1 西安工业大学光电工程学院，陕西 西安 710021
2 电磁空间安全全国重点实验室，天津 300308
在多平面全息图的设计过程中，为了减小各平面之间的相互串扰，本文提出了一种改进的加权迭代多平面全息图生成方法，使用权值约束来减少各平面之间的相互影响，从而提高多平面全息显示的质量。通过对全息图的约束控制，可以使各平面的目标强度分布更均匀，并且在不降低计算速度的前提下，该方法相比于未进行约束控制时相当或具有更高的重建质量。为了验证结果，使用了相同和不同的目标图像，对6个离散平面的多平面全息图进行了数值模拟与实验验证。本文为高质量的多平面全息显示提供了一种新方法。
计算全息 多平面全息 三维显示 加权迭代 全息显示 光学学报
2023, 43(23): 2309001
以发射蓝色荧光的UiO-66-NH2和发射红色荧光的Eu-MOFs为荧光基团，构建了比率荧光探针(UiO-66-NH2@Eu-MOFs)，成功应用于环境水样中的微量PO43-的检测。将发射蓝色荧光UiO-66-NH2与发射红色荧光Eu-MOF结合，构建了测定环境水样中的微量PO43-的比率荧光探针。结果表明：当PO43-存在时，由于配体-金属电荷转移(LMCT)效应的减弱，导致UiO-66-NH2的荧光增强；另一方面，PO43-和Eu3+的强配位作用将阻止配体-金属的能量转移(LMET)，破坏了“天线”效应并导致Eu-MOF的荧光猝灭，在最优条件下，F445/F633与PO43-在1~12 μmol/L浓度范围内呈现良好的线性关系，表明该传感器对检测PO43-有较好的选择性和灵敏性，为PO43-的快速检测提供了一种新思路。
荧光 磷酸根离子 配体-金属电荷转移 配体-金属能量转移 天线效应 fluorescence phosphate ligand-metal charge transfer ligand-metal energy transfer antenna effect
1 中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西 西安 710119
2 西安电子科技大学 物理与光电工程学院，陕西 西安 710071
3 西安工业大学 光电工程学院，陕西 西安 710021
When the collimator is placed horizontally and installed obliquely, its optical parameters will be greatly different due to different stress states. In order to accurately evaluate the focal length of collimator, according to the mapping relationship between the point on the focal plane of the collimator and the angle of the total station, an accurate mathematical model of the relationship between the focal length and the angle of the total station under the condition of oblique installation is established, the principle projection error caused by the rotation of the vertical axis of the total station is corrected. Several groups of data are collected by total station and experimental verification is carried out. After correcting the distortion, the focal length calculated by each testing point when the line segment is parallel to the vertical wire are 1 980.03 mm, 1 983.45 mm, 1 982.79 mm, the average focal length, i.e. the true value, is 1 982.09 mm. When the distortion is corrected but the projection error is not corrected, the focal length calculated from each testing point when the line segment is parallel to the horizontal wire of the reticle is 996.42 mm, 995.23 mm, 995.22 mm, the relative error of the average focal length is 50.2%. The range of focal length calculated by each testing point when the line segment is located in different quadrants and parallel to the horizontal wire of the reticle is 4.74 mm after correcting the projection error and distortion, the average focal length of all testing points is 1982.69 mm, the difference between the average value and the true value is 0.6 mm. The maximum relative error between the extended uncertainty of the focal length calculated by different testing point and the true value of the focal length is 0.36%. This value is far less than the stipulation in GB/T 9917.1-2002 that the relative error between the measured focal length and the nominal focal length in the photographic lens does not exceed ±5%. The experimental results show that the model has universality and high accuracy, the phase of the target slit in the reticle is allowed to be a random value, there is no need to adjust the slit to be strictly parallel to the vertical wire of the total station, the model has great engineering application value for the in-situ detection of the focal length of the collimator under the condition of oblique installation.
焦距 畸变 投影误差 原位标定 随机相位 focal length distortion projection error in-situ calibration random phase 红外与激光工程
2022, 51(11): 20220124
以碳量子点(CQDs)和铕离子(Eu3+)为荧光基团，构建比率荧光探针(CQDs/Eu3+)，用于环丙沙星(CIP)的检测。在395 nm波长激发下，CQDs/Eu3+在459 nm处存在较强的蓝色荧光峰，在616 nm处存在较弱的红色荧光峰，当CIP存在时，基于天线效应使得459 nm处的CQDS荧光强度增强。研究优化了CQDs和Eu3+比例、响应时间、稳定性等实验条件，结果表明：该比率荧光探针对CIP具有特异性识别能力，荧光强度比(F459/F616)与不同浓度CIP(0～7×10-6 mol/L)之间存在良好的线性关系，对CIP的最低检测限为0.3×10-6 mol/L，随着CIP的加入，成功用于牛奶中CIP检测。
碳量子点 铕离子 比率荧光探针 环丙沙星 carbon quantum dots europium ions ratiometric fluorescent ptobe ciprofloxacin
以碳量子点(CQDs)和铕离子(Eu3+)为荧光基团, 构建比率荧光探针(CQDs/Eu3+), 用于四环素(TC)的可视化检测。在380 nm波长激发下, CQDs/Eu3+在439 nm处存在较强的蓝色荧光峰, 在616 nm处存在较弱的红色荧光峰, 当TC存在时, 基于内滤效应439 nm处CQDs的荧光峰强度降低; 基于天线效应616 nm处Eu3+荧光强度增强。研究优化了CQDs和Eu3+比例、响应时间、稳定性等实验条件。结果表明: 该比率荧光探针对TC具有特异性识别能力, 荧光强度比(F616/F439)与不同浓度TC(0 ~50 ?倕 M)之间存在良好的线性关系, 对TC最低检测限为0.68 ?倕 M, 随着TC的加入, 比率荧光探针溶液在紫外灯下的颜色由蓝色逐渐变成红色并成功用于牛奶中TC检测, 回收率为92.5%~114.8%。还制备了TC检测试纸, 可快速用于对TC的可视化试纸检测。
碳量子点 铕离子 比率荧光探针 四环素 carbon quantum dots europium ions ratiometric fluorescent ptobe tetracyclines
1 中国科学院西安光学精密机械研究所检测技术研究中心, 陕西 西安 710119
2 中国科学院西安光学精密机械研究所空间精密测量重点实验室, 陕西 西安 710119
3 中国科学院大学光电学院, 北京 100049
分析了传统光电经纬仪脱靶量修正模型和多视场拼接光电经纬仪的特点,基于坐标变换原理,推导了成像系统具有大照准差和零位差的光电经纬仪脱靶量修正公式。依据上述脱靶量修正公式和目标模拟器指向,逆向推导了大照准差和零位差的光电经纬仪脱靶量计算公式,结合实际成像系统脱靶量信息,解算成像系统的指向校正系数。经实验验证表明,该方法突破了传统畸变修正模拟的局限性,适用于多视场拼接光电经纬仪的成像系统指向校正。针对大照准差为11.26°和大零位差为18.08°的2×3外拼接阵列测量系统,采用多成像模块外拼接型光电经纬仪系统的指向校正方法,得到水平和垂直的指向误差均小于1/5 pixel。
测量 光电经纬仪 脱靶量 指向校正 视场拼接
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
敦煌场地光谱发射率和温度是基于敦煌辐射定标场开展卫星遥感器热红 外波段在轨辐射定标的重要参数。利用便携式傅里叶变换红外光谱仪(D&P 102F)和红外标准板在2018年8月 对敦煌辐射校正场地表发射率光谱进行了不同时间和观测条件下的多次测量。基于光谱多次迭代平滑温度与 发射率分离算法(ISSTES), 通过设置不同精度的温差间隔,对测得的野外光谱数据进行多次迭代平滑分析处理, 实现了敦煌场地光谱发射率与温度的分离。与采用多通道法温度与发射率分离算法获得的CE312通道发射率进行 比较,结果表明各个通道发射率的误差均在0.011以内,验证了试验获得的敦煌场地光谱发射率和温度具有较好的 精度。本试验为基于敦煌定标场开展卫星遥感器热红外通道在轨辐射定标提供参考。
遥感 温度与发射率分离 辐射定标 红外 光谱发射率 remote sensing temperature and emissivity separation radiometric calibration infrared spectrum emissivity
1 空军军医大学军事预防医学系辐射防护医学教研室, 陕西 西安 710032
2 清华大学工程物理系, 北京 100084
3 华北理工大学机械工程学院, 河北 唐山 063500
人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)是一种具有多向分化潜能的干细胞, 具有广阔的应用前景, 但是由于其体外大量增殖和定向分化等问题尚未解决, 制约了其进一步应用。既往研究表明, 大气压冷等离子体(CAP)可促进离体培养的脂肪或骨髓来源MSCs的增殖和分化, 但对hUC-MSCs的影响国内外尚未见报道。因此, 本研究的目标是探讨CAP对hUC-MSCs增殖和成骨分化的影响。在电源频率(17 kHz)和气体流量(4 slpm)保持不变的条件下, 原代培养的hUC-MSCs经不同放电电压下产生的氦(He)等离子体处理后, 在不同时间点收集细胞, 采用CCK-8法检测细胞活力, 微板法检测碱性磷酸酶(ALP)的活性, 茜红素染色检测钙化结节的形成。结果显示, 与对照组相比, 纯氦气组上述指标无明显变化, 而CAP组的细胞活力显著降低, 并且与等离子体放电电压和处理时间呈负相关；CAP处理10 s和30 s后, ALP活性则无明显变化, 而处理60 s后ALP活性显著下降, 同时CAP处理30 s后钙化结节面积无显著变化。以上结果表明, 本试验条件下的CAP处理可抑制hUC-MSCs的增殖, 但对其体外成骨分化无明显影响。
大气压冷等离子体 间充质干细胞 细胞增殖 成骨分化 cold atmospheric plasma mesenchymal stem cells cell proliferation osteogenic differentiation
中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
为解决转角受限编码器角度误差的精确测试问题,采用平面反射镜-自准直经纬仪法测试编码器角度误差。建立了角度误差和位姿失调参数、编码器角度以及经纬仪示值之间关系的数学模型,通过对失调参数的解算可对编码器角度系统误差进行修正。实验结果表明,在角度范围为0°~40°时,由位姿失调所引入的角度误差随编码器角度的增大单调递增,误差最大值为742.9″;经过修正后的角度误差和编码器位姿无失调时的角度误差基本相当,误差最大值分别为4.4″和3.5″。此方法可有效测试无法精确调整或不具备调平条件的转角受限的编码器角度误差。
测量 角度误差 位姿失调 数学模型
1 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
2 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
为了解决单台经纬仪室内姿态测试问题,在平行光管焦平面位置处放置刻有不同倾斜角线条的目标板,用以模拟无穷远目标的姿态。建立了目标板各象限线条中轴线上的点坐标与全站仪测试角度之间关系的数学模型,设计了测试用目标板,用全站仪对目标板各线条中轴线上的点进行了采样测试,通过数学模型解算出了线条中轴线的倾斜角。实验结果表明,1 #与2#线条中轴线夹角模拟误差为0.160°,1#与3#线条中轴线夹角模拟误差为0.046°,可以满足单站图像中轴线斜率提取误差最大值为0.6°的要求。
测量 平行光管 姿态 倾斜角 模拟误差
