1 东北石油大学 物理与电子工程学院，黑龙江 大庆 163318
2 东北石油大学 土木建筑工程学院，黑龙江 大庆 163318
为实现掺混汽油快速无损鉴别，提出一种利用t 分布邻域嵌入结合深度置信网络的鉴别方法，以解决机器学习中高维特征向量间的非线性关系。以92#、95#、98#及定比混合汽油为研究对象，采用多元散射校正算法对原始红外波段投射光谱测量数据进行预处理，利用t-SNE非线性方法进行光谱数据降维处理，分别采用深度置信网络和极限学习机建立汽油种类光谱鉴别模型并对比分析两种方法识别精度。研究表明：该文所选择方法构建的汽油鉴别模型性能更优，对汽油种类预测精准度高达92.5%，从而验证了该方法在汽油鉴别中的有效性。研究结果可为掺混成品油鉴别及溯源研究提供技术支持。
红外光谱 深度置信网络 掺混 鉴别 infrared spectrum deep belief networks blending identification
1 东北石油大学 土木建筑工程学院， 黑龙江 大庆 163318
2 黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室, 黑龙江 大庆 163318
利用IRTracer-100傅里叶变换红外光谱仪测量了柴油介质的光谱数据，根据光谱数据反演柴油介质的光学常数，分析不同温度对柴油透射光谱及光学常数的影响。研究结果表明: 在波段400~2000cm-1范围内存在470cm-1、1377cm-1、1454cm-13个吸收区域; 柴油的折射率对光谱的选择性很强，吸收指数呈现波动性变化; 在波段905~1200cm-1范围内，柴油的折射率随波长增加波动性较大，吸收指数随温度升高而明显下降，25℃波数为939cm-1时吸收指数存在最大值0.01523; 在波段1800~2100cm-1范围内，柴油的折射率随温度升高而增大，吸收指数在2085cm-1存在最大值0.00738。
柴油 温度 吸收指数 激光检测 折射率 diesel temperature absorption index laser detection refractive index
中国航空制造技术研究院光电技术研究室, 北京 100024
探索了长短脉冲复合激光在铝材损伤方面的应用。基于激光与材料相互作用的热效应原理, 讨论了材料表面反射率、激光与材料耦合系数等对损伤机制的影响, 数值计算了长脉冲激光辐照对2A12铝材的热效应、短脉冲激光对铝材的冲击压强及损伤时间。设计了长短脉冲复合激光辐照实验系统。结果表明, 设计的长短脉冲复合激光器能够实现对2A12铝材的有效快速损伤, 损伤效果好于单独的长脉冲或短脉冲作用, 有效降低了损伤时间。
激光技术 激光损伤 脉冲激光 高能激光器 激光与光电子学进展
2018, 55(10): 101404
1 东北石油大学土木建筑工程学院, 黑龙江 大庆 163318
2 钦州学院石油和化学工程学院, 广西 钦州 535000
光学常数是液体的一个重要物理指标,液体光学常数的准确反演是其在污染物分析和物质鉴定等领域中应用的关键。通过粒子群优化算法与现有的双厚度法结合构造了一种反演液体光学常数的新方法(粒子群双厚度法),通过编程求解该方法。以蒸馏水为例,研究了该方法的适用性,并与现有的两种反演方法进行了对比分析。结果表明：粒子群双厚度法反演液体光学常数精度高,其中吸收指数求解值的最大相对误差不超过6×10-4%,优于现有的反演方法;实验测量偏差亦对粒子群双厚度法反演液体光学常数有一定影响,但对折射率影响较大,而吸收指数影响较小。
光学常数 粒子群算法 双厚度法 实验偏差 液体 optical constant particle swarm optimization double thickness method experimental deviation liquid
东北石油大学土木建筑工程学院, 黑龙江 大庆 163318
为实现含聚污水浓度的在线光学检测,利用IRTracer-100傅里叶变换红外光谱仪测量了封装窗口-含聚污水-封装窗口三层光学腔的透射特性。基于透射比并结合K-K关系式反演液体样品光学参数,使用Matlab软件对含聚污水的光学腔透射特性进行数据拟合。仿真结果表明,含聚污水含光学腔的透射特性与其浓度之间的关系没有呈现一定的规律性,基于含聚污水光学常数反演的透射特性与其浓度拟合效果较好,拟合精度为0.932 69,误差范围为0.13%~2.32%。对基于光学方法在线检测油田含聚污水浓度具有指导意义。
含聚污水 光学常数 透射特性 浓度 数据拟合 polymer containing wastewater optical constants transmission characteristics concentration data fitting
东北石油大学土木建筑工程学院, 黑龙江 大庆 163318
提出了光学检测聚丙烯酰胺溶液的方法, 利用TU-1901/1900双光束紫外可见分光光度计、 IRPrestige-21傅立叶变换红外光谱仪测量5~600 mg·L-1浓度范围内聚丙烯酰胺溶液的透射光谱, 研究了其在波段190~900 nm和400~4 000 cm-1的光谱特性, 进行了其浓度的反演分析。 研究表明: 聚丙烯酰胺溶液在200~300 nm和400~920 cm-1, 2 986~3 684 cm-1范围存在较强吸收特性, 其透光度在220 nm, 2 623 cm-1处有一定的线性关系; 在紫外波段基于2, 3和4个透光度测量值反演其未知浓度的计算误差最大值分别为6.98%, 2.34%和0.79%。
聚丙烯酰胺溶液 光谱特性 浓度 光学检测 Polyacrylamide solution Spectrum characteristics Concentration Optical detection 光谱学与光谱分析
2017, 37(5): 1466
中国科学院 高能物理研究所 北京同步辐射装置X射线光学与技术实验室，北京 100049
针对同步辐射领域光学元件的口径逐渐增大，其面形测量精度的要求已达到纳弧度级的问题，本文研究了该领域先进的面形测量方法——拼接干涉技术，以实现光学元件的高分辨率二维测量。 介绍了拼接干涉技术的基本原理，综述了目前同步辐射光学领域常用的面形测量设备——激光光束长程面形仪、高精度自准直纳米测量仪,以及拼接干涉仪的发展历程和特点，比较了它们各自的缺点和优势。最后，分析了拼接干涉涉及的主要误差来源，指出该技术的应用和发展趋势主要有拼接算法的创新，干涉仪测量的快速化，拼接干涉仪的商业化，以及拼接干涉技术与其他科学技术的融合等。
光学元件 面形检测 拼接干涉术 同步辐射 综述 optical element surface figure test stitching interferometry synchrotron radiation overview 光学 精密工程
2016, 24(10): 2357
1 中国科学院电子学研究所 高功率微波源与技术重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100049
建立了大轨道电子注回旋行波放大器的非线性理论,并考虑了电子注偏心时的情况.利用该理论分别研究了大轨道电子注偏心对工作模式和返波振荡模式的影响.结果表明,对于工作模式,偏心导致放大器的平均单位长度增益下降,而对于返波振荡模式来说,偏心导致了可能存在的振荡模式发生变化,使得大轨道电子注偏心时的模式竞争更加复杂.
大轨道电子注 非线性理论 电子注偏心 回旋返波振荡 large-orbit electron beam nonlinear theory misaligned electron beam gyro-backward wave oscillation
Author Affiliations
Abstract
Laboratory of X-ray Optics and Technologies, Beijing Synchrotron Radiation Facility, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Signal distortion due to the non-uniform response of the detector degrades the measurement accuracy of most metrology instruments. In this Letter, we report a newly developed calibration source system for reference-based non-uniformity correction using a laser source, a fiber, and a diffusive module. By applying the Monte Carlo simulation, we show that the transmittance of the system highly depends on the cavity reflection of the diffusive module. We also demonstrate the use of this system to achieve a flat field at a very low non-uniformity (less than 0.2%) with proper illumination intensity, which most costly commercial integrating sphere systems traditionally cannot provide.
040.1240 Arrays 290.7050 Turbid media 290.0290 Scattering 030.1670 Coherent optical effects 030.6140 Speckle Chinese Optics Letters
2015, 13(4): 040402
1 中国科学院 电子学研究所, 高功率微波源与技术重点实验室, 北京 1001902
2 中国科学院大学, 电子电气与通信工程学院, 北京 100049
通过使用多目标遗传算法对回旋行波放大器加载分布式损耗的电阻率和厚度参数进行优化，得出了两个参数的最佳组合值：损耗层厚度0.116 mm，电阻率为铜的77 882倍，此时放大器达到最大增益15.9 dB。并且通过单目标遗传算法对该值的准确性进行了验证，使得放大器在有效抑制回旋返波振荡的同时实现了增益的最大化。
多目标遗传算法 回旋行波放大器 分布式损耗 回旋返波振荡 multi-objective genetic algorithm gyrotron traveling wave amplifier distributed-loss circuit gyrotron backward wave oscillation 强激光与粒子束
2015, 27(9): 093004
