1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所国家光栅制造与应用工程技术研究中心, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学大珩学院, 北京 100049
在短波红外成像光谱技术的应用背景下,对HgCdTe短波红外焦平面探测器的校正技术进行研究,包括坏像元校正和非均匀性校正,并提出先进行坏像元校正后进行非均匀性校正的探测器校正原则;在标准辐射源下,对正常像元的输出值进行正态分布拟合,并通过3σ准则设定正常像元输出值阈值的方法,确定探测器中坏像元的数量与位置,然后根据短波红外成像光谱技术的应用要求,对坏像元进行光谱二邻域均值替换;坏像元校正完成后,再采用运算量小、实时性强的两点法对探测器进行非均匀性校正。综合校正结果表明:探测器坏像元得到有效剔除,坏像元输出值得到良好校正,且非均匀性校正效果明显,图像细节更加丰富。
探测器 校正技术 HgCdTe 红外焦平面探测器 坏像元校正 非均匀性校正
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
作为对天文光谱进行观测的仪器, 成像光谱仪有着十分重要的作用。 由于传统的狭缝型成像光谱仪的狭缝限制, 对面源天体的观测需多次扫面, 才能获得完整的面源三维数据立方体(x, y; λ), 这样将会浪费大量的观测时间。 为了实现目标物体三维数据立方体的快速扫描, 提出了一种基于微透镜阵列的无狭缝、 静态化、 快速高效的可见光到近红外波段积分视场成像光谱仪结构, 并对其基本工作原理进行分析。 为了扩展微透镜阵列积分视场成像光谱仪在医学、 农业、 物探等其他领域的应用潜能, 该研究的光谱波段选择可见光到近红外波段。 根据视场积分的工作原理, 分析和设计了像方远心结构的离轴三反前置成像系统。 系统采用视场离轴方式, 波段范围400~900 nm, 相对口径F/5, 主镜、 次镜和三镜皆为二次非球面, 二次非球面系数分别为: -7.05, -0.92和-1.61。 为减小系统体积, 在离轴三反系统的焦平面附近放置反射镜。 系统在奈奎斯特空间频率60 lp·mm-1处, 调制传递函数大于0.75, 成像质量接近衍射极限, 满足系统要求。
微透镜阵列 积分视场成像光谱仪 像方远心离轴三反 视场离轴 Lenslet array Integrated field of view imaging spectrometer Telecentric off-axis three-reflection system Field of view off the axis 光谱学与光谱分析
2018, 38(10): 3269
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
为了满足激光诱导等离子体分析系统(LIPS)对分光系统的分辨率, 光谱范围, 体积等多方面要求。 本文研制了一台中阶梯光栅光谱仪, 该光谱仪能同时获得所有谱段范围内的光谱信息, 令LIPS系统可实现快速在线实时分析。 并且, 该光谱仪采用可调节延迟时间的ICCD作为后端探测器, 令整个系统可根据实际实验情况选择最优延迟时间接收光谱, 提高了整个系统的信噪比。 最后, 搭建了一套激光诱导等离子体分析系统, 对研制的中阶梯光栅光谱仪在系统中的可用性进行验证。 通过对合金样品测试, 整个系统的分辨率达002 nm, 光谱范围覆盖190~600 nm。 并且研制的LIPS系统光谱重复性较好, 特征元素波长提取误差不超过001 nm, 可较准确的对样品成分进行分析。
分辨率 中阶梯光栅 中阶梯光栅光谱仪 激光诱导等离子体谱 Resolution Middle Echelle Echelle spectrometer Laser-induced plasma spectroscopy 光谱学与光谱分析
2018, 38(5): 1605
西部资源生物与现代生物技术省部共建教育部重点实验室, 西北大学生命科学学院, 陕西 西安 710069
报道了一种苯乙烯基喹啉衍生物的合成新方法。 将10 mmol苯胺溶于10 mL 6 mol·L-1盐酸中, 加热至100 ℃, 搅拌下缓慢滴加丁烯醛(20 mmol)的甲苯溶液8 mL, 100 ℃反应3 h生成中间体2-甲基喹啉; 2-甲基喹啉(10 mmol)再同芳香醛(12 mmol)衍生物在冰醋酸(15 mL)中回流8 h合成八个苯乙烯喹啉衍生物, 产率71%~88%, 该方法操作简便、 便于纯化、 产率较高、 环境友好。 合成的衍生物进行MS, 1HNMR, IR结构表征, 红外图谱在960~980 cm-1间出现中等强度的吸收峰, 核磁图谱中烯碳上氢的邻位偶合常数在12~18 Hz之间, 表明结构中的碳碳双键为反式构型。 测定了八个衍生物在CH3OH, DMSO, THF和DMF等四种溶剂中的最大吸收波长, 将最大吸收波长作激发波长, 测定了其发射波长。 结果表明: 苯乙烯喹啉衍生物的最大吸收波长为325~376 nm, 发射波长为367~477 nm, 摩尔消光系数为1.738×104~4.578×104 L·mol-1·cm-1。 含甲氧基、 羟基、 苄基的衍生物的最大吸收波长和发射波长大于其他化合物。 衍生物在不同溶剂中的最大吸收波长变化微弱, 发射波长变化明显, 表现为DMSO>DMF>CH3OH>THF, 表明同一种化合物在非质子溶剂中的斯托克斯位移值大于质子溶剂。 2-(3,4,5-三甲氧基)苯乙烯基喹啉(化合物Ⅱ)的荧光性质最好, 斯托克斯位移值最大, 有进一步研究的价值。
喹啉 苯乙烯染料 2-甲基喹啉 荧光性质 Quinoline Styryl dye 2-methylquinoline Fluorescence spectral characteristics