1 火箭军研究院, 北京 100094
2 海南大学理学院, 海南 海口 570228
3 四川红华实业有限公司第二分场, 四川 峨眉山 614200
4 中国石油大学理学院, 北京 102200
氟氯酰(ClF3O)是一种极强的氟化剂和氧化剂, 极易与水和有机物发生爆炸性反应。 目前关于氟氯酰与水以及有机物等物质的反应机理不多见, 氟氯酰与水以及有机物等物质由反应物变成产物的过程有待研究。 采用ICCD瞬态光谱测量系统, 实时拍摄到无氧和有氧环境下氟氯酰和正癸烷反应的瞬态发射光谱; 采用量子化学理论方法对氟氯酰和正癸烷的反应机理进行了探索研究, 理论计算与试验结果相一致。 瞬态发射光谱试验结果表明, 在无氧环境下, 氟氯酰和正癸烷反应会产生CH和C2自由基, 证实了无氧时氟氯酰确实能与正癸烷发生反应, 显示出氟氯酰的高活性; 在有氧环境下, 则会产生OH, CH和C2自由基。 CH自由基强度最大的发射峰位于431.4nm, 归属于A2Δ-X2П电子态之间的跃迁; C2自由基强度最大的发射峰位于516.3 nm, 归属于A3Пg-X3Пu电子跃迁; OH自由基强度最大的发射峰位于309.5 nm, 归属于A2Σ+-X2Пi电子跃迁。 量子化学理论计算结果表明, ClF3O与正癸烷的反应始于ClF3O中具有较多负电荷的F原子向正癸烷分子中间的H原子进攻生成HF, 该引发反应活化能很低, 并大量放热。 在无氧环境下, 氟氯酰与正癸烷可能发生氟代反应, 反应产物为ClFO、 HF和相应的氟代烷烃等。 氟代烷烃可能会发生脱氢反应生成C10H20F, 接着裂解为C4H9及氟代烯烃C6H11F; C4H9进一步分解为C2H5和C2H4, 最终形成CH和C2自由基等。 有氧环境下反应初始步骤与无氧条件下相同, 当反应进行到一定程度, 产生烷烃自由基之后, O2参与反应, 形成过氧自由基, 过氧自由基继续分解, 产生OH, CH和C2自由基。 在氧气参与下, 反应过程中产生大量的OH自由基, 加速反应的进程, 宏观上表现为正癸烷被引发爆燃与燃烧。 这些自由基和中间体对于揭示氟氯酰和正癸烷反应的微观机理具有重要的指示意义。 氟氯酰和正癸烷的反应机理与试验结果均证实: 小自由基CH、 OH和C2是氟氯酰与正癸烷反应过程中的重要中间产物, 这对于认识氟氯酰与正癸烷反应的微观过程非常重要, 也为氟氯酰的**化应用奠定了一定的理论基础。
氟氯酰 正癸烷 反应机理 中间自由基 发射光谱 ICCD相机 ClF3O n-Decane Reaction mechanism Intermediate radical Emission spectrum ICCD 光谱学与光谱分析
2022, 42(5): 1522
1 昆明物理研究所，云南昆明， 650223
2 微光夜视技术重点实验室，陕西西安 710065
亮度增益为微光像增强器的重要参数，影响微光夜视环境下以微光像增强器为核心的目标背景对比度测试结果精度。本文基于对比度测试原理，通过对不同亮度增益的 ICCD进行目标背景对比度测试，分析得到亮度增益与目标背景对比度的变化关系及影响因素。测试结果表明: 亮度增益分别为 12000 cd/(m2·lx)、8300 cd/(m2·lx)、6000 cd/(m2·lx)时，环境照度在[2×10-3, 8×10-3](lx)区间内，目标背景对比度受亮度增益影响较小。照度在区间外时，受亮度增益影响，目标背景对比度测试结果可能失真。本文研究结果为提高 ICCD目标背景对比度测试精度提供数据支持。
像增强器 目标背景对比度 亮度增益 image intensifier, ICCD, object-background contras ICCD
强激光与粒子束
2020, 32(6): 061003
1 微光夜视技术重点实验室，陕西 西安， 710065
2 昆明物理研究所，云南 昆明 650223
3 空军装备部驻昆明地区军代表室，云南 昆明 650223
微光夜视整机可以在夜间光照条件较差的情况下，对目标实施有效观察，而夜间观察目标对比度是整机作用距离影响因素中的重要指标。为满足微光夜视整机夜间观察理论分析及试验对目标对比度数据的迫切需求，基于三代微光像增强器具有与星光条件下自然光辐射光谱良好匹配的使用特性，搭建了基于三代微光ICCD的成像装置。并从微光成像系统的能量传递链及光电子成像系统的视觉特征方程分别推导环境光照度和目标-背景反射率比与对比度关系。在暗室和夜天光条件下开展了对比度试验，试验结果证明，当照度处于三代微光像增强器照度-亮度的线性相关照度区间[Es, Em]时，对比度与照度无关；对同一目标及背景采集图像，目标-背景反射率越接近1，对比度越小。
微光 ICCD 对比度 像增强器 low-level-light ICCD contrast ratio image intensifier
1 哈尔滨工业大学 光电子技术研究所 可调谐激光技术国家级重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001
2 复杂系统控制与智能协同技术重点实验室，北京 100074
针对目前激光雷达三维距离像分辨率低的问题，使用成本低且有效的图像处理方法获得高分辨三维距离像。首先，利用多传感器系统的特点，将低分辨率Gm-APD激光雷达与高分辨率ICCD激光雷达相结合，获得配准后的低分辨距离像和高分辨强度像，然后，提出了一种改进的图像引导算法实现低分辨图像超分辨重构。该方法使用马尔科夫随机场模型，定义了全局能量函数，该函数将距离保真项和正则化项相结合，通过求解优化模型获得高分辨三维距离像。通过对仿真图像和激光雷达距离像的超分辨重构处理，以主观视觉效果和图像质量客观评价指标来验证此方法。实验结果表明，该方法提高了距离像的分辨率，且很好地保护了图像的边缘结构，在无参考图像质量评价指标上较双三次插值、引导滤波和TGV取得更优值。
超分辨重构 激光雷达 三维距离像 ICCD super-resolution reconstruction lidar three-dimensional range profile ICCD 红外与激光工程
2020, 49(8): 20190511
1 微光夜视技术重点实验室, 陕西西安 710065
2 昆明物理研究所, 云南昆明 650223
在微光像增强型电荷耦合器件(Intensified Charge-coupled Device, ICCD)积分时间内, 空间振动影响微光 ICCD相机的成像, 导致成像质量下降。对于振动环境下微光 ICCD相机成像, 采用动态调制传递函数( modulation transfer function, MTF)评价空间振动对成像质量影响。结合微光 ICCD相机特有结构, 提出微光 ICCD相机的动态 MTF理论模型, 分析低频正弦振动及高频正弦振动中, 振动幅度、振动周期、积分时间等不同因素对成像质量的影响。
微光 ICCD相机, 动态调制传递函数, 正弦振动 low-light-level ICCD, dynamic MTF, sinusoidal vibr
1 蚌埠学院理学院,安徽 蚌埠 233030
2 光电材料科学与技术安徽省重点实验室, 安徽 芜湖 241000
为了研究样品温度变化对激光诱导铜等离子体特征参数的影响,利用单脉冲激光诱导激发加热台上的样品形成等离子体, 改变样品温度获得相应的黄铜等离子体发射光谱。分析了样品温度变化时特征谱线强度的变化,并在局部热 平衡(Local thermodynamic equilibrium, LTE)条件下,利用Boltzman方程和Stark展宽计算并获得不同样品温度 条件下等离子体电子温度和电子密度随时间的演化规律,同时讨论了激光诱导金属等离子体光谱增强的原因。 实验结果表明,延迟时间相同时,样品温度越高,谱线强度越强,电子温度和电子密度越大。由此可见, 适当升高样品温度可以提高谱线强度。
激光诱导击穿光谱 样品温度 电子温度 电子密度 ICCD门延迟 laser-induced breakdown spectroscopy sample temperature electron temperature electron density ICCD gate delay 大气与环境光学学报
2020, 15(2): 110
1 南京理工大学，江苏南京 210094
2 西安应用光学研究所，陕西西安 710065
为了精确测量在低照度环境下微光 ICCD的信噪比值，为其性能评价提供参考，基于 Lab VIEW软件平台和 NI采集系统设计了一套微光 ICCD信噪比测试系统，实现了微光 ICCD多视频格式图像采集、信噪比计算以及实验结果记录等功能。利用该系统对 PAL制模拟相机和 camera link数字相机进行了对比测试，结果表明在 10－5 lx～10－4 lx环境照度下，微光 ICCD的信噪比值随照度增大而增加，且 PAL制相机的信噪比值增大明显而 camera link相机信噪比值增大较为平缓；同一照度 4.66×10－4 lx测试条件下，信噪比的均方差范围在 1.65%～2.3%，均小于 5%，验证了该测试系统的稳定性和准确性。
微光 ICCD 信噪比 照度 low-light-level ICCD signal-to-noise Lab VIEW labVIEW illumination
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 超快诊断技术重点实验室, 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
基于微处理器并结合模拟延迟电路以及数字逻辑电路, 设计了分辨率可达5 ns、最小脉宽为65 ns、频率高达1 MHz、且通过上位机可以远程控制的选通脉冲源.用该脉冲源结合选通电源测试了阴极上镀有金属导电基底和没有金属导电基底的ICCD的选通快门时间.结果表明当镀有金属基底时, ICCD具有更短的开启时间.建立相应的等效电路模型和阴极开关过程满足的RC等效方程, 定性分析得出阴极面电阻的减小是使得ICCD开启时间缩短的主要因素.
脉冲发生 脉冲整形 比较器 选通门宽 光阴极 ICCD ICCD Pulse generation Pulse shaping Comparators Gate width Photocathode
中国电子科技集团公司光电研究院, 天津 300308
针对目前激光雷达空间分辨率低的缺点, 设计一种基于ICCD时间片选的三维激光雷达系统。分析了系统的工作原理, 叙述了系统设计方案和目标三维信息获取方法, 详细介绍了激光接收模块、激光成像模块和目标信息获取方法, 并进行了系统仿真分析设计及试验。结果验证了激光雷达系统的技术可行性, 系统具有较高的空间分辨率, 有较好的应用前景。
激光雷达 时间片选 laser radar time slice ICCD intensified charge coupled device (ICCD)
