1 中国科学院空天信息创新研究院 国家环境保护卫星遥感重点实验室，北京 100101
2 中国科学院大学，北京 ，100049
3 中国空间技术研究院 遥感卫星总体部，北京 100094
4 北京环境特性研究所 光学辐射重点实验室，北京 100854
5 南京工业大学 测绘科学与技术学院，江苏 南京 211816
6 昆明学院 信息技术学院，云南 昆明 650214
作为可见光-近红外和热红外的连接谱段，中红外（MIR）兼具短波辐射的反射特性和长波辐射的发射特性，对于温度探测、目标识别等应用场景有十分重要的意义。目前，MIR谱段辐射传输（RT）计算仍然面临背景参数输入多且不易获取的问题。基于此，提出了一种应用于卫星MIR遥感的RT简化计算方案。使用MODTRAN模型（MM），对MIR白天RT过程中所涉及的背景地表和大气参数定量模拟分析，得到影响RT的关键参数，据此形成一套基于MM的参数简化方案（SS）。在MODIS 6个MIR通道的中心波长处，对SS和MM计算的总辐亮度做对比验证，RMSE均小于0.004399，具有较高精度。SS仅依赖于表面温度、表面发射率、大气廓线类型、水汽和云光学厚度，不需要输入气溶胶、CO2和O3数据。相比MM，SS将输入参数从8类降低到5类，计算的时间效率提升了9.02%。在有限的计算资源下，本文所提的SS能够为MIR图像快速处理、大场景遥感仿真等应用领域提供支撑。
中红外（MIR）谱段 辐射传输（RT）计算 背景参数 简化方案（SS） mid-infrared（MIR） spectrum radiative transfer（RT） calculation background parameters simplified scheme（SS）
1 南华大学 核科学技术学院衡阳 421001
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心绵阳 621900
同核异能素在宇宙元素合成中发挥着重要作用，并且在控制核能释放方面有潜在的应用。其中，铕（Eu）在现实中有重要的研究意义，例如152Eu被用来做放射性实验的标准源，并且其同核异能态152m1Eu有73%的概率发生β－衰变产生天体p核素钆（152Gd），因此152m1 Eu是产生天体p核素152Gd过程中的重要核素。在本工作中，基于激光等离子体产生的轫致辐射源，我们在实验上实现了152m1Eu（45.6 keV，T1/2=9.31 h）的高效激发，其产额能达到8×104个粒子/发。此外，进一步通过Geant4-GENBOD程序数值模拟了152m1，m2Eu的产额、产生时间以及峰值激发效率随电子温度的演化情况。研究发现，在入射电子电荷量固定为17.6 nC，且当电子温度达到15 MeV时，152m1Eu和152m2Eu的产额趋于饱和，分别为8×106和2×105个粒子/发；152m1Eu和152m2Eu的峰值激发效率分别有望达到约1017和1016个粒子/s，其中152m1Eu和152m2Eu的脉宽几乎不变，均为32 ps。超短超强激光技术能够极大提高同核异能素的激发效率，这将为研究宇宙元素合成问题以及控制核能释放应用研究提供一个重要的研究途径。
同核异能素152mEu 激光等离子体 轫致辐射源 （γ，n）反应 峰值激发效率 Isomer 152mEu Bremsstrahlung source Laser plasma (γ, n) reaction Peak excitation efficiency
1 中国科学院上海高等研究院上海 201204
2 中国科学院上海应用物理研究所上海 201800
以上海光源新增的双插入件04IVU波荡器和04Wigger扭摆器为例，介绍了已运行的同步辐射光源新增束线工程中加速器方面需要着重处理的工作。首先，介绍插入件的设计参数及磁测结果，并使用SPECTRA程序计算了其光谱亮度；详细梳理了插入件的安装过程遇到的真空盒工艺误差、安装任务冲突和项目安装超期等问题及其解决方案；阐述了插入件调试工作的物理机制，以及如何应用前馈补偿的方法抑制了插入件调试过程中束流轨道影响，双插入件IVU和Wiggler的最高亮度分别为3 keV时的5.86×1019 Photon·s-1·mm-2·mrad-2·(0.1% B.W.)-1和2.75×1015 Photon·s-1·(0.1% B.W.)-1，校正后IVU和Wiggler最大轨道扰动均小于2 μm。对前端区真空清洗工作的意义、方法和结果进行了分析，并系统性地介绍了主被动模式相结合的新方法，该方法实现了高效的真空清洗。归纳了试运行过程中遇到的联锁逻辑错误、前端区真空异常、安全光闸硬联锁等问题，并总结了应对措施，为双插入件更好投入运行提供帮助。通过这些工作的进行，该双插入件已完成安装并基本调试完毕，对其他光源新增线站相关加速器安装与调试具有一定的参考价值。
同步辐射光源 上海光源 束线工程 插入件 Synchrotron radiation light source Shanghai Synchrotron Radiation Facility (SSRF) Beamline project Insertion devices (IDs)
1 北京航空航天大学材料科学与工程学院，北京 100191
2 中国科学院高能物理研究所北京同步辐射装置，北京 100049
3 中国航发北京航空材料研究院3D打印研究与工程技术中心，北京 100095
4 天目山实验室（航空浙江省实验室），浙江 杭州 311115
近年来，基于激光增材制造技术的先进结构材料和构件制备及应用取得了重要进展，并由此带动了该技术在金属功能材料制备与调控方面的发展。作为金属功能材料典型代表的形状记忆合金兼具形状记忆、超弹性和弹热效应等新奇特性，这些特性与合金的微观组织、微结构演化高度相关，但难以通过传统制备和表征手段实现精细化调控和实时相变测量，因而通过激光增材制造技术调控微结构并进行原位同步辐射观测成为形状记忆合金性能提升的重要手段。本文综述了基于激光增材制造的形状记忆合金设计、微结构调控、工艺-结构-性能关系以及国内外研究现状，并从技术原理、材料特性、工艺优化、结构调控和原位表征等方面对形状记忆合金激光增材制造研究进展进行了介绍，归纳整理了现阶段激光增材制造形状记忆合金的主要性能。另外，本文介绍了激光增材制造过程的原位X射线衍射表征方法以及该表征方法的典型应用，对增材制造过程中合金的相变动力学测量及单晶原位表征方法进行了梳理，并对该技术的未来发展趋势进行了展望。
激光增材制造 金属功能材料 形状记忆合金 同步辐射 原位X射线衍射 中国激光
2024, 51(10): 1002305
为了提高大空间γ辐射场全局计算效率，开展了全局减方差（Global Variance Reduction，GVR）方法在大空间γ辐射场计算中的应用研究。针对计数栅元/网格体积差异造成的过度分裂问题，引入体积修正因子修改全空间权窗参数。体积修正后的基于通量的GVR方法计算的全局品质因子（FOMG）比直接模拟提高约39倍。针对非计数区计算耗时问题，提出了非计数区修正方法，使得FOMG因子进一步提高40%。在引入体积和非计数区修正的基础上，在大空间γ辐射场计算中与基于粒子误差、权重、径迹、数目、能量、碰撞和通量的7种GVR方法进行对比。结果表明：7种GVR方法计算的FOMG因子比直接模拟提高2~3个量级，基于误差的标准差σ降低2~3个量级；而基于权重的GVR方法计算的FOMG因子比直接模拟提高2 304倍，在所有GVR方法中减方差效果最好。在基于通量的GVR方法中引入光滑因子SI后，模拟计算的权窗下限随SI增加而减小，FOMG因子随SI的增加先增加后减小。当SI=0.8时，该方法计算的FOMG因子最大，比直接模拟提高3 246倍。
全局减方差 全局权窗 体积修正因子 大空间γ辐射场 蒙特卡罗模拟 Global Variance reduction Global weight window Volume modifying factor Large space γ radiation field Monte Carlo simulation
针对地球静止轨道（Geostationary Earth Orbit，GEO）空间粒子辐射对卫星在轨运行时产生的电离总剂量效应，将高性能铈掺杂硅酸钇镥（LYSO：Ce）晶体与铝层结合，来屏蔽质子辐照影响，实现电子辐射剂量的有效探测。基于Geant4建立探测器模型，比较不同材料的屏蔽效果，分析探测器响应特性，研究影响探测器输出响应的因素。结果表明：使用0.022 mm厚的铝层作为屏蔽层包裹光纤，可排除质子辐照影响；基于LYSO：Ce晶体的探测器具有较好的线性响应，电子穿越屏蔽层时产生的次级电子、光子可以提高探测器响应灵敏度；物质对电子的电离阻止本领与入射电子速度的平方近似成反比，适当增加电子与探测器之间传输距离，可增强探测器的辐射响应；探测器对能量区间在0.04~1 MeV的电子探测效率最高。通过研究LYSO：Ce晶体与铝层结合的电子辐射剂量探测器特性，为新型闪烁体空间辐射探测器设计提供技术参考和理论支撑。
LYSO：Ce Geant4 电子辐射 剂量探测器 LYSO:Ce Geant4 Electronic radiation Dose detector
1 南京航空航天大学南京 210016
2 山东省潍坊市人民医院潍坊 261000
电离辐射会导致动物肠道的损伤，瓜氨酸在小肠上皮细胞内合成，同时被证明对肠道具有一定的保护作用。通过构建小鼠急性辐射致肠道损伤模型，设置正常对照组、单纯辐照组以及辐照加瓜氨酸组，研究瓜氨酸的辐射防护作用及机制。实验结果表明：在辐照后连续一周腹腔注射1 g?kg-1?d-1的瓜氨酸能够显著延长受照小鼠中位生存期，增加小鼠体重，显著降低小鼠血浆内毒素含量，提高黏着斑激酶（Focal Adhesion Kinase，FAK）和肠道紧密连接（Occludin）蛋白的表达水平，同时降低一氧化氮（Nitric Oxide，NO）和诱导型一氧化氮合酶（inducible Nitric Oxide Synthase，iNOS）的表达量。本实验证明：瓜氨酸可以通过改善受照小鼠肠道屏障完整性，改善肠道屏障功能，缓解亚硝化应激，对电离辐射小鼠肠道损伤具有保护作用。
电离辐射 肠道损伤 瓜氨酸 一氧化氮 Ionizing radiation Intestinal injury Citrulline Nitric oxide
1 河南理工大学测绘与国土信息工程学院，焦作 454000
2 中国科学院空天信息创新研究院，北京 100094
3 江苏省环境监测中心，南京 210019
利用卫星遥感反演水体中的悬浮物浓度对水质监测和保护具有重要意义，在悬浮物浓度反演过程中，如何避免或最大程度降低水体中叶绿素a、有色可溶性有机物（Colored Dissolved Organic Matter，CDOM）的干扰是当前的技术难点。文章针对可持续发展科学卫星1号（SDGSAT-1）MII传感器，利用Hydrolight辐射传输模型，从理论上挖掘只与悬浮物强相关的反演因子，以此构建适用于MII影像的太湖悬浮物浓度反演模型，通过水体的实测数据和遥感数据对模型应用效果进行验证。结果表明：反演因子$ R'{\text{(}}{B_{\text{5}}}{\text{/}}{B_{\text{3}}}{\text{)}} $与悬浮物浓度为强相关，同时与叶绿素a、CDOM浓度弱相关；利用$ R'{\text{(}}{B_{\text{5}}}{\text{/}}{B_{\text{3}}}{\text{)}} $作为反演因子构建的幂函数模型为最优反演模型；将幂函数模型分别应用于实测数据和2022年5月4日的太湖SDGSAT-1 MII数据，两次验证试验显示反演结果和现场测量结果具有较强一致性，模型适用性较好。该研究可为SDGSAT-1卫星在湖泊水体悬浮物浓度监测、水资源评估与保护等提供一些技术参考。
悬浮物浓度反演 可持续发展科学卫星1号 相关性 水体辐射传输模拟 遥感应用 suspended matter concentration retrieval SDGSAT-1 correlation water body radiative transfer simulation remote sensing applications
