本实验室分别选用无水乙醇和丙酮溶液为溶剂制成两种类型的辐射变色膜, 并对这两种辐射变色膜进行了60Co γ射线与紫外线辐照, 研究不同溶剂对辐射变色膜吸收剂量的影响。实验发现, 60Co γ射线与紫外线辐照后, 使用丙酮作溶剂的辐射变色膜变色效果比无水乙醇的更加明显。在相同的辐照剂量下, 使用丙酮作为溶剂的变色膜比用无水乙醇的光谱吸收峰(680 nm)值平均高65.5%。γ射线辐照时, 用丙酮作为溶剂的辐射变色膜变色的辐照剂量下限为0.5 Gy, 而用无水乙醇做为溶剂的为1 Gy; 紫外辐照时, 用丙酮为溶剂的辐射变色膜吸收峰处吸收剂量的线性响应区间为0～6×100 μJ/cm2, 而用无水乙醇做为溶剂的为0～36×100 μJ/cm2。

用J-2.5质子静电加速器提供的质子束, 对研制的一种高灵敏度新型辐射变色膜进行质子辐射响应研究。该变色膜以聚乙烯醇缩聚物为基质, 以类丁二炔化合物为有机染色材料, 质子能量为2.0 MeV, 辐照注量为1.0×1010～1.0×1012 cm-2。用光谱响应测试薄膜的辐射效应显示: 变色薄膜颜色由粉红渐变为蓝色, 并随着辐照剂量的增加而逐渐加深; 用图像分析仪分析辐照后靶材的光密度发现, 图像的光密度随聚焦斑距离的增大而减小; 用分光光度计测试其吸收光谱发现, 主吸收峰值出现在660 nm附近, 且吸收峰处的响应吸光度与质子注量具有较好的线性关系; 对新型变色薄膜辐照后持续效应的研究表明, 变色膜辐照后续效应微弱, 辐照后可以立即测量, 且对测量环境变化不敏感。

本文以能量为1.0 MeV的电子束辐照VO2(B)薄膜, 对电子辐照在薄膜中产生的缺陷进行了理论计算, 同时使用X射线衍射仪、原子力显微镜、分光光度计对薄膜进行测试, 分析了电子辐照对薄膜结构、形貌与紫外-可见光谱(280~880nm)的影响。结果显示: 电子辐照可以在薄膜中引入点缺陷并产生退火效应, 电子辐照使薄膜的表面晶粒细化, 辐照后薄膜光谱的吸收峰位发生移动, 其移动的最大位移达到21 nm, 辐照后薄膜的光学禁带宽度也有所增加。

采用原子簇嵌入模式的电荷自洽离散变分法(SCC-DV-Xα-ECM)对单斜型VO2的电子结构和光电性质进行了计算。计算结果表明,单斜型VO2带隙宽度为0.4411 eV,费米能级在带隙中间以上0.00365 eV靠近导带处,和实验数据符合得很好。单斜型VO2的总能(-568.18 eV)比金红石型VO2(-470.33 eV)小,说明外加能量如升高温度会使单斜型VO2相变至金红石型VO2。吸收系数在低频率段和实验情形符合得很好,光电导率在2.5-13.5 eV的变化趋势和其他的理论分析是一致的。

以高纯五氧化二钒(V2O5)粉末(纯度≥99.99%, 质量百分比)为原料, 采用真空蒸发--还原工艺, 在不同退火温度下还原出不同组分的VOX薄膜。利用X射线衍射仪, X射线光电子能谱仪和紫外-可见分光光度计对薄膜进行测试和分析, 得到了不同退火温度与薄膜结构和其光学特性的关系。结果显示: V2O5中的V5+随着退火温度的上升被还原, 退火温度为450℃时, V4+含量最高, 结晶最好, 500℃时, 薄膜组分表现出逆退火现象, 温度进一步升高, 钒再次被还原。

研究了一种用地基天顶光-天空光光谱数据反演大气NO2倾斜柱体密度的有效方法。 利用该方法计算了同一方位不同倾角（10°～85°)下的倾斜柱体密度(在0.5～11×1016 molecule·cm-2范围）， 以及同一倾角不同方位的NO2倾斜柱体密度（1016～1017molecule·cm-2量级）。 结果与实际大气状况有很好的相关性。 不同方位及倾角的NO2倾斜柱体密度不同， 体现出角空间分布特征。 该方法中， 由同一仪器同时采集天顶光光谱和其他方向的天空光光谱， 提高了测量准确度。 该方法有利于实时监测空间任意方向NO2的含量， 尤其靠近地面的NO2局部污染， 更适合多阴雨地区（在地面上很难采集到良好的直射太阳光谱）的污染监测。

本文使用基于量子力学第一性原理的CASTEP程序包,计算了单斜结构和金红石结构的二氧化钒(VO2)的电子结构、介电常数、吸收系数、折射率等光学性质。介电函数的虚部、吸收光谱、折射率等它们的峰值位置存在一一对应关系,这表明了它们之间存在着内在的联系,它们都与电子从价带到导带的跃迁吸收有关,这为从物理本质上理解二氧化钒的光学性质提供了重要的依据。计算结果与实验结果符合得很好。

本文以能量为1.0 MeV的电子束辐照VO2(B)薄膜, 对电子辐照在薄膜中产生的缺陷进行了理论计算, 使用X射线衍射仪、傅立叶中红外光谱仪对薄膜进行测试, 分析了电子辐照对薄膜结构与红外光谱(3400～400 cm-1)的影响。结果显示: 电子辐照可以在薄膜中引入点缺陷并产生退火效应, 电子辐照在薄膜中引入的点缺陷, 可以使V-O=V受到破坏, 退火可以使V-O=V振动得到恢复, 而电子辐照对薄膜八面体角度弯曲振动影响不大。

对不同真空度下得到的VO2(B)型薄膜的结晶状况、组分、电学性质和光学性质进行测试和分析,以探讨退火真空度对VO2(B)型薄膜的影响。以高纯五氧化二钒(V2O5)粉末(纯度高于99.99%,质量分数)为原料,采用真空蒸发——还原工艺,分别在高、低真空度下还原出VO2(B)型(空间群为C2/m)薄膜。利用X射线衍射(XRD)仪,X射线光电子能谱仪(XPS),电阻温度关系(TCR)测试仪和紫外可见分光光度计对薄膜进行测试,讨论了退火真空度对VO2(B)型薄膜的结晶状况、组分、电学性质和光学性质的影响。结果显示,在高、低真空度下退火,VO2(B)型薄膜出现的温度范围是不同的,在低真空度下退火出现的范围在400～480 ℃,而在高真空度下退火出现的范围只有400～440 ℃; 高真空度退火得到薄膜的晶粒较大,透过率较低真空度得到的薄膜高7%～8%; 但在低真空度下退火,薄膜中的V更易被还原,电阻温度系数绝对值更大,最大可达-2.4%/K。

基于Mie散射大气激光雷达,对成都地区大气边界层结构随时间变化的特性进行了研究.首先,应用Klett算法对大气激光雷达回波信号进行了反演,得到大气消光系数和后向散射系数.然后,通过对大气后向散射系数曲线进行拟合得到大气边界层混合层高度以及卷夹层厚度等特征参量.基于实测数据对成都地区大气回波信号进行了反演,结果表明,成都地区大气边界层混合层高度较低,卷夹层厚度较薄,且随时间变化的趋势较缓慢,这与成都地区特殊的地理状况有关.