内蒙古工业大学能源与动力工程学院，内蒙古 呼和浩特 010051
针对菲涅尔高倍聚光光伏及光热系统的镜面因暴露于自然环境，其表面积尘对系统输出特性产生较大影响这一问题，参考测试点自然积尘成分和地表情况，选取6种典型积尘颗粒，采用X射线衍射分析仪、能谱仪和扫描电镜等设备，研究其颗粒形貌、物质和元素组成；并开展菲涅耳高倍聚光光伏及光热系统实验研究，利用灰色关联度法处理实验数据，分析积尘物化性质对系统电热输出性能的影响。结果表明，积尘成分复杂，岩石类颗粒中碳酸钙、碳酸镁钙、钙钠长石含量较多，煤矸石和焦炭颗粒中包含大量的硅酸盐；各类型积尘对系统电热输出影响不同，其中镜面积尘煤矸石粉末每增加1 g/m2，系统综合性能下降15%，影响最大；积尘物质组成对系统电功率（E）影响关联度排序为>>>，对系统热功率（T）的影响大小排序为>>>；颗粒元素对系统电热输出（P）的影响相同，大小排序为。
测量 菲涅耳系统 积尘颗粒 物质组成 颗粒元素 电热输出性能
电子科技大学电子科学与工程学院太赫兹中心，四川 成都 611731
碘化铯（CsI）光电阴极广泛应用于超快诊断中，光电子的空间分布、能量分布、时间分布等与条纹变像管的整体性能有着密切的关联。本文联合粒子仿真软件Geant4和三维电磁软件CST实现了对CsI光电阴极的光电子产生与控制过程的全动态模拟。采用Geant4软件对CsI光电阴极的光电转换过程进行建模，分析了二次电子出射能量、时间、位置、角度等发射特性；通过数据交互，统计了出射光电子的分布规律，然后将其应用于CST中建立阴极发射模型，并在CST中设计出一款弧矢、子午方向上放大倍率皆为2的各向异性聚焦条纹变像管。
X射线光学 Geant4 联合仿真 碘化铯 光电发射特性 各向异性聚焦条纹变像管
1 南京邮电大学 电子与光学工程学院, 南京 210023
2 南京先进技术激光研究院, 南京 210038
为了满足水下高速激光通信的需求和提高系统的误码性能, 设计一种基于二进制开关键控(OOK)调制的水下高速激光通信系统, 采用滑窗平均滤波方法对接收数据进行去噪处理, 根据固定值阈值和自适应阈值方式求取联合阀值后进行门限判决。系统测试结果表明: 联合阈值判决方式的误码性能优于固定阈值判决和自适应阈值判决方式; 系统在洁净水、水中含少量悬浮杂质2种水质通信时的误码率分别为0、10-2左右。
可见光通信 开关键控 联合判决 数据预处理 抗干扰能力 visible light communication on-off keying joint judgment data preprocessing anti-interference capability
1 中国科学院空天信息创新研究院，北京 100190
2 中国科学院大学，北京 100190
采用纳秒激光一步刻蚀法在泡沫铜上构造了超疏水超亲油表面，并研究了激光加工参数对表面浸润性的影响。分别利用扫描电子显微镜、能谱仪、接触角测量仪对表面形貌、元素、浸润性进行表征，结果表明：泡沫铜表面的粗糙结构会随着激光扫描速度、激光功率、扫描间距的变化而发生显著变化；激光刻蚀后，表面的化学成分也发生了变化，微纳粗糙结构及元素变化的共同作用使泡沫铜获得了超疏水超亲油性，其在空气中的最大水接触角为157.4°，油接触角为0°，对油、水表现出了良好的选择性。制备的特殊浸润性表面可用于油回收，为油水分离及油回收提供了一定参考。
激光技术 纳秒激光刻蚀 泡沫铜 特殊浸润性 油回收 回收效率 激光与光电子学进展
2021, 58(23): 2314004
Author Affiliations
Abstract
1 School of Computer and Communication Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China
2 Beijing Engineering Research Center of Industrial Spectrum Imaging, Beijing 100083, China
3 School of Automation and Electrical Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China
We present a specific-window method to subtract the interference of water vapor on terahertz frequency-domain spectroscopy (THz-FDS) at ambient temperature and pressure. A continuous-wave spectrometer based on photomixing was utilized to obtain THz-FDS of methanol vapor in the range of 50–1200 GHz. The distinctly spaced absorption features in the neighborhood of atmospheric windows of transparency were selected to perform linear fitting versus the calculated absorption cross section and obtain the concentration of methanol. Furthermore, the gradually decreased methanol vapor was quantified to demonstrate the reliability of the method.
300.6495 Spectroscopy, teraherz 300.6390 Spectroscopy, molecular 300.1030 Absorption Chinese Optics Letters
2018, 16(10): 103001
1 中国科学院 高能物理研究所, 北京 100049
2 中国科学院 高能物理研究所,粒子加速物理与技术重点实验室, 北京 100049
3 中国科学院大学, 北京 100049
加速器驱动次临界系统注入器Ⅰ，包括ECR离子源、低能传输线、射频四极加速单元、中能传输段和超导腔，注入器Ⅰ出口能够获得能量10 MeV的强流质子束流。为了调束和运行的需要，注入器Ⅰ将安装束流位置测量、束流截面测量、束流流强测量、束流发射度和能量测量，以及束流损失测量等束流参数测量装置。介绍了这些束流测量系统设计及其他方面的一些考虑。
加速器驱动次临界系统 注入器 束流测量 束流位置测量 China Accelerator Driven Subcritical System injector beam instrumentation beam position monitor 强激光与粒子束
2017, 29(11): 115102
河南科技大学 物理与工程学院 洛阳市光电功能材料重点实验室, 河南 洛阳 471003
制备了胶体晶体,并利用胶体晶体的光子带隙对折射率传感进行了实验研究。从理论上分析了胶体晶体光子带隙中心波长的变化与折射率的关系。通过设计模具制备了胶体晶体-光纤结构,用扫描电镜对胶体晶体的表面进行了观察,并测量了胶体晶体的光子带隙的位置。结果表明胶体晶体的光子带隙的测试结果与理论分析相一致。设计了实验装置,利用光纤间的耦合对胶体晶体的光子带隙的变化进行了测试和分析。结果表明SiO2胶体晶体光子带隙的中心波长为1445.5nm,且在不同折射率液体环境下,其中心波长发生移动,能够形成新的传感机理。对胶体晶体在液体传感上的应用进行了探索。
胶体晶体 折射率 传感 光子带隙 colloidal crystals refractive index sensing band-gap
乌克兰哈尔科夫物理技术研究所(KIPT)在建的100 MeV电子直线加速器，束流功率高达100 kW，给拦截式条带靶束流截面探测器的电极选材带来巨大的困难。通过ANSYS有限元分析程序对探头与束流的相互作用进行模拟，得到了探头材料在1.2 kW束流功率条件下的真空温升和受力、变形结果;通过初步的束流实验，观测了T300碳纤维束在束流作用下的信号情况，最终锁定用T300碳纤维束作为电极材料。这是国际上首次采用碳纤维束作为靶面电极。
条带靶 碳纤维束电极 真空绝缘设计 束流截面尺寸/分布测量 束流能量测量 lame screen monitor carbon fiber bundle electrode vacuum insulation design transverse beam size/distribution measurement beam energy measurement 强激光与粒子束
2014, 26(11): 115101
1 河南科技大学物理与工程学院洛阳市光电功能材料重点实验室, 河南 洛阳 471003
2 南京师范大学物理科学与技术学院江苏省光电技术重点实验室, 江苏 南京 210046
提出了一个简单的基于洛伦兹力的方法来测量电流的光纤传感器。将两个铜载流导线被平行固定在绝缘的螺旋弹簧上，将两根光纤分别垂直固定在该载流导线上，载流导线通上电流时，导线间就会存在洛伦兹力的作用，从而引起弹簧变形，也就导致了光纤端面间距的变化。根据当前光谱的变化测得电流的大小及其变化。利用该实验装置对电流范围为1~5 A的电流进行了传感测量，时间响应大约为0.1 s，分辨灵敏度为10 nm/A。采用的弹簧的倔强系数K=0.1 N/m时，该装置的可测量程约为155 A。结果表明该装置简单易行并在较高电流环境中具有很好的应用价值。
光纤光学 光纤传感器 电流 法布里珀罗腔 洛伦兹力 光学学报
2014, 34(s2): s206005
中国科学院 高能物理研究所 加速器中心, 北京 100049
BEPCⅡ上正在进行激光丝系统的研究。基于GEANT4对激光丝系统探测器进行了模拟。首先模拟了康普顿散射信号在探测器材料中电磁簇射的分布, 确定了探测器初始尺寸。之后模拟了不同尺寸下探测器的输出, 根据模拟结果确定了探测器的最终尺寸, 使得探测器在所确定的尺寸有较大的信号输出。还进行了不同康普顿散射位置时探测器的响应模拟, 结果表明束流管道的影响是不可忽略的, 是探测器响应非线性的主要原因, 预计该结果对束流截面测量有重要意义。最后简要介绍了BEPCⅡ几种可能的束流能量时, 探测器信号输出和能量泄漏的模拟结果。
激光丝 切伦科夫探测器 电磁簇射 光电子数量 laser wire Cerenkov detector electromagnetic shower photoelectron quantity 强激光与粒子束
2014, 26(2): 025102
