作者单位
摘要
1 华北电力大学 电气与电子工程学院,北京 102206
2 北京应用物理与计算数学研究所,北京 100094
利用蒙特卡罗方法对早期核辐射场景下的舰船舱室屏蔽特性进行研究。使用早期伽马辐射作为辐射源,测定了舰船主体常用的HSLA-80、5456Al及FDCL-3B三种材料的质量衰减系数,并根据舰船的几何结构建立了模拟舱室模型,采用高斯展宽方法对探测器的能谱拟合处理,得到了伽马辐射下舱室内部NaI探测器的吸收能谱,并与文献中的实验结果进行了对比,验证了计算模型和计算结果的可靠性。在此基础上,以伽马防护系数为评价指标,考虑放射性同位素(单能点源)和早期伽马辐射(具有能量分布的面源)两种场景,计算分析了模拟舱室伽马辐射屏蔽的空间分布特性,结果表明:模拟舱室对不同放射性同位素的防护系数是不同的,最多可相差6.74倍(Cd-109与Cs-137);舱室不同位置的防护系数不同。舱室前端的伽马辐射剂量较大,而角落的伽马辐射剂量较小,相差35%;防护系数与伽马辐照的入射角度有关。与正入射相比,模拟舱室对斜45°入射的伽马辐射防护系数更高,可提升43%。
质量衰减系数 船舶舱室 伽马辐射 伽马防护系数 mass attenuation coefficient ship cabin gamma radiation gamma protection factor 
强激光与粒子束
2024, 36(4): 043029
作者单位
摘要
空军工程大学基础部,陕西西安 710051
为解决光谱反演法确定透明固体光学常数的一些问题,如存在反演误差、计算耗时等。本文基于传统的双厚度透射率模型,建立了厚度满足整数比的两个光谱透射率方程。通过代数运算获得了与消光系数有关的多项式方程,求解并选择大于 0小于 1的实数根来计算消光系数;然后求解关于界面反射率的一元二次方程,选择大于 0小于 1的根来计算折射率。在确定光学常数的过程中,新方法没有反演误差、迭代计算耗时及多值问题。作为应用示例,利用已知文献中的双厚度透射率实验数据计算了 CaF2和 Si的光学常数,并和文献的结果进行了比较。结果表明,新方法优于传统的光谱反演法,新方法为透明固体光学常数的高精度确定提供了新选择。
光学常数 折射率 消光系数 衰减系数 双厚度透射率模型 多项式求根 optical constants, refractive index, extinction co 
红外技术
2023, 45(9): 969
作者单位
摘要
1 中国科学院上海应用物理研究所上海 201800
2 中国科学院大学北京 100049
3 中国科学院上海高等研究院上海 200120
上海软X射线自由电子激光装置(Soft X-ray Free-Electron Laser facility,SXFEL)是我国第一台X射线相干光源,为了对其波荡器线束流损失进行监测,设计安装了一套基于切伦科夫辐射理论的石英光纤束损监测系统。由于石英光纤对高能γ射线不敏感,适应在SXFEL高辐射场环境中安装使用。该束损监测系统响应速度极快,覆盖整个波荡器线约180 m长区域,能够对整个波荡器沿线束流损失进行实时连续监测。本文介绍了该光纤束损监测系统原理与组成,按应用需求进行了系统位置标定与光纤衰减系数测量等实验,并在实际调束过程中考察了该系统的应用情况。结果表明:该系统具有良好的位置分辨能力,在上游位置分辨能力约为0.2 m,能够满足工作人员调束需求。
SXFEL 束流损失监测 光纤 YAG 位置标定 衰减系数 SXFEL Beam loss monitoring Optical fiber YAG Position calibration Attenuation coefficient 
核技术
2023, 46(5): 050203
作者单位
摘要
1 广东海洋大学电子与信息工程学院,广东 湛江 524088
2 广东海洋大学数学与计算机学院,广东 湛江 524088
下行漫衰减系数(kd)是海洋光学领域的重要光学参数之一。利用大连港现场实测的含水中油水体光学参数和辐射传输模型Hydrolight模拟含水中油水体水下光场,分析水中油对水体kd的影响,并根据模拟结果构建kd半分析模型。结果表明,在可见光波段,不同水深的kd光谱随着水中油浓度的增加而升高;随着水中油浓度的增加,kd随水深增加而升高的趋势更为明显,且接近其定常渐进值的速度越快;含水中油水体吸收系数及后向散射系数对kd的贡献与自然水体不同,使得含水中油水体与自然水体kd半分析模型的参数值差异明显,因此,自然水体kd半分析模型无法满足含水中油水体的精确计算需求。通过模拟结果构建的kd半分析模型可以进一步计算得到精度较高的下行辐照度,为快速模拟含水中油水体水下光场提供了可靠的解决方案。
海洋光学 下行漫衰减系数 半分析模型 大连港 Hydrolight 
激光与光电子学进展
2023, 60(9): 0901002
作者单位
摘要
空军工程大学基础部, 陕西 西安 710051
为解决光谱反演法确定物质光学常数的一些问题, 基于传统的双厚度透射率模型, 建立厚度分别为 L和 2L的光谱透射率方程, 通过代数运算获得与衰减系数有关的八次多项式方程, 求解并选择其大于 0小于 1的实数根来计算衰减系数和消光系数; 再求解关于界面反射率的一元二次方程, 选择其大于 0小于 1的根来计算折射率。在确定光学常数的过程中, 新方法没有反演误差和迭代计算耗时问题。利用已知文献中庚烷的光学常数验证新方法的可靠性, 并分析了双厚度不满足 2倍关系时对计算结果的影响, 结论是第二厚度 2L的相对误差不超过 1%时, 消光系数的计算误差不超过 2.03%, 不考虑 3个强吸收点时, 折射率的计算误差不超过 1%。
光学常数 折射率 消光系数 衰减系数 双厚度透射率模型 optical constants refractive index extinction coefficient attenuation coefficient double thickness transmittance model 
红外技术
2023, 45(1): 91
作者单位
摘要
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
在活体成分无创测量中, 人体组织的漫射光谱之间存在千差万别, 即使同一组织的光谱也时刻发生着变化, 这是影响活体组织成分测量精度的重要原因。 通过漫射光谱实时监测组织的光学特性非常重要。 由于漫射光的吸光度光谱沿光源-探测器距离不再呈现线性变化, 不同距离下的测量结果不易相互借鉴, 因此不宜采用单一距离的漫反射光测量方式。 采用双光源-探测器距离的测量方式, 通过差分测量获得了组织有效衰减系数, 其与测量距离无关, 是反映组织吸收、 散射的综合光学参数。 实验系统采用中心光纤入射, 距中心0.6和2.0 mm的两个环状分布的光纤束接收漫反射光, 并据此推测出被测组织的有效衰减系数。 通过实时监测组织的有效衰减系数, 可以监测组织的状态与成分变化信息。 采用Intralipid脂肪乳作为组织仿体, 考察了其中的葡萄糖浓度、 血红蛋白浓度、 颗粒密度、 温度四个因素变化时在1 000~1 300 nm波段的有效衰减系数光谱, 比较了它们的光谱特征。 结果表明, 有效衰减系数的光谱形状主要由介质的吸收变化决定。 其中血红蛋白的有效衰减系数光谱显示出其在1 000~1 200 nm波段吸收显著, 1 200~1 300 nm吸收减弱, 这与血红蛋白的吸收特征一致; 温度的光谱显示出与温度对水吸收光谱影响的光谱形状一致; 葡萄糖与颗粒密度引起的有效衰减系数光谱相似, 原因在1 000~1 300 nm波段葡萄糖吸收较弱, 其主要影响介质散射特性。 最后测量了不同人体的手指、 手掌、 手背、 手臂外侧、 手臂内侧的有效衰减系数光谱, 比较了部位差异和个体差异。 从人体光谱差异上很明显地看到了血红蛋白、 散射特性不同引起的光谱差异。 综上, 提出的有效衰减系数光谱测量方法特别适用于活体组织的成分测量, 为实时监测组织的散射、 吸收变化提供了一条新途径。
近红外光谱 有效衰减系数 活体组织 无创成分测量 血红蛋白 血糖 温度 Near-infrared spectroscopy Effective attenuation coefficient In vivo tissue Noninvasive composition measurement Hemoglobin Blood glucose Temperature 
光谱学与光谱分析
2022, 42(9): 2746
作者单位
摘要
重庆前卫科技集团有限公司, 重庆 401121
针对水中射频通信系统通信距离严重受限和声学通信系统传输速率低等问题, 可见光通信(VLC)系统为水下中远距离高速无线通信提供了一种解决办法。文章利用样本水质测试对水下短距离信道模型进行了估计, 提出了一种短距离光路介质的衰减系数测试方法, 并且开发了一种水下VLC系统。该系统根据发光二极管(LED)的伏安特性设计直流偏置电路, 对其进行了频谱响应分析。在水槽中进行了蓝色465 nm和白色光源的水下全双工音频实验。实验结果表明, 在发送额定光功率为1 W, 接收端采用S6968的硅本征半导体(PIN)光电探测器, 系统能够在样本水介质(衰减系数c=0.206 7 m-1)中进行全双工通信, 两种光源通信距离均超过了5 m。通过对接收端信号功率谱估计分析、信噪比测试以及扬声器的直观演示, 验证了该实验系统语音通信性能, 为后续水下VLC多种业务传输系统的开发提供了参考。
可见光通信 水下信道 语音通信 衰减系数 VLC underwater channel voice communication attenuation coefficient 
光通信研究
2022, 48(3): 65
作者单位
摘要
1 重庆邮电大学 自主导航与微系统重庆市重点实验室, 重庆 400065
2 中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
针对微机电系统(MEMS)陀螺仪易受影响且随机误差较大, 导致建立模型不准确和测量精度低的问题, 该文提出了一种改进的自适应卡尔曼滤波方法。首先建立ARMA模型, 在传统卡尔曼算法中引入衰减系数以减小系统旧值的影响, 同时引入基于系统新息突变的预测误差矩阵清除系统的突变值。使用Allan方差对原始陀螺仪数据和滤波后的陀螺仪数据进行分析对比。结果表明, 实验所用陀螺仪的角度随机游走、零偏不稳定性和角速率随机游走至少小了1个数量级, 标准差明显减小, 这表明改进算法有效抑制了随机噪声, 提高了MEMS的性能。
MEMS陀螺仪 卡尔曼滤波 ARMA模型 衰减系数 Allan方差 新息突变约束 MEMS gyroscope Kalman filter ARMA model attenuation factor Allan variance new interest mutation constraint 
压电与声光
2022, 44(3): 491
作者单位
摘要
大连理工大学光电工程与仪器科学学院,辽宁 大连 116024
根据沙氏成像原理,采用450 nm高功率二极管激光器作为光源,CMOS图像传感器作为探测器,研制了一种水体沙氏激光雷达,并利用该雷达系统实现了动态水体衰减系数测量。针对空气-玻璃-水体交界面的折射效应,对水体测量时的像素-距离关系进行修正。在实验室内,利用沙氏激光雷达系统对加入不同质量浓度脂肪乳(Intralipid)的水体进行探测研究,并利用斜率法及Klett法反演得到水体衰减系数。实验结果表明,沙氏激光雷达不仅可以捕捉水体动态变化过程,而且反演获得的水体衰减系数与加入的脂肪乳质量浓度具有良好的一致性,证明了沙氏激光雷达用于水体衰减系数定量探测的可行性,为下一步开放水域测量提供了参考。
遥感 沙氏激光雷达 沙氏成像原理 衰减系数 二极管激光器 水体探测 
中国激光
2022, 49(12): 1210003
作者单位
摘要
上海理工大学 医疗器械与食品学院 生物医学光学与视光学研究所 上海介入医疗器械工程技术研究中心, 上海 200093
使用OCT初步探究了艾灸对经络上不同穴位表皮微循环的影响。对每位健康志愿者先后进行3次大陵穴艾灸实验, 共得到30组实验数据。每组对4个观测点进行10次测量, 共获得1200次实验数据。基于OCT信号的成像特性与组织光学中的光学特性参数, 对穴位处深度为0.4~1.0mm的后向散射信号区间内进行拟合, 获得了穴位皮肤的光衰减系数。结果显示, 与自然状态下的皮肤光衰减系数相比艾灸后30min内穴位皮肤光衰减系数升高约40%, 艾灸点所在经络上的其他穴位后向散射信号强度明显降低。而在临近经络的非穴位对照点和其他经络上的对照点处并没有观察到这一现象。表明了, 利用OCT可以观测到艾灸对穴位皮肤微循环的影响可以通过经络这一通道进行传递至其它穴位, 这种现象具有一定的临床意义, 也进一步扩展了传统OCT的运用范围。
光学相干层析 艾灸 微循环 衰减系数 optical coherence tomography moxibustion microcirculation attenuation coefficient 
光学技术
2021, 47(6): 672

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