光谱测量 测量仪器 sky background background radiance spectral measurement measurement apparatus 大气与环境光学学报
2019, 14(4): 241
1 浙江大学材料科学与工程学院, 浙江 杭州 310027
2 浙江大学光电科学与工程学院, 浙江 杭州 310027
简要介绍3D打印技术的原理,以数字模型文件为基础,运用可黏合材料,通过逐层打印的方式构造物体。重点介绍3D打印玻璃的研究现状,包括非激光式3D打印玻璃和激光式3D打印玻璃,分析3D打印玻璃研究目前存在的问题。通过对原理与应用的详细介绍进一步加深对激光3D打印玻璃技术的认知。最后对激光3D打印玻璃技术进行了总结与展望。
激光制造 玻璃 选区激光熔化 光固化立体成形 激光与光电子学进展
2018, 55(1): 011409
Author Affiliations
Abstract
School of Instrumentation Science & Opto-Electronics Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China
The measurement of an extremely small magneto-optical polarization rotation angle with high sensitivity is integral to many scientific and technological applications. In this Letter, we have presented a technique based on Faraday modulation combined with the optical differential method to measure an extremely small polarization rotation angle with high sensitivity. The theoretical and experimental results show that common mode noise is reduced appreciably and signal to noise ratio is enhanced. The effectiveness of this technique has been demonstrated by measuring the Verdet constant of terbium gallium garnet glass and measuring the small polarization rotation angle. A sensitivity of enhancement of one order of magnitude has been achieved using differential detection based on Faraday modulation.
120.5410 Polarimetry 000.3110 Instruments, apparatus, and components common to the sciences 040.1880 Detection Chinese Optics Letters
2018, 16(8): 081201
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Particle and Two-Phase Flow Measurement/Shanghai Key Laboratory of Multiphase Flow and Heat Transfer in Power Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China
2 Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education, Southeast University, Nanjing 210096, China
A method to three-dimensional position moving particles with one lens and two cameras is proposed. Two particle images with different degrees of defocusing are adopted to solve the ambiguous problem of particle positions. A single-lens dual-camera system is developed to simultaneously capture these two images for the moving particles. The measurement principles and theoretical analysis are introduced first, and then simulated investigations and experimental research are discussed. The measurement errors in the simulations and experiments are less than 1% and 4%, respectively, in 20 times the depth of field of the system, which validates the feasibility of this method.
120.4640 Optical instruments 110.2970 Image detection systems 000.3110 Instruments, apparatus, and components common to the sciences Chinese Optics Letters
2016, 14(3): 031201
合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，合肥 230009
为解决微电子机械系统(MEMS)器件三维尺寸高精度测量的难题，研制了一种适用于微纳米三坐标测量机的新型高精度三维接触触发式探头。该探头只用了一个基于四象限感测器的二维角度传感器即可同时实现对测球三维运动的高精度感测。介绍了探头的结构和原理，建立了探头的灵敏度模型和刚度模型，用最优化方法得出了探头结构参数的最优解。对探头的刚度、感测范围、灵敏度、稳定性及触发重复性等性能指标进行了测试。实验结果表明：探头的刚度在三轴方向基本相同 , 约为 1 mN/μm；允许触碰范围超过 12 μm；灵敏度大于 0.5 mV/nm；在恒温环境 (20±0.025)℃下，1.3 h内的位移漂移量约为 20 nm；触发测量重复性小于 40 nm(K=2)。该探头具有精度高、测力小、体积小、成本低、装调方便等优点，可被用于微纳米三坐标测量机。
位移测量仪表 微纳米三坐标测量机 接触触发式探头 弹性机构 测微力计 displacement measuring instruments micro/nano CMM touch-trigger probe elastic mechanism micro force measurement apparatus
1 中国科学技术大学光学与光学工程系, 安徽 合肥 230026
2 上海中珂光镊科技有限公司, 上海 200065
脱离了传统商业显微镜系统,成功研制一套具有单光束梯度力阱核心功能的微型光镊仪器,同时 实现了对微粒的三维捕获和pN力的测量。系统采用无穷远光学成像设计、半导体激光光源和LED照明、 千分尺三维操控平台,形成全封闭光路,一体化工艺设计的整机系统。操纵稳定,结构紧凑,可定量测量, 抗干扰能力强,使用调节方便。仪器体积小巧,制造成本低,便于光力学效应的认知教育,也可用于微米微 粒的操作探测等科学研究和应用,有利于专业光镊仪器的市场推广。
光镊 微型操作仪 脱离传统显微镜系统 三维捕获 pN力 optical tweezers mini apparatus without traditional microscope system trapping in three dimensions pN force
