辐射研究与辐射工艺学报
2024, 42(1): 010602
1 中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室 陕西 西安 710600
2 山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室 山西 太原 030006
3 中国科学院大学天文与空间科学学院 北京 100049
光钟在时间保持、精密测量、暗物质探测等方面有广泛的应用。可搬运光钟研制是光钟的重要方向,它是不同类型光钟比对以及引力红移测量的重要设备。研制用于冷原子制备的可搬运冷却光源是实现可搬运光钟研制的关键。本文主要介绍了可搬运锶光钟二级冷却光源的研制。首先,通过Pound-Drever-Hall稳频技术将半导体激光器锁定在超稳腔上,实现了用于锶光钟二级冷却的689 nm窄线宽稳频光源,其线宽优于 263 Hz,频率秒稳定度优于1.56×10-14。另外,利用注入锁定技术制备了两台同等性能的光源,分别用作二级冷却阶段的俘获光和匀化光。整个光学系统集成在一个0.56m2的光学面包板,通过光纤与真空系统耦合,整体可搬运。利用该稳频光源,实验上制备了数目为2×106,温度为5.3K的二级冷却原子团,这为下一步进行光晶格原子装载和钟跃迁谱探测奠定了基础。
可搬运锶光钟 二级冷却 立方体腔 可搬运稳频光源 transportable 87Sr optical lattice clock the second-stage cooling cubic cavity the transportable frequency stabilized laser sourc 量子光学学报
2023, 29(2): 020201
探讨辐照酱板鸭风味控制的有效措施。采用60Co-γ射线和电子束辐照酱板鸭,通过对电子鼻、电子舌实验数据进行雷达分析、主成分分析(Principal components analysis,PCA)和线性判别分析(Linear discriminant analysis,LDA),研究抗氧化剂(0.02% VE+0.03% 茶多酚+0.02% TBHQ)、辐照温度(室温、冰温)和贮藏时间(0 d、30 d)等因素对酱板鸭风味的影响。结果表明:60Co-γ射线和电子束辐照处理酱板鸭样品气滋味差异显著(p<0.05),滋味差异主要表现在苦味、涩味和甜味;气味差异主要表现在W2W(芳香化合物和有机硫化物)、W1W(无机硫化物)、W1S(烃类物质)、W5S(氮氧化合物)和W2S(醇类和部分芳香型化合物);各冰温处理组气滋味特征与对照组最接近,各添加抗氧化剂组气滋味特征次之,冰温+添加抗氧化剂的处理对辐照酱板鸭气滋味并未产生明显的协同作用。冰温处理和添加抗氧化剂处理能一定程度上控制辐照酱板鸭风味改变,本研究为辐照酱板鸭风味控制手段选择提供了理论支撑。
酱板鸭 辐照 电子鼻 电子舌 风味 Spicy salted duck Irradiation Electronic nose Electronic tongue Flavor 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(6): 060402
1 江南大学 轻工过程先进控制教育部重点实验室,江苏 无锡 2422
2 无锡市创凯电气控制设备有限公司,江苏 无锡 14400
陶瓷基板是电子器件的重要基础材料,利用机器视觉技术结合深度学习策略实现陶瓷基板的瑕疵检测对保证产品质量具有重要的意义。增加成像设备的视场以实现多个陶瓷基板的同时成像,可以显著提高陶瓷基板的检测速度;但也带来了图像分辨率的降低,并最终导致瑕疵检测精度的降低。针对上述问题,本文提出了一种基于知识蒸馏的低分辨率陶瓷基板瑕疵自动检测方法。该方法利用YOLOv5框架分别构建了教师网络和学生网络,基于知识蒸馏思想将教师网络获得的高分辨率图像特征信息指导学生网络的训练,以提高学生网络对低分辨率陶瓷基板图像的瑕疵检测能力;同时,在教师网络中引入基于Coordinate Attention (CA)注意力思想的特征融合模块,使得教师网络学习到的特征同时适应高分辨率图像信息和低分辨率图像信息,从而能较好地指导学生网络的训练;最后,引入基于Gradient Harmonizing Mechanism(GHM)的置信度损失函数,以提高瑕疵的检出率。实验结果表明,本文基于知识蒸馏的陶瓷基板瑕疵检测方法对于224×224分辨率输入图像的污渍、异物、多金、缺瓷以及损伤这五类瑕疵检测的平均准确率和平均召回率分别达到了96.80%和90.01%,相比于目前主流的目标检测算法,本文算法取得了更好的检测结果。
陶瓷基板 瑕疵检测 YOLOv5 知识蒸馏 ceramic substrate defect detection YOLOv5 knowledge distillation 光学 精密工程
2023, 31(20): 3065
1 中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室,陕西 西安 710600
2 中国科学院大学天文与空间科学学院,北京 100049
在87Sr空间光晶格钟原理样机上实验观测了原子碰撞对谱线激发率抑制以及对谱线的展宽,并观测到由非弹性碰撞导致的原子损耗。通过简单地将原子数从6000减小至2000,实现了线宽为1.9 Hz的钟跃迁谱线,并将空间光晶格钟原理样机的稳定度提升至1×10-15(τ/s)-0.5。相关实验结果对研究光晶格的多体相互作用对钟跃迁谱线的影响具有重要意义。
原子与分子物理学 空间光晶格钟 钟跃迁谱线 相互作用 自比对稳定度
1 中北大学信息与通信工程学院, 山西 太原 030051
2 中北大学机电工程学院, 山西 太原 030051
3 中国兵器工业集团第五研究所, 吉林 长春 130012
高光谱成像凭借高的光谱分辨率、 图谱合一、 波段多的特点, 能够为待分类目标提供多维的参考信息, 从而提高分类精度。 爆炸破片的识别回收能够为爆炸威力的评估和防爆措施的设计提供参考。 针对当前破片检测中多采用可见光波段或红外波段等单个波段进行检测, 忽略了破片目标与背景对不同波长的光有着不同的吸收程度, 没有将多波段破片特征充分利用, 为此结合高光谱检测手段, 提出了一种空间分割结合光谱信息的爆炸破片识别方法。 在实验室环境下, 首先采集铁质破片、 石头、 树叶的高光谱图像, 对采集的样本图像数据做预处理, 包括去噪声以及黑白校正反演反射率信息等, 感兴趣区域随机提取三类样本像素点共750个, 随机选取600个点作为训练集其余作为测试集, 通过训练后得到预测准确度分别为88%、 88%、 94%的决策树模型。 其次模拟了铁质破片散落在含有石头树叶的沙土中的场景并采集其高光谱数据, 通过前后级联的空谱融合方法, 在空域经过图像增强和去噪等预处理之后, 采用边缘检测结合区域生长以及形态学处理的方法对空间图像进行分割, 得到沙土上有形态的目标, 空间分割的交并比(IOU)达到93.5%, 真阳率(TPR)达到97.4%; 然后结合光谱域训练得到的决策树模型, 对各个分割区域的每个像素点进行谱域的类型识别, 参与分类的三类像素点个数分别为146 172、 50 484、 213 438, 识别准确度分别为87%、 86%、 96%; 最后将分类结果可视化, 以每个区域像素点最多的一类代表该区域类别, 将目标破片与石子和树叶两种背景进行了准确的识别, 以标定后的分割图像为标准, 三类像素点个数分别为155 502、 52 045、 217 794, 识别率分别为94%、 97%、 98%。 分析结果表明空间分割结合光谱信息的识别方法能够有效利用空间和高光谱的特征信息对铁质破片目标进行准确识别。 同时验证了使用高光谱成像进行空谱联合识别爆炸破片的科学性以及可行性, 对未来采用智能化识别破片的方式评估破片战斗部威力具有一定的实用意义。
高光谱成像 空间分割 决策树 铁质破片 分类识别 Hyperspectral imaging Spatial segmentation Decision trees Iron fragments Classification and identification
脱镁叶绿酸a加氧酶(PaO)基因编码叶绿素降解过程中的关键酶。为了解小麦(Triticum aestivum L.)TaPaOs基因家族特征及其在衰老过程中发挥的作用,本试验利用已发布的小麦及其他物种的全基因组信息对TaPaOs家族成员的基因特性进行分析,并利用实时荧光定量PCR(qRT-RCR)技术初步分析其功能。结果表明:在小麦中共发现18个TaPaOs家族成员,分布在15条染色体上,其编码蛋白均具有亲水性,且大多数为不稳定蛋白,亚细胞定位预测均位于叶绿体中;18个TaPaOs家族成员启动子区包含大量响应元件,其中光响应元件(G-Box)和ABA响应元件(ABRE)最多。分析TaPaOs在不同组织中的表达模式发现,其家族成员表达模式为叶>茎>根,大多数家族成员在ABA诱导衰老、黑暗诱导衰老以及自然衰老时上调表达,尤其是TaPaO2、TaPaO5及TaPaO6,可作为小麦衰老研究的重点关注基因。这些研究结果为进一步研究TaPaOs基因家族的功能奠定基础。
小麦 TaPaOs基因家族 叶绿素 表达模式分析 衰老 wheat TaPaOs gene family chlorophyll expression analysis aging
1 湖南省核农学与航天育种研究所, 长沙 410125
2 湖南省农业科学院, 长沙 410125
3 长沙市农产品质量监测中心, 浏阳 410399
为降低农药使用量, 减少农药造成的环境危害, 采用60Co γ射线辐射合成了淀粉基农药缓释材料及不含淀粉的聚合物, 研究了它们的旋转黏度、可降解性及淀粉基农药缓释材料对吡蚜酮的缓释效果。淀粉基农药缓释材料的可降解性优于不含淀粉的聚合物, 其负载吡蚜酮的缓释效果优于凹凸棒土、马铃薯淀粉。5 min时, 空白、凹凸棒土、淀粉和淀粉基农药缓释材料负载吡蚜酮的释放百分率分别为大于90%、大于50%和10%~20%; 20 min时, 空白、凹凸棒土、淀粉和淀粉基农药缓释材料负载吡蚜酮的释放百分率分别为99%以上、大于85%和51%~62%。
农药缓释材料 辐射制备 淀粉基 缓释效果 降解性 pesticide sustained release material radiation preparation starch-based sustained-release effect degradability
光学 精密工程
2022, 30(13): 1631
光学 精密工程
2022, 30(11): 1337