中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
缅甸是商业性翡翠主要产地, 危地马拉、 俄罗斯也有翡翠产出。 不同产地的翡翠价值差异较大, 其他产地的翡翠冒充缅甸翡翠以获取价格上涨。 迫切需要一种可靠方法来确定地理起源, 翡翠的产地研究具有重要的宝石学意义, 目前主要在翡翠生成时代、 矿物组合、 硬玉组分含量等方面探讨不同产地翡翠, 缺乏快速有效鉴别产地的方法, 以缅甸、 俄罗斯、 危地马拉翡翠为研究对象, 对不同产地翡翠样品的激光拉曼光谱特征研究发现: 缅甸翡翠矿物为硬玉、 绿辉石、 透闪石; 危地马拉翡翠矿物相对复杂, 为硬玉、 绿辉石、 绿泥石、 榍石; 俄罗斯翡翠矿物为硬玉、 钠长石、 绿辉石。 对比不同产地硬玉矿物拉曼特征发现, 缅甸翡翠硬玉矿物分别在1 037, 988, 697, 372和201 cm-1等处显示硬玉的典型光谱特征。 在1 020, 679, 369和216 cm-1处附近显示为绿辉石特征拉曼峰, 在215, 332, 394, 680和1 073 cm-1 处有明显透闪石吸收峰, 为翡翠中的次生矿物。 危地马拉翡翠硬玉矿物多叠加680和218 cm-1拉曼峰值, 为绿辉石特征的峰值, 还含有603, 537和306 cm-1附近绿泥石特征拉曼光谱峰值, 表明危地马拉翡翠硬玉矿物多被Fe, Mg和Ca元素的类质同像替换, 形成硬玉-绿辉石固溶体矿物, 硬玉矿物表面检测出603, 537和306 cm-1绿泥石特征拉曼光谱峰值, 硬玉矿物表面发生绿泥石蚀变。 俄罗斯翡翠硬玉拉曼峰值, 多叠加1 100, 507, 473和164 cm-1附近钠长石特征拉曼峰值, 俄罗斯翡翠硬玉颗粒普遍被钠长石交代, 表面多分布灰绿色网脉, 显示1 025, 669, 366和219 cm-1绿辉石矿物拉曼峰值。
激光拉曼光谱 翡翠 产地 Laser Raman spectroscopy Jadeite Origins 光谱学与光谱分析
2022, 42(11): 3441
中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
翡翠为一种珍贵的玉石。 不同产地的翡翠价值差异较大, 有些不法商人以某些产地的翡翠冒充缅甸翡翠以获取高价。 迫切需要一种可靠方法来确定宝石地理起源, 翡翠的产地研究具有重要的宝石学意义, 目前主要在翡翠生成时代、 矿物组合、 硬玉组分含量等方面探讨不同产地翡翠, 缺乏快速有效鉴别产地的方法, 以缅甸、 俄罗斯、 危地马拉翡翠为研究对象, 对不同产地相同厚度翡翠样品的谱学研究发现: 不同产地翡翠紫外-可见吸收光谱中都存在两个明显的吸收峰, 紫区437 nm的吸收峰为Fe3+的吸收, 430 nm处的吸收峰为Mn2+的自旋禁阻跃迁所致, 但是三个产地翡翠紫外-可见吸收光谱的吸收系数范围不同, 430 nm处吸收系数峰值范围小于0.62, 437 nm处吸收系数峰值小于0.66时, 为缅甸翡翠, 430 nm处吸收系数峰值范围大于1.1, 437 nm处吸收系数峰值大于1.1, 为危地马拉翡翠, 430 nm处吸收系数峰值范围0.62~1.14, 437 nm处吸收系数峰值范围0.66~1.1时, 俄罗斯、 危地马拉及缅甸翡翠紫外吸收波段重合, 为三个产地翡翠共同区域。 采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)确定MnO和FeO元素含量, 发现不同翡翠产地紫外-可见430和437 nm吸收峰值与MnO和FeO元素含量呈正相关关系, 该研究为紫外-可见吸收光谱技术应用于翡翠产地快速鉴别, 有一定的实用性和可行性。
紫外-可见吸收光谱 翡翠 产地 UV-Vis absorption spectrum Jadeite Origin 光谱学与光谱分析
2022, 42(6): 1827
1 中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
2 湖北国土资源职业学院, 湖北 武汉 430090
翡翠为一种珍贵的玉石。 不同品级的翡翠价值差异巨大, 翡翠经充填、 染色等处理以提高外观质量, 并冒充天然翡翠。 鉴别翡翠就显得非常必要。 全面收集了市场上常见的A, B, C, 不同颜色B+C货翡翠样品, 在常规宝石学特征描述的基础上, 进行了三维荧光光谱测试。 三维荧光光谱技术是近年发展起来的一门新的荧光分析技术, 该技术在宝石学方面还未得到广泛应用。 目前主要依赖红外光谱对经充胶处理的宝石进行无损检测, 其测试结果会受到样品表面抛光程度及样品透明度的影响, 三维荧光光谱技术对样品抛光程度及透明度要求不高, 在一定程度上能避免红外光谱由于抛光程度、 透明度对测试结果的影响, 采用三维荧光光谱技术对市场上不同处理类型翡翠样品的三维荧光光谱特征进行分析, 结果显示: 除A货翡翠没有荧光反应外, B货翡翠荧光中心多集中在380 nm(λex)/440 nm(λem), 在长波紫外灯下具有中强蓝白色荧光。 C货翡翠荧光中心集中在365 nm(λex)/443 nm(λem), 在长波紫外光下呈弱紫色荧光, B+C紫色翡翠荧光中心集中在365(λex)/443 nm(λem), 长波紫外光下具有蓝紫色荧光。 B+C绿色翡翠荧光峰值主要集中在290(λex)/308 nm(λem), 短波紫外光下具有弱蓝白色荧光。 B+C黄色翡翠荧光峰值集中在335(λex)/377 nm(λem), 长波紫外光下具有弱绿色荧光。 B+C红色翡翠荧光峰值为290(λex)/308 nm(λem), 长波紫外光下具有弱绿色荧光。 在255 nm激发光源下时, 不同处理类型翡翠发光范围集中在紫-蓝区域, 发光中心波长呈B+C绿色翡翠>B货翡翠>C货翡翠, 在365 nm的激发光源下, 翡翠样品的荧光明显强于短波, 不同处理类型翡翠发光范围集中在紫-绿区域, 发光中心波长呈B+C黄色翡翠>B+C绿色翡翠>B+C紫色翡翠>C货翡翠>B货翡翠的大小关系。 三维荧光光谱有助于表征树脂, 有机染料及金属染剂, 它能快速有效鉴别不同方法处理的翡翠类型。
三维荧光光谱 翡翠 荧光特征 Three-dimensional fluorescence spectrum Jadeite Fluorescence characteristics
强激光与粒子束
2020, 32(7): 071002
1 华北电力大学 电气与电子工程学院，河北 保定 071003
2 国网绍兴供电公司，浙江 绍兴 312000
针对智能变电站通信系统以太网组网技术中传输时延抖动较大、环网结构健壮性差的问题，对智能变电站通信网络关键技术进行了研究。新型通信网络基于以太无源光网络和面向连接的交换方式，采用时延可测、业务隔离等技术；搭建实验网络，测试了不同网络负载情况下通信业务的实时性及可靠性指标。测试结果表明，新一代智能变电站通信网络架构能满足变电站业务对通信网络的技术要求，验证了该技术方案的可行性。
智能变电站 以太无源光网络 时延可测 业务隔离 intelligent substation EPON measurable delay business isolation
中国空气动力研究与发展中心，四川 绵阳 621000
当飞行器以超高速在大气层中飞行时，由于气动加热或烧蚀，在飞行器周围会形成等离子体鞘套。这将影响飞行器的通信特性，严重时会使通信中断，从而威胁飞行器的安全。我国新一代航天航空飞行器在大气层中飞行的时间长、速度快，而且弹道复杂，需要实时通信和控制，因此需要彻底解决通信中断问题。针对新一代航天飞行器面临的通信中断问题，研究了利用天线位置和地面遥测设备的布站优化、毫米波和太赫兹波通信、外加强磁场和激光通信等方法解决黑障问题的可能性及存在的问题。
黑障 通信安全 气动 太赫兹 外加强磁场 激光通信 blackout communication security aerodynamics teraherz wave applied strong magnet laser communication
1 中国科学院 上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 成都精密光学工程研究中心, 四川 成都 610041
3 成都光明光电有限公司, 四川 成都610100
4 北京有色金属研究总院 稀有金属冶金材料研究所, 北京 100088
针对我国惯性约束聚变装置(ICF)对高性能传输反射镜元件的性能要求, 探索了大口径传输反射镜制备涉及的关键技术与工艺。深入开展了K9玻璃坯片研制、光学冷加工、传输反射镜镀膜和激光预处理等方面的研究工作。提出了400 mm口径K9反射类坯片精密退火工艺, 形成了高精度平面加工技术路线;制备了低缺陷薄膜, 并且建立了大口径光学元件预处理装置。最后, 综述了大口径高性能传输反射镜研制方面的主要成果。研制的400 mm口径传输反射镜在1 053 nm处以45°入射时, 其表面粗糙度优于99.8%, 面形PV值小于λ/3 (λ=1 053 nm), 损伤阈值大于30 J/cm2(5 ns)。基于提出的技术研制的大口径传输反射镜已成功应用于我国神光系列高功率激光装置, 有力支撑了我国大型激光装置的稳定运行。
传输反射镜 高功率激光器 K9玻璃 光学冷加工 镀膜技术 激光预处理 综述 transport mirror high-power laser K9 glass optical cold processing coating technology laser conditioning 光学 精密工程
2016, 24(12): 2902
通过结合HF酸洗和微分干涉差显微成像对两组抛光元件的亚表面损伤进行直接观测和分析。结果显示微分干涉差显微成像相比于传统的明场成像具有更好的分辨率, 可以更有效检测HF酸洗后暴露的各种浅塑性亚表面损伤。对两组抛光元件的亚表面损伤的对比分析发现熔石英元件在抛光中会产生大量的亚表面损伤, 这些亚表面损伤绝大多数是浅塑性的划痕和坑, 仅有少量的脆性断裂损伤, 较大的抛光颗粒会产生更多更严重的亚表面损伤, 并且这些亚表面损伤被表面沉积层所掩盖, 表面粗糙度不能反映亚表面损伤的严重程度。
熔石英 化学机械抛光 亚表面损伤 微分干涉差显微成像 沉积层 fused silica chemical mechanical polishing subsurface damage differential interference contrast microscopy redeposition layer 强激光与粒子束
2016, 28(10): 101007
成都精密光学工程研究中心, 四川 成都 610041
研究了水射流抛光条件下的去除函数特征，根据去除函数的一维轮廓特征采用分段解析函数拟合方法建立了去除函数的解析表达式。根据解析表达式采用Matlab 数值模拟方法对不同参数条件下的去除函数进行了一维叠加去除模拟，引入波纹度均方根值Wrms 指标，对均匀去除与线性去除条件下不同参数对去除函数一维误差修正的影响进行了讨论。通过两轮水射流抛光实验，使φ50 mm 熔石英玻璃面形峰谷值λPV 由0.148λ收敛至0.062λ，90%与75%口径范围分别收敛至0.048λ与0.032λ。面形均方根值λrms 由18.86 nm 收敛至4.87 nm，90%与75%口径范围内分别收敛至3.67 nm 与3.15 nm。
光学制造 水射流抛光 去除函数 熔石英
