作者单位
摘要
1 北京科技大学科技史与文化遗产研究院, 北京 100083
2 北京文物古建工程公司, 北京 100050
繁峙公主寺位于山西省五台山地区, 是明清时期集宗教场所与民众娱乐于一体的建筑遗存。 寺内壁画与彩塑绘制精巧, 尤其是大雄殿四壁壁画场面宏大, 构图严谨, 色彩鲜明, 是保存较为完整的明代水陆壁画精品。 目前公主寺壁画存在部分画面漫漶不清、 出现裂隙的情况, 通过实地考察与科技分析, 不仅可以揭示水陆壁画使用的原料和工艺, 也为日后开展修复材料的筛选与文物本体的保护工作提供一手资料。 研究运用显微镜观察(OM)、 拉曼光谱(RAM)、 红外光谱(FTIR)、 激光粒度分析(LPSA)、 X射线衍射(XRD)、 X射线荧光光谱法(XRF)、 扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)及热裂解气相色谱质谱分析(Py-GC/MS)等多种科技手段, 对公主寺壁画制作材料及工艺进行分析研究。 实验结果显示: 壁画使用传统工艺绘制, 以土坯砖墙作为支撑体, 地仗层分为粗泥层与细泥层, 再涂刷一层打底的白粉层, 最后绘颜料层。 支撑体、 地仗用土与当地土样的成分相似, 整体颗粒粒径分布均以粉粒为主, 细泥层砂粒含量较粗泥层偏高, 粗、 细泥层分别掺有麦秸、 麻纤维等加筋材料。 尤其是通过红外光谱分析发现白粉层材料为高岭土; 应用拉曼光谱结合SEM-EDS分析确定了壁画所用的颜料, 蓝色为蓝铜矿(2CuCO3·Cu(OH)2), 白色为铅白(2PbCO3·Pb(OH)2), 绿色为人造氯铜矿、 羟氯铜矿(Cu2(OH)3Cl), 红色、 黄色与粉色颜料的显色物质为朱砂(HgS)、 铁红(Fe2O3)、 铁黄(FeO(OH))、 铅丹(Pb3O4)与铅白, 存在混合颜料进行调色的现象; 另外, 应用热裂解气相色谱质谱分析进一步辨别黑色颜料, 根据多环芳烃的相对含量对比结果与检出的松科类植物燃烧产物, 判断其为松烟墨, 同时确定了壁画绘制添加的胶结材料为动物胶。 该结果为公主寺壁画艺术研究提供更多原始信息, 丰富了对明代山西水陆壁画制作材料与工艺的科学认知。
公主寺 水陆壁画 明代 动物胶 松烟墨 Princess Temple Water-and-Land-Mural Ming Dynasty Animal glue Pine wood soot ink 
光谱学与光谱分析
2023, 43(4): 1155
作者单位
摘要
1 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室,气候与环境变化国际合作联合实验室,气象灾害预报预警与评估协同创新中心,中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,江苏 南京 210044
2 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京 100081
3 中国气象局广州热带海洋气象研究所,广东 广州 510641
4 中国科学院大气物理研究所,中层大气和全球环境探测重点实验室,北京 100029
利用广州高建筑物雷电观测站获得的600 m高广州塔上一次闪电3个回击放电过程的光谱资料,详细分析了广州塔上闪电光谱随时间的演化和随高度的变化特性,并通过对比实测的一组氮原子(NI)[856.8 nm,859.4 nm,862.9 nm]多重态的谱线强度比和理论计算值之比,验证了闪电近红外光辐射满足光学薄条件。结果表明:3个回击放电通道约在200 m以下发光较强;在回击放电初期,当向上传输的电流波还未到达通道顶部时,底部通道径向辐射光谱由较强的离子线和较弱的中性原子线组成,而通道顶部径向辐射光谱主要取决于下行先导,由较弱的离子线和较强的中性原子线组成;当回击电流波向上传输到通道顶部后,整个通道径向辐射出很强的离子线和很强的中性原子线,且离子线总强度和原子线总强度均随通道高度的增加而减小;在回击放电70 μs以后,200 m以上通道离子线总强度和原子线总强度随通道高度的增加基本保持不变。此观测结果也直接证实了闪电放电通道由一个辐射离子线的高温核心和一个辐射中性原子线温度相对较低的外围电晕组成。
光谱学 可见光谱 近红外光谱 广州塔闪电 放电通道 光学薄 
光学学报
2023, 43(12): 1230001
作者单位
摘要
沈阳建筑大学材料科学与工程学院,沈阳 110168
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了不同浓度Nb掺杂ZnO的能带结构及性能,并对本征ZnO、Al掺杂ZnO(AZO)和Nb掺杂ZnO(NZO)的模拟结果进行对比分析。结果表明:(1)NZO和AZO的带隙值均低于本征ZnO的带隙值,掺杂浓度(原子数分数)同为6.25%的NZO的带隙值低于AZO的带隙值。随着Nb掺杂浓度增高,NZO的导带底明显降低,态密度峰值降低,且Nb-4d态电子占据了费米能级的主要量子态。(2)随着掺杂浓度的增加,NZO和AZO吸收峰和介电函数峰均降低,且向低能区移动,其中,NZO吸收峰向低能区移动更明显,且介电函数虚部分别在0.42 eV和34.29 eV出现新的峰,主要是价带中Nb-4d和Nb-5p电子能级跃迁所致。掺杂浓度同为6.25%的NZO的静介电常数大于AZO的静介电常数,表明NZO极化能力更强,NZO可以更有效改善ZnO的光电性能。随着Nb掺杂浓度增加,NZO的吸收系数和介电函数虚部强度增加且向高能区移动。NZO的模拟结果为高价态元素Nb掺杂ZnO的实验研究工作及实际应用提供了理论参考。
第一性原理 能带结构 掺杂 Nb掺杂ZnO 态密度 光学性质 first-principle energy band structure doping Nb doped ZnO density of state optical property 
人工晶体学报
2022, 51(7): 1194
作者单位
摘要
北京科技大学, 北京 100083
古代食谱重建是目前国际考古学研究的热点之一。 随着研究的深入, 传统基于骨骼提取出骨胶原蛋白进行分析的方法逐渐凸显出一定的局限性。 尤其是在考察先民食物结构和营养等级等方面, 针对蛋白大分子获得的同位素信息, 无法排除一些内在或外在因素的影响, 因而常会引导我们做出错误的判断。 因此, 发展一种能进一步提高古代食谱研究准确率和分辨率的新方法, 是当前科技考古研究的迫切需求。 不同于大分子蛋白, 氨基酸能在更细微的层面提供有机体和生态环境中有机代谢过程中多方面的信息, 在生物考古领域内具有极大的应用潜力。 以北非突尼斯迦太基凡达里奇墓地出土的人和动物样品为例(遗址年代约在公元5世纪中期至6世纪早期), 进行基于骨胶原和单分子氨基酸的稳定同位素分析工作。 对10个人和4具动物考古样品提取骨胶原, 并进一步进行酸水解、 衍生化等操作, 通过气相色谱(GC)与同位素质谱(IRMS)串联技术, 开展特定化合物同位素分析。 研究结果揭示了该遗址先民的食谱特征, 以C3类食物为主。 重点考察了该遗址先民饮食中的蛋白摄入情况, 结果表明该遗址先民饮食摄入有大量的动物蛋白, 且不同个体存在较大差异。 最后, 通过对骨胶原和氨基酸分析结果所得结论的比较, 证实基于单分子氨基酸的氮同位素分析对个体营养级位置的准确判断具有较大的优势。 研究结果为深入研究我国古代先民食物结构差异和人群分化等问题提供了新的思路和依据。 研究证实基于单分子氨基酸的同位素分析, 将是显著提高古代食谱重建分辨率的有力手段, 呼吁未来在我国考古材料中开展大量相关研究。
古食谱 骨胶原 氨基酸 同位素 Plaeodeit Collagen Amino acids Stable isotopes 
光谱学与光谱分析
2021, 41(2): 395
作者单位
摘要
1 天津理工大学 电气电子工程学院, 天津 300384
2 天津大学 激光与光电子研究所, 天津 300072
提出了一种工作在太赫兹频段, 基于半导体材料锑化铟的超材料带阻滤波器.由于锑化铟材料介电常数的特性, 该滤波器的谐振频率能够进行温度调节.同时, 通过有限积分法和等效LMC电路模型分析了滤波器的几何参数对其谐振频率的影响, 这两种方法得到的结果具有良好的一致性.在温度的取值范围是220~350 K时, 滤波器的谐振频率能够从0.91 THz动态调节到1.28 THz, 并且其阻带谐振频率的透射系数能够有限地被抑制.该滤波器的传输特性在30°入射角范围内具有良好的稳定性.设计的可调超材料带阻滤波器将在太赫兹无线通信、传感等方面有潜在的应用前景.
带阻滤波器 超材料 锑化铟 太赫兹 band-stop filter metamaterial InSb Terahertz 
红外与毫米波学报
2017, 36(3): 261
作者单位
摘要
1 天津理工大学 计算机与通信工程学院 通信器件与技术教育部工程研究中心, 天津 300384
2 天津大学 精密仪器与光电子工程学院 激光与光电子研究所 光电信息科学技术教育部重点实验室, 天津 300072
提出一种基于表面等离子体共振的双芯光子晶体光纤温度传感器, 其中双芯光子晶体光纤为折射率导光型, 其中心圆孔表面镀氮化钛薄膜, 内部填充具有较大热敏系数的乙醇和氯仿的混合液体, 其纤芯模与表面等离子体激元耦合的共振波长偏移可反映液体混合物的温度或折射率.利用全矢量有限元法分析了不同因素对传输损耗谱及其共振波长的影响.仿真结果表明:外包层空气孔直径增大, 以及最内层包层空气孔直径和空气孔间距减小可以提高耦合效率, 从而增强共振峰.对比分析发现在-20℃~ 120℃温度范围内, 氮化钛薄膜比传统金膜表现出更好的等离子传感特性, 随着膜厚增加, 其共振波长偏移量增加, 温度灵敏度提高, 灵敏度最高可以达到6.22 nm/K.
双芯光子晶体光纤 表面等离子体共振 全矢量有限元法 共振波长 氮化钛 温度传感 Dual-core photonic crystal fiber Surface plasmon resonance Full-vector finite element method Resonance wavelength Titanium nitride Temperature sensor 
光子学报
2016, 45(8): 0806001
作者单位
摘要
北京工业大学激光工程研究院, 北京 100124
光还原特别是激光还原金属离子制备纳米结构作为一种化学成分纯净和工艺可控性高的微纳制造手段,已经得到了广泛的研究与应用。目前,该方法加工出的金属结构已应用于光谱检测、生物荧光成像、三维微纳结构制造等领域。针对当前基于双(多)光子吸收效应直写技术无法解决的加工效率低等问题,采用紫外纳秒激光双光束干涉法,提出了一步原位光还原银离子的制造方法。结合紫外和可见光辐照还原银离子,成功制备出大面积具有不同表面形貌的纳米级周期的光栅结构。详细讨论了激光还原时间、银离子浓度、不同波长光辐照等条件对光还原的影响,对双束光干涉以及光还原机制进行了分析。另一方面,银离子还原后形成的结构是由大量的尺寸为几十纳米的颗粒构成,排列紧密,因而具有显著的表面增强拉曼效应。对萘普生分子进行检测后,证实了该纳米结构具有较优的表面增强效果。
激光干涉 周期结构 光还原 纳米颗粒 表面增强拉曼 
中国激光
2015, 42(3): 0303013
作者单位
摘要
北京工业大学激光工程研究院, 北京 100124
提出了一套应用于准分子激光微加工同轴观测的自动跟踪系统。该系统具有一定的抗抖动能力。首先介绍了该系统的硬件组成部分: (1)显微镜的镜片改造。(2)机械控制平台的搭建, 该部分内容介绍了各个硬件的功能以及它们之间的相互关系。然后简单介绍了该系统的跟踪原理, 主要包括部分重点算法的介绍以及控制软件判断流程图。分析了在打开/关闭跟踪功能后, 通道的加工质量差别。分析了打开/关闭跟踪功能后中心位移的偏移量差别, 验证了自动跟踪的抗振动功能。最后, 针对该系统功能进行了实验, 成功实现了对预设曲线(对应于微通道的轨迹曲线)进行刻蚀加工的跟踪功能。
准分子激光 同轴观测 表面粗糙度 自动跟踪 excimer laser coaxial observation surface roughness automatically track 
应用激光
2013, 33(2): 208
作者单位
摘要
陕西科技大学电气与信息工程学院, 陕西 西安 710021
文章利用特制的玻璃作为OLED基板, 一面为平整光滑的平面, 另一面为具有规则凹凸形貌的粗化面。采用光输出增强型微腔OLED结构, 器件结构为: 玻璃基板(光面)/Al(15nm)/MoO3(40nm)/NPB(30nm)/Alq3(30nm):C545T(3%)/Alq3(20nm)/LiF(1nm)/Al(150nm), 研究了器件的电流密度、亮度、发光效率、光致发光光谱等特性。结果表明, 这种结构的器件相比于传统微腔型器件, 相同电压下亮度约增加了40%, 发光效率约提高了15%, 具有更强的光萃取能力。
光取出 微腔 有机电致发光 外量子效率 light output micro-cavity OLED external quantum efficiency 
现代显示
2012, 23(8): 29
作者单位
摘要
陕西科技大学, 陕西 西安 710021
文章研究了微腔OLED的视角特性,结果表明,亮度和发光效率随着视角的增加逐渐减小,当视角增加到50°时,其亮度降为正面输出的1/3; 发光效率下降了约40%左右; 色坐标随着视角的增加产生漂移,而光谱峰值和半高宽基本不随视角的变化而变化。同时分析并讨论了视角特性产生的原因。
微腔 视角 有机电致发光 色坐标 micro-cavity view angle OLED color coordinate 
现代显示
2012, 23(7): 45

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