为检测屈光手术中准分子激光机的切削准确性和稳定性, 提出了一种基于PMMA板深度测量的检测方法。对角膜切削深度的理论值进行了分析和推导; 对不同品牌准分子激光机预设切削角膜深度与实际切削角膜深度存在差异的现象和原因进行了分析; 在稳定状态下, 对不同机器使用PMMA板进行手术模式切削, 拟合了预设角膜切削深度与PMMA板实际切削深度的关系, 将拟合直线作为理论值。实验表明, 在术前, 通过测量切削的PMMA板深度, 并将其与理论值进行比较, 示值误差在±5%范围内。
准分子激光 屈光度 角膜切削深度 最小二乘法 excimer laser corneal ametropia cure system dioptre corneal ablation depth least square method
1 中国科学院深海科学与工程研究所, 海南 三亚 572000
3 北京大学化学与分子工程学院, 北京 100817
随着社会经济的飞速发展, 能源短缺问题在世界范围内日益突显。 目前, 开发利用可再生能源已被我国列为能源发展的优先领域。 藻类植物蕴含丰富的生物质能, 同时又具有光合效率高、 固碳能力强、 生长速度快、 来源分布广等优势, 是公认的可持续绿色清洁能源的发展方向。 甘氨酸是藻类水热液化过程中的重要过程反应物, 其液化过程中的热动力学性质是认识和优化藻类水热液化技术的基础要素, 通过研究甘氨酸水热液化过程可为分析复杂的生物质水热液化反应奠定基础。 研究基于熔融石英毛细管反应器(FSCR)高温高压可视反应腔, 结合Linkam FTIR600控温台与Andor激光拉曼光谱仪联用, 对甘氨酸水溶液在270~290 ℃(压力同于实验环境温度下水饱和蒸气压)条件下的液化过程运用拉曼光谱分析技术开展了原位研究。 通过观测5 Wt%甘氨酸溶液中C—C伸缩振动峰(897 cm-1)、 C—N 伸缩振动峰(1 031 cm-1)和COO-反对称伸缩峰(1 413 cm-1)在液化过程中的相对拉曼强度变化, 深入分析了温度及反应时间对甘氨酸溶液各官能团热分解的影响。 运用Avrami的反应动力学模型分析, 获取了量化温度对甘氨酸分子中骨架碳链ν(C—C)的特征振动模式热解过程影响的活化能, 357 kJ·mol-1, 和不同实验温度下的反应速率常数k等一系列相关参数, 定量地揭示了甘氨酸液化过程的热动力学性质。 实验中发现, 在设定相同的液化反应时间(10 min)内, 当温度低于290 ℃时, 降温后反应腔内能观测到甘氨酸水溶液中ν(C—C), ν(C—N), νas(COO-)的特征峰, 而温度高于290 ℃时则不然, 表明甘氨酸的完全液化温度约为290 ℃。 该研究运用高温高压可视化实验技术, 结合原位拉曼光谱分析技术, 厘清了甘氨酸水热液化过程中的不同温度下特征官能团拉曼峰强的变化规律, 为深入了解藻类水热液化过程机理、 推进生物质能的开发利用提供必要的实验依据, 具有重要的科学意义和现实意义。
甘氨酸 水热液化 原位拉曼光谱 反应动力学 Glycine Hydrothermal liquefaction In-situ Raman spectrum Kinetic analysis 光谱学与光谱分析
2022, 42(11): 3448
强激光与粒子束
2022, 34(12): 125002
1 中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室，北京 100029
2 中国科学院大学，北京 100049
为了抑制传统叉形光栅的高级衍射，提出了一种单一的光学元件，即变栅距叉形光栅，通过适当调节光栅线条的中心位置，有效地抑制了不需要的高级衍射。数值模拟和实验证明，变栅距叉形光栅具有良好的单级衍射特性，可以有效地抑制不需要的高级衍射，与理论预测几乎一致，三级衍射光强可从所需一级衍射光强的24%到弱于背景光强度。然后，分析了最大移动距离、周期和图形面积对抑制高级衍射的影响，同时证实了输出光束具有多拓扑荷的螺旋相位结构。变栅距叉形光栅的高级衍射抑制特性使其在成像、显微和粒子捕捉等方面具有广阔的应用前景。
光栅 光学涡旋 衍射光学 单级衍射 准正弦 光学学报
2022, 42(14): 1405005
1 长春新产业光电技术有限公司，吉林 长春 130103
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
设计了一种使用两个不同波长的蓝光激光二极管合束抽运的261 nm单纵模紫外激光器。激光器腔型结构为V型。单纵模的选取使用法布里-珀罗(F-P)标准具。将波长分别为444 nm和469 nm、最大抽运功率分别为1.4 W和1.5 W的蓝光激光二极管各一支作为抽运源。将尺寸为3 mm×3 mm×5 mm、掺杂浓度(质量分数)为0.5%的掺镨氟化钇锂晶体作为增益介质。将I类相位匹配的偏硼酸钡(BBO)晶体用作倍频晶体。优化谐振腔参数并调整两个法布里-珀罗标准具的参数，当注入功率为2500 mW时，获得了最大连续功率为110 mW的单纵模261 nm紫外激光输出。
激光器 单纵模 紫外激光器 偏硼酸钡晶体 法布里-珀罗标准具
吉林大学 电子科学与工程学院, 吉林 长春130012
量子点具有光谱随尺寸可调、发光效率高、光热和化学稳定性好及溶液加工性好等优点, 使其在照明、显示等领域具有广泛的应用前景, 成为近年来研究的热点。本文首先介绍了量子点材料的种类及其3种不同的核壳结构, 随后对近年来量子点白光发光二极管(QD-WLED)的研究进展进行系统地描述和对比, 重点分析了量子点产生白光的方法, LED器件结构及光电性能, 最后总结了QD-WLED在可见光通信、健康照明、植物照明及光动力疗法等方面的应用, 阐述了该领域所面临的挑战和未来发展前景。
量子点 白光发光二极管 智慧照明 健康照明 可见光通信 quantum dots light emitting diode intelligent lighting healthy lighting visible light communications.
在临床使用条件下, 为提高内窥镜相对畸变率检测的准确性和效率, 提出一种基于定位图像质心的相对畸变率自动检测方法。该方法对内窥镜拍摄的标准板图像进行灰度和二值化处理, 结合Canny算子和三次样条插值法检测标准板上图形的亚像素边缘坐标, 定位图像质心, 确定过质心的最长和最短径向尺寸, 从而计算相对畸变率。使用经溯源的标准板对此方法进行了验证, 对3套临床在用内窥镜分别使用质心法、椭圆拟合法和人工测量法进行检测, 结果显示, 质心法和椭圆拟合法这2种图像处理方法的测量结果一致性较高, 并且检测结果的准确度高于人工测量方法。
医用内窥镜 相对畸变率 图像预处理 质心 椭圆拟合 人工法 medical endoscope relative distortion rate image pre-processing centroid elliptic fitting manual measurement method
采用高低温试验方法探究了温度变化对 NaI(Tl)闪烁探测器性能及能谱测量的影响，观察能谱并以常温 25 °C为基准，计算 137Cs的0.662 MeV、60Co源1.173 MeV,1.332 MeV特征峰位道址、γ射线全能峰计数率、能量分辨率在 25 °C下相对变化值。结果为： 137Cs的0.662 MeV、60Co源1.173 MeV, 1.332 MeV特征峰位道址在 0 °C~20 °C范围内基本保持一致，在 20 °C~45 °C范围内随温度升高逐渐降低； 0.662 MeV和1.173 MeV全能峰计数率随温度变化分别在±5.19%和±4.48%范围内保持一致； 3个对应能量分辨率分别在 ±4.3%范围内随温度变化保持一致。可看出利用 γ源作为稳峰源是可行的。
NaI(Tl)闪烁探测器 温度变化 峰位道址 稳谱 NaI(Tl) scintillation detector temperature variation peak path address spectrum stabilization 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(5): 910
为快速有效评价临床使用内窥镜图像相对畸变的程度, 提出一种基于椭圆拟合的检测方法。对内窥镜采集到的标准板图像进行二值化处理和图像分割; 运用anny算子对图像进行边缘检测并提取坐标值, 通过最小二乘法拟合椭圆, 求得椭圆参数; 计算相对畸变率。对3支内窥镜进行了椭圆拟合和定位质心相对畸变率检测, 结果显示相对畸变率在30%左右, 一致性差在2%左右, 椭圆拟合相较而言稳定性更好。
医用电子内窥镜 相对畸变率 椭圆拟合 图像预处理 medical electronic endoscope relative distortion rate ellipse fitting image pre-processing
