辐射研究与辐射工艺学报
2024, 42(1): 010301
棒曲霉素(PAT)是苹果汁中最常见的真菌毒素,对消费者健康和经济发展有很大危害,本文研究了辉光放电等离子体(Glow discharge plasma,GDP)对苹果汁中PAT的降解作用及对苹果汁风味物质的保护作用。结果表明:当直流电压为550 V、电流范围为10~90 mA时,GDP处理苹果汁15 min时PAT降解率达到92.89%,在30 min内,可溶性固形物和酚类物质无明显变化,电导率、氧化还原电位、色值略升高,pH略有降低;20 min后利用气相色谱质谱联用仪(Gas chromatography and mass spectrometry,GC-MS)可在苹果汁中检测出38种风味物质,其中包括酯类8种,醇类7种,醛酮类20种和3种其他类,且比原苹果汁增加了苯乙酮和6,10-二甲基-5,9-十一双烯-2-酮,前者具有似甜香味,后者具有香精油的味道,使苹果汁味道更加鲜美。该研究结果可为GDP降解苹果汁中PAT和对苹果汁风味物质的保护作用提供依据。
辉光放电等离子体 苹果汁 降解 棒曲霉素 风味物质 Glow discharge plasma Apple juice Degradation Patulin Flavor component 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(6): 060403
1 成都大学 机械工程学院,四川 成都 610106
2 昆明理工大学 材料科学与工程学院,云南省新材料制备与加工重点实验室,云南 昆明 650093
3 交通运输部南海航海保障中心 北海航标处,广西 北海 536000
4 成都理工大学 材料与化学化工学院,四川 成都 610059
防伪技术的提升关乎****和社会稳定,对于当今社会信息安全领域十分重要。光存储荧光材料由于其成本低、分辨率高和响应速度快等特点在防伪领域展现出巨大优势。然而,荧光材料防伪模式单一以及对激发波长要求较高等一系列问题,一定程度上限制了其实际应用。SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+(SAO∶Eu2+,Dy3+)作为最成功的长余辉发光材料,在弱光照明、发光涂料和道路指示标牌等领域具有广泛的应用。其长余辉现象归因于载流子在室温下受热扰动释放的过程,且依赖于有效陷阱的数量和浓度。因此,在该材料中构建陷阱将有效拓展其光存储的相关性能,一直受到关注。本文通过在光存储荧光材料SAO∶Eu2+,Dy3+中引入Tm3+离子可以调控陷阱密度及结构,在减少浅陷阱密度的同时增加了深陷阱浓度,进而有效调控载流子在陷阱中的存储与释放过程。通过980 nm近红外激光诱导深陷阱释放载流子可再次被浅陷阱捕获,表现出明显的光激励长余辉发射。基于此,本工作探索了一种温度和时间维度的多模式防伪技术,实现二进制编码的读写。因此,本工作通过对SAO∶Eu2+,Dy3+的陷阱调控实现动态防伪和光学信息存储,可拓展该荧光材料在信息安全领域的应用。
光激励发光 长余辉 光学存储 光激励诱导长余辉 photo-stimulated luminescence long afterglow optical storage photo-stimulated long afterglow
无锡华润上华科技有限公司, 江苏 无锡 214061
提出了一种具有分段P型埋层的Triple-RESURF LDMOS(SETR LDMOS)。该结构将传统Triple-RESURF LDMOS(TR LDMOS)中均匀掺杂的P埋层漏端一侧做分段处理,使漂移区中P型杂质从源端到漏端呈现出近似阶梯掺杂的分布。这种优化能够平衡漏端底部剧烈的衬底辅助耗尽效应,提升器件的耐压性能;同时,器件正向导通状态下,对电流的传输路径也没有形成阻碍,能够维持较低的比导通电阻。流片结果表明,在漂移区长度均为65 μm的情况下,SETR LDMOS的击穿电压能达到813 V,比传统TR LDMOS的击穿电压高51 V,且比导通电阻维持在7.3 Ω·mm2。
P型埋层 击穿电压 比导通电阻 P buried layer LDMOS LDMOS breakdown voltage specific on-resistance
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室,上海 201800
2 中国科学院大学材料科学与光电工程中心,北京 100049
3 白俄罗斯共和国开放式股份公司“精密电子机械制造设计局-光学机械设备”,白俄罗斯明斯克 220033
针对微反射镜阵列(MMA)微反射镜集中度高、尺寸小,在实际检测过程中相邻镜面反射光容易出现串扰的问题,提出了一种用于微反射镜阵列角位置检测的光斑串扰抑制算法。对照射到阵列中待测微反射镜及邻域微反射镜上的光强进行标定,通过求解光强矩阵方程获得每个微反射镜的角位置信息。仿真结果显示,在检测光斑尺寸大于单个微反射镜尺寸的串扰情况下,该方法的检测精度可保持10 μrad以上,满足光刻机使用指标需求。所提出的检测方法可有效解决MMA检测过程中的串扰问题,对光刻机自由光瞳照明模块的角位置检测具有重要意义。
测量 自由光瞳照明 微反射镜阵列(MMA) 角位置检测 光斑串扰抑制算法 中国激光
2023, 50(23): 2304003
1 成都大学 机械工程学院,四川 成都 610106
2 成都理工大学 材料与化学化工学院,四川 成都 610059
3 昆明理工大学 材料科学与工程学院,云南省新材料制备与加工重点实验室,云南 昆明 650093
4 交通运输部南海航海保障中心 北海航标处,广西 北海 536000
采用高温固相法制备了双钙钛矿结构的Ba2LuNbO6∶xTb3+(x = 0.01,0.02,0.05,0.10,0.20)闪烁体材料,并系统地研究了其晶体结构、形貌和X射线激发的光学性能。研究表明,在X射线激发下,Ba2LuNbO6∶Tb3+的发射光谱主要由Tb3+的特征发射组成,其中最强发射峰位于545 nm处。X射线发射(RL)强度随Tb3+浓度的增加逐渐增大,当x= 0.1时发射强度达到最大值。此外,X射线辐照5 min后的热释光(TL)曲线显示该样品存在位于T1(377 K)和T2(460 K)的两个陷阱。其陷阱深度分别为0.754 eV和0.920 eV,这表明该材料具有潜在的X射线信息存储性能。因此,我们可通过加热或者980 nm激光二极管激发,有效诱导读出存储在深陷阱中的载流子,实现高亮度光激励发光(PSL)和热刺激发光(TSL)。基于此,由Ba2LuNbO6∶Tb3+与聚二甲基硅氧烷(PDMS)所制备的柔性闪烁体薄膜,在低X射线剂量辐照下表现出优异的X射线成像分辨率(12.5 lp/mm)以及延时成像特性。以上结果表明,所制备的Ba2LuNbO6∶0.1Tb3+在X射线探测和X射线信息存储方面具有潜在的应用前景。
闪烁体 Tb3+离子 X射线探测 Ba2LuNbO6 scintillators Tb3+ ions X-ray detection Ba2LuNbO6
大连理工大学光电工程与仪器科学学院, 辽宁 大连 116000
由于塑料工业的发展, 微塑料成为一种主要的环境污染物。 它在自然界中不易降解, 对人类的生存环境及健康都存在不可忽视的潜在危险。 因此, 环境中微塑料的检测和分析, 成为了近年来研究的热点问题。 目前人们大多数采用浮选法、 密度分离法、 离心法等方法提取微塑料, 然后放在显微镜下进行目视观察, 并结合拉曼光谱分析、 傅里叶红外光谱分析、 高光谱成像等方法进行分析鉴别, 这些方法需要较长时间的等待或预处理, 且易受主观因素的影响。 因此提出一种快速、 准确鉴别环境中是否含有微塑料的技术是必要的。 相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)光谱成像技术是一种基于化学键振动的非侵入性、 非破坏性且无需特殊标记的实时成像方法, 由此提出使用多通道图像采集(含有白光通道成像及CARS光谱成像)的方法快速、 准确鉴别环境中微塑料的分布。 将直径为10 μm的聚苯乙烯微球掺入到收集的海水及沙子中, 模拟被微塑料污染的海水及沙子, 在不作任何处理的情况下对海水及沙子进行多通道图像采集。 通过多通道图像采集可以快速直观地检测到海水中聚苯乙烯微球的分布。 在对沙子中的聚苯乙烯微球进行多通道图像采集的同时, 采用拉曼光谱检测与之对照。 在拉曼光谱检测中, 聚苯乙烯微球的信号易受沙子荧光信号干扰, 且只有在激光聚焦在聚苯乙烯存在的位置时, 才能检测到微弱的信号。 在多通道图像采集检测中, 可以看到沙子中存在的聚苯乙烯微球, 且采用形态学分析中先腐蚀后膨胀的开运算算法同时结合中值滤波的算法后, 可以实现突出显示聚苯乙烯信号的目的。 多通道图像采集可以在无任何预处理的情况下检测出海水及沙子中的微塑料, 具有快速简便的优势, 对实现环境中微塑料的检测具有一定的潜在应用价值。
拉曼光谱 相干反斯托克斯拉曼散射 微塑料 聚苯乙烯 Raman Spectrum Coherent anti-Stokes Raman scattering Microplastics Polystyrene 光谱学与光谱分析
2022, 42(4): 1022
1 中山大学 光电材料与技术国家重点实验室,广东 广州 510275
2 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海),广东 珠海 519000
3 中山大学 物理与天文学院,广东 珠海 519082
视觉信息是人类对周边环境进行感知的重要手段,光学成像和图像处理技术能大大扩展人类“视域”,使得人们获取图像的方式不局限于眼睛能见范围。散射效应导致光学成像装置的作用距离大幅下降,难以对远距离目标进行有效观测。人类对图像信息的感知,通常由对焦、校正和立体视觉形成,三个步骤互相耦合完成。其中,对焦和双目图像信息校正过程可以通过光学系统和数字图像处理的方法进行优化,提高强散射背景下的图像对比度,进而使得散射条件下的图像信息得以被感知和分析。然而,在目前技术条件下,机器立体视觉仍难以达到人类视觉水平,而人类视觉系统仍然是图像感知和分析的重要终端。可以预见,在低能见度条件下实现光学图像信息的精确获取与分析,仍需要实现人类视觉系统和机器的双重结合,发展包含人类视觉在内的立体视觉全局优化技术。主要介绍了在大气和水下浑浊条件下实现光学成像和实现图像融合的物理极限和关键影响因素,并展望人类的立体视觉在提高光学成像能力方面的作用。
散射成像 图像融合 立体视觉 感知增强 scattering imaging image fusion stereoscopic vision perceptual enhancement 红外与激光工程
2022, 51(8): 20220418
辐射研究与辐射工艺学报
2022, 40(6): 060402