1 State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China
2 School of Materials Science and Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China
3 School of Aerospace, Transport and Manufacturing, Cranfield University, Cranfield, Bedfordshire, MK43 0AL, UK
4 Department of Materials Science and Engineering, Monash University, VIC 3800, Australia
Frontiers of Optoelectronics
2020, 13(3): 272
1 西北大学光子学与光子技术研究所, 陕西 西安 710069
2 西北大学物理学院, 陕西 西安 710069
3 西安交通大学第二附属医院骨科, 陕西 西安 710004
发展新型药物检测技术不仅能够杜绝假药对健康和生命的危害, 更可以避免假药对社会道德和商业风气等产生不良影响。 该研究工作, 通过建立逆向空间偏移拉曼光谱（SORS）实验装置, 克服了传统拉曼探测深度有限（约几百微米）的应用瓶颈, 以无损、 非接触的方式, 克服不/半透明容器光学背景对光谱测量结果产生的影响, 实现多种空间偏移量（Δs）条件下, 样品特征光谱信息检测与分析, 为开发基于逆向SORS技术的新型药物检测方法奠定实验基础。 实验装置搭建过程中, 采用785 nm半导体激光器与WITec UHTS300型拉曼光谱仪构建逆向SORS光谱分析装置。 通过使用准直光束照射锥透镜形成环形激发光斑, 并控制锥透镜与样品之间的距离, 实现Δs连续可控变化。 利用所搭建的光谱检测装置, 分别测量聚乙烯方瓶（厚度为1.5 mm）和聚四氟乙烯离心管（厚度为4 mm）内对乙酰氨基酚和甲硝唑的拉曼特征光谱。 利用环形光束照射会抑制容器峰强度这一特点, 选取容器拉曼特征峰作为标准峰, 分别对点光斑（Spot）和环形（Ring）光斑测量结果进行归一化处理, 并将其强度相减（Ring-Spot）, 得到逆向SORS光谱测量结果。 实验结果表明, 逆向SORS光谱检测方法能够克服表层容器光学背景对测量结果产生的干扰性因素, 真实反映不/半透明容器内样品的分子指纹光谱信息。 在实验测量范围内, 当环形光束半径增大1倍时, 聚乙烯方瓶内对乙酰氨基酚拉曼特征峰强度增大6倍, 而聚四氟乙烯离心管内的甲硝唑各特征峰强度增强1倍。 以上实验结果表明, 逆向SORS技术能够准确检测不/半透明容器内, 或有漫散射介质覆盖的样品深层化学成分的指纹光谱。 通过提高系统信噪比并优化系统结构与功能, 在建立小型化、 集成化检测系统的条件下, 逆向SORS技术可与现有的多种药物检测技术相互补充, 发展成一种快捷、 准确、 操作简便的新型药物检测手段。
逆向空间偏移拉曼光谱技术 药品检测 不/半透明容器 深层成分 Inverse spatially offset Raman spectroscopy Drugs detection Opaque/semitransparent container Deep component 光谱学与光谱分析
2019, 39(5): 1472
1 华南农业大学 电子工程学院, 广州 510642
2 五邑大学 数学与计算科学学院, 广东 江门 529020
利用叠层一维光子晶体提高半透明有机太阳能电池的光电转换效率和调控器件的透视颜色.采用传输矩阵法计算了基于叠层一维光子晶体的半透明有机太阳能电池中活性层的吸收光谱和器件的透过率光谱, 进而计算了器件的光电转换效率和透视颜色.研究结果表明, 通过合理设计叠层一维光子晶体中顶光子晶体和底光子晶体的禁带中心波长, 可以将器件的光电转换效率提高24.4%.此外, 通过控制顶光子晶体和底光子晶体的禁带中心波长, 可以调控半透明有机太阳能电池的透视颜色, 获得透视颜色分别为蓝色、绿色和红色的半透明电池器件.与单层一维光子晶体相比, 叠层一维光子晶体可以使器件获得更高的光电转换效率, 并能在更大光谱范围内调控器件的透视颜色.
有机太阳能电池 光子晶体 半透明 光电转换效率 透视颜色 Organic solar cell Photonic crystals Semitransparent Photovoltaic conversion efficiency See-through color
1 北京航空航天大学 机械工程及自动化学院, 北京 100191
2 中国航空工业集团公司 北京航空材料研究院, 北京 100095
对半透明材料的光激励红外检测, 其热激励机理与不透明材料不同, 试件的吸热依赖于材料的光学特性和光源的辐射光谱。基于半透明材料的光谱特性, 提出了体加热的物理机制和建模方法。为了获得材料的光谱吸收率, 测试了不同厚度下玻璃纤维复合材料在一定波长范围内光的反射率和透射率。以色温模型来描述加热灯的光谱特性, 用有限单元法分析了闪光灯色温对缺陷检测效果的影响, 给出了可检信息参数(最大温差和最大对比度)与闪光灯色温的关系。结果表明, 最大温差和最大对比度与色温呈非线性关系, 它们随色温升高先减小后增大, 因此低色温和高色温闪光灯对半透明复合材料检测更有利。所得结论为半透明复合材料的闪光灯激励红外检测提供了理论参考。
红外无损检测 半透明材料 光谱 色温 脉冲热像法 数值模拟 infrared non-destructive testing semitransparent materials spectrum color temperature pulsed thermography numerical simulation 红外与激光工程
2017, 46(1): 0104001
海军工程大学动力工程学院, 湖北 武汉 430033
根据红外辐射理论和红外热成像仪的测温原理,考虑环境、大气、物体透射辐射等多方面影响,建立了红外热像仪对半透明体后被测物体测温的数学模型,分析了半透明体反射率、透射率及其误差、被测物体发射率及其误差对热像仪测温误差的影响,提出了减少半透明体后被测物体红外辐射测量误差的几种对策,提出了提高带红外检测窗口电气柜中带电部件的红外测温准确性的方法。
红外热像仪 半透明体 测温误差 thermal infrared imager semitransparent object temperature measurement error
1 东北石油大学, 黑龙江省高校防灾减灾及防护工程重点实验室, 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
提出了一种基于填充柴油类半透明液体光学腔的透射光谱反演其介质光学常数的新方法(IDTM), 通过测量填充水光学腔的透射光谱并反演水的光学常数进行了方法验证。 采用Bruke V70傅里叶红外光谱仪实验测量了填充柴油光学腔在波长2~15 μm的透射光谱, 基于新方法反演得到柴油在部分波长区域的光学常数, 进而计算得到了其热辐射物性参数。 研究结果表明: (1)在波段为2.0~2.5 μm, 新方法(IDTM)反演水的光学常数同文献结果基本一致。 (2)IDTM反演液体光学常数精度同MCDTM基本一致, 且明显高于SODTM和SDTM。 (3)柴油在波长2~15 μm范围透光性能较差, 其中存在2.4, 3.4, 6.9, 7.3和13.8 μm等5个强吸收区域。 (4)柴油的光学常数和热辐射物性参数光谱选择性很强, 在不同波段其值差距较大。
半透明液体 透射光谱 光学常数 热辐射物性参数 Semitransparent liquid Transmittance spectrogram Optical constants Thermal radiative physcial parameters
与其他利用太阳能的电池相比,有机太阳能电池成本低、易加工,而且拥有柔性,可大面积制备成半透明和不同颜色的器件,引起了科学工作者的广泛兴趣,这使有机太阳能技术在市场上具有巨大的应用前景,例如,智能传感器、发电玻璃窗、房屋建筑、温室、户外生活等.将讨论有机太阳能电池的基本光伏过程以及如何实现半透明有机太阳能电池光电转换效率和可见光透射率的最优化.
有机太阳能电池 半透明 光学导纳 透射率 界面 organic solar cells semitransparent optical admittance transmittance interface
合肥工业大学 计算机与信息学院 图像信息处理研究室, 合肥 230009
针对光在半透明涂层和粗糙基底构成的两层粗糙面的散射过程, 采用表面生成法, 考虑入射遮蔽以及多次散射效应, 构建表面散射的蒙特卡罗模型, 得到粗糙基底上半透明涂层的反射光的能量分布, 研究涂层厚度、表面粗糙度、入射光波长等对双向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distribution Function, BRDF)的影响.结果表明, BRDF受表面的粗糙程度影响较大, 其峰值随表面均方根斜率的增加线性递减；半透明涂层厚度影响BRDF峰值的大小, 厚度为十分之一波长时, BRDF达最小值；近红外光入射时镜反射方向附近BRDF的局部分布曲线相对于可见光入射时有展宽趋势, 且方向半球反射率相对于可见光入射时更大.
散射特性 粗糙基底 半透明涂层 双向反射分布函数 蒙特卡罗 表面生成法 Scattering properties Rough substrate Semitransparent coatings Bidirectional reflectance distribution function Monte Carlo Surface generation method
