1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所，光子器件与材料安徽省重点实验室，安徽 合肥 230031
2 先进激光技术安徽省实验室，安徽 合肥 230037
3 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室，安徽 合肥 230037
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
本文报道了一种可满足室外应用的具有重复频率锁定功能的皮秒脉冲光纤激光器。通过选用Figure-9光纤激光器结构，并通过优化腔结构来调控非线性，确保了激光器的快速锁模自启动功能；采用低导热材料绝热封装创建“恒温”微环境，松弛了室外环境下锁定重复频率对PZT频率调谐执行器件调谐量的要求。以此为基础，设计并研制了质量仅为3 kg的10 MHz、20 ps锁模光纤激光器样机。在室温、极端温度（-40 ℃或50 ℃）和振动（加速度为1.5g）环境下，该激光器样机都能保持快速锁模自启动和重复频率锁定功能；在室外环境下，该激光器样机的重复频率锁定功能可抵御夏季高温环境下的10 ℃温度波动。
激光器 锁模激光 皮秒脉冲 重复频率锁定 环境温度
合肥工业大学资源与环境工程学院，纳米矿物与污染控制安徽省普通高校重点实验室，合肥 230009
对铜陵叶山铁矿开采所产生的低品位褐铁矿尾矿(LT)进行探究，旨在发掘其在室温净化甲醛领域中的应用价值及其载体性能。通过分析该尾矿的成分，发现其含有纳米针铁矿、石英等矿物，具有较大的比表面积，适合作为催化剂载体。采用化学还原法将δ-MnO2(Bir)负载于尾矿颗粒表面，制备了一系列不同锰含量的除醛催化剂(x-Bir/LT)。结果表明：该催化剂具有良好的催化降解甲醛的能力。在甲醛初始浓度为1.2 mg/m3，体积空速为260 000 h-1的条件下，27.3-Bir/LT在600 min时净醛效果仍有97.2%，并且具有长时间稳定性和抗水性。通过原位红外光谱分析发现，甲醛在催化剂表面反应的机制为：甲醛被表面羟基吸附后氧化成H+和HCOO-，并经过羟基和表面活性氧氧化，进一步分解成CO2和H2O。同时，氨气吸附原位红外分析发现，该尾矿能为催化剂提供大量的L-酸位点，提高了复合催化剂的催化氧化能力。因此以褐铁矿尾矿为催化剂的载体可以提升复合催化剂的净醛能力，为其用于室内甲醛等污染治理提供了理论支撑。
褐铁矿尾矿 甲醛 催化氧化 环境温度 L-酸位点 limonite tailings formaldehyde catalytic oxidation ambient temperature L-acid sites
1 陕西省计量科学研究院，西安 710100
2 国家市场监管重点实验室（计量光学及应用），西安 710100
3 西安理工大学 机械与精密仪器工程学院，西安 710048
针对LED发光强度对环境温度异常敏感的问题，基于热传导原理建立了LED的环境温度-平均发光强度相关性评价模型，并研制出满足国际照明委员会远、近场标准条件LED单管平均发光强度测量装置。在19.0 ℃~30.0 ℃ 不同环境温度条件下，通过对红（631 nm）、绿（533 nm）、蓝（465 nm）LED标准管的平均发光强度测量发现，3种颜色LED标准管平均发光强度随环境温度升高而呈现线性衰减趋势。利用实验获得的线性衰减率对相关性评价模型进行修正，解决了相关性评价模型因受到LED自身参数随环境温度变化的制约而无法对LED的平均发光强度及其发射波长进行有效定量评价的缺陷。环境温度控制在23.0 ℃±3.5 ℃范围内，3种颜色LED标准管的平均发光强度测量不确定度均满足（1.5%~5%）的JJF 1501-2015《小功率LED单管校准规范》。研究结果对修正不同实验室环境温度下产生的LED平均发光强度的测量偏差具有借鉴意义。
环境温度 LED 平均发光强度 热传导方程 衰减率 Ambient temperature LED Average luminous intensity Heat conduction equation Attenuation rate 光子学报
2022, 51(10): 1012003
1 长安大学公路学院, 西安 710064
2 在役长大桥梁安全与健康国家重点实验室, 南京 211112
沿海干湿交替环境下的氯离子传输方式和影响机理等问题是混凝土耐久性研究的主要内容, 描述混凝土内部氯离子传输行为的计算模型通常由偏微分方程组成, 求解方法较为复杂。为了简单而相对精确地分析氯离子的传输过程, 本文提出了计算修正Fick定律模型中对流区深度参数Δx的新途径, 通过综合考虑混凝土细观尺度组成、环境温度场变化、水分迁移和氯离子传输等因素, 建立起干湿交替区域氯离子传输的计算模型, 依据该模型可以较为准确地得到Δx的数值, 进而对不同服役环境中的氯离子传输展开分析, 根据计算结果给出考虑服役时间、日平均气温和干燥湿润时间比等参数的对流区深度Δx时变公式。这些公式提高了预测干湿交替环境中氯离子传输的修正Fick定律模型的适用性与准确性, 可为干湿交替环境中的混凝土结构耐久性设计提供了简单有效的计算方法。
混凝土 干湿交替环境 氯离子传输 修正Fick定律 对流区深度 环境温度场 concrete dry-wet alternate environment chloride ion transport the modified Fick’s law convection zone depth ambient temperature field
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
激光发射二轴转台是以转台为主体，承载激光传输及发射功能的设备。转台要求在温度指标范围−40~55 ℃内具有良好的使用性能，为更好地了解环境温度对转台性能的影响，引出了激光发射二轴转台结构，并采用有限单元法对不同环境温度下转台静动态特性进行分析研究，由静力学分析后的转台变形量结果得到环境温度对轴系精度的影响。分析得到，以22 ℃转台性能参数为基准，在温度指标范围内，室温22 ℃时，转台静态特性与轴系精度最优，环境温度偏离22 ℃越远，静态特性与轴系精度越差。当温度每变化10 ℃，转台最大变形量变化约0.529 mm，最大应力值变化约18.418 MPa；方位轴系与俯仰轴系垂直度误差变化约4.715″，方位轴系与底座支撑面垂直度误差变化约4.649″；方位轴系晃动误差变化约0.22″，俯仰轴系晃动误差：(1)温度低于22 ℃，变化约0.33″；(2)温度高于22 ℃，变化约0.569″。转台前6阶模态频率随温度变化具有不同的规律，但频率变化率最大不超过2%。分析结果表明，环境温度对此类转台静态特性与轴系精度影响较大，但对动态特性影响较小，结论与工程经验基本吻合。
环境温度 二轴转台 静动态特性 轴系精度 ambient temperature two-axis turntable static and dynamic characteristics shafting accuracy 红外与激光工程
2021, 50(10): 20200481
1 中国科学院 合肥物质科学研究院 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23003
2 中国科学技术大学，安徽合肥3006
3 先进激光技术安徽省实验室，安徽合肥2007
为了在望远镜设备探测过程中实时调节由环境温度变化引起的光学系统组合焦距偏离，建立了温度与成像焦点位置调节的对应关系。通过理论计算得出卡塞格林望远镜系统组合焦距变化与温度变化的关系，利用步入式可编程高低温箱设计了温度实验，得出系统单位温度焦点位置的变化量，并在实际工作环境下进行了二次标定，得出望远镜设备的离焦量为-0.14 mm/℃。最后，结合理论实验设计了一种基于环境温度反馈的望远镜自动调焦装置，应用于设备外场观测实验，得出自动调焦装置使用前后望远镜系统的成像信噪比。实验结果表明，离焦量与温度变化量具有相关性，调焦装置使用后所成图像的均方根误差由5.056降低为0.729，成像信噪比由41.09提高到49.50。环境温度反馈的自动调焦技术有利于望远镜设备更好地捕捉观测目标，抑制背景噪声，提高信号采集的精确度与参数测量的准确度，增强了外场探测对环境温度变化的适应能力。
望远镜 组合焦距 环境温度 自动调焦 telescope combined focal length environmental temperature automatic focusing
重庆邮电大学 通信与信息工程学院, 重庆 400065
针对在线式红外测温仪的测温精度易受环境温度影响, 导致测温误差增大的问题, 提出一种基于环境温度的红外测温补偿方法, 以减少测温误差。首先根据红外测温原理, 搭建了红外测温实验平台, 获取了不同环境温度下的测温数据; 然后利用最小二乘法原理对提取的测温误差均值进行误差-环境温度的曲线拟合, 得到了红外测温补偿模型; 最后对其进行了实验验证。实验结果表明, 使用该补偿模型对红外测温数据进行补偿, 得到的红外测温值与真实目标温度值的最大相对误差为0.29%, 说明提出的补偿方法降低了环境温度对红外测温的影响, 有效提高了红外测温精度。
红外测温 环境温度 测温精度 补偿方法 测量误差 infrared temperature measurement ambient temperature temperature measurement accuracy compensation method measurement error
中国人民解放军第32202部队， 陕西 华阴 714200
基于黑体辐射理论，结合红外热像仪成像质量评价参数——最小可分辨温差(MRTD)测试原理，建立了不同环境温度下目标背景的红外辐射量差值与温差之间的量化关系，进而提出了红外热像仪MRTD测试中的环境温度影响因子。试验结果表明：良好无热化设计的红外热像仪的MRTD与环境温度影响因子随着温度变化趋势一致，且在不同温度下的二者的比值趋同。该结论可实现温度应力下的红外热像仪成像质量评价。
辐出度 最小可分辨温差MRTD 环境温度影响因子 目标背景温差 图像质量 irradiance the minimum resolvable temperature difference (MRT environmental temperature impact factor target and background temperature contrast image quality
为分析长波碲镉汞探测器在高低温环境下盲元增加的问题，通过试验对长波碲镉汞探测器组件进行测试，并观察输出图像。可以发现，改变环境温度后，经探测器校正的所得图像发生变化。分析原因并对其进行了试验验证。结果表明，环境温度会影响探测器的输出图像及性能，即芯片的工作温度变化会引起暗电流和波长变化。
碲镉汞 环境温度 盲元 暗电流 HgCdTe ambient temperature blind element dark current
上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
太阳能电池(photovoltaic, PV)长时间暴露在阳光下会使其表面温度迅速升高, 从而降低其输出电压。为降低太阳能电池板的表面温度, 对太阳能电池板背面装载的热电制冷器(thermoelectric cooler, TEC)进行了研究, 测试其在不同室温下对太阳能电池板输出性能的影响。研究表明: 当不含 TEC且环境温度分别为 26 ℃、 29 ℃、 33 ℃时, 太阳能电池板的实验最大输出电压分别是 2.32 V、2.25 V、2.20 V; 加载 TEC之后, 在上述环境温度下太阳能电池板的最大输出电压分别为 2.54 V、2.59 V、2.47 V, 输出电压分别增加 9.4%、15.1%、12.3%。因此在太阳能电池板中加载热电制冷器既可以增大输出电压, 又可以避免因温度升高而降低太阳能电池板的寿命。
太阳能电池 热电制冷器 环境温度 输出电压 solar cell thermoelectric cooler ambient temperature output voltage
