北方工业大学机械与材料工程学院,北京 100144
提出了一种基于等效元件和相位补偿法的高精度任意波片相位延迟量和方位角同时测量的方法。在测量光路中的待测波片之前插入一个可旋转半波片,利用反射镜使测量光两次过该半波片和待测波片,相当于测量一个相位延迟量为待测波片两倍的等效波片,可以实现双倍分辨率检测。采用双频激光源和相位检测方式,旋转半波片补偿测量光相位,将测量光相对参考光的相位差变化先后调整为最大值和最小值,由二者之差即可得到任意待测波片的相位延迟量,同时根据最大值或最小值对应的半波片方位角即可确定待测波片的方位角。本方法所测量的波片相位延迟量从原理上避免了一般光强法所受到的光强波动的影响,以及许多方法所受到的双折射器件方位角定位精度的影响。系统采用双频外差干涉光路,具有共光路性质,稳定性高。测量系统结构简单、元件少,测量快捷。此外,由于测量光束两次通过待测波片的同一位置,因此所提方法还可以用于测量楔形结构的双折射器件。现有条件下的误差分析表明,相位延迟量的测量不确定度约为3.3',快轴方位角的测量不确定度优于5.4''。实验对比结果表明所提方法与其他方法测量结果的一致性很好。
测量 波片测量 相位延迟量 等效元件 相位补偿 双倍分辨率 外差干涉
地膜为农业发展带来了极大的便利,但由于其稳定的理化性质,在自然条件下极难进行处理,若处理不当极易对环境造成严重威胁。为了探究低温等离子体降解技术中不同实验因素对农业地膜降解效果的影响,本研究采用自制针板电极结构,通过施加高频交流电压对聚乙烯地膜进行了等离子体处理。分析了输入功率、放电时间、电极数量以及空气流通等因素对地膜降解率的影响。通过地膜质量、拉曼光谱图、扫描电子显微镜以及相对分子质量等参数对比了处理前后地膜的变化。结果表明:当输入功率由 26 W 上升至 80 W,地膜降解率提升了约 2.6倍,提高输入功率可以增加反应空间内的高能电子和活性物质,但能量效率并未随降解率而升高,当输入功率为 51 W 时,能量效率最高为 58.82 μg/(W·h);针尖数量会影响等离子体的均匀性和输入功率,随着针电极数量增加,地膜降解率由 3.49% 下降至 2.1% 后又上升到 3.57%;延长放电时间会导致分子链结构更容易受到等离子体攻击,发生断裂;此外,空气流动性会影响反应器内的臭氧浓度,当输入功率较低时,密闭环境下臭氧浓度更高,当输入功率提升至 80 W,具有良好空气流动性情况下臭氧浓度更高,有助于提升地膜降解率。
针板电极 聚乙烯地膜 高频交流 等离子体 Needle plate electrode Polyethylene film High frequency AC Plasma 辐射研究与辐射工艺学报
2024, 42(1): 010401
1 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院,安徽 合肥 230009
2 芜湖长信科技有限公司,安徽 芜湖 241007
3 合肥工业大学 光电技术研究院,安徽 合肥 230009
反射式液晶显示具有功耗低、绿色环保的优点。但由于没有增亮膜等光学膜系对视角进行调控,常见的网点形貌下视角曲线存在跳变、不均匀等问题。为了改善反射式液晶显示的视角问题,本文建立了反射式液晶模组仿真模型进行探究。首先,分析了前光模组存在的视角问题。接着,以圆锥形和圆台形网点为例分析了网点形貌对视角的影响,并提出棱柱形网点以改善视角。仿真结果表明,棱柱形网点可以有效解决垂直于入射光方向±35°视角的曲线跳变及不均匀问题,且将视角中心亮度相比于圆锥形网点提升了52.3%。本研究对反射式液晶显示设备的视角设计具有重要参考意义。
前光模组 网点形貌 导光板 视角 front light module dot morphology light guide plate viewing angle
强激光与粒子束
2024, 36(1): 016001
随着加工技术的不断进步和对空间分辨率要求的不断提高,线形波带片狭缝宽度越来越小。对于线形波带片上不同宽度的狭缝,当均匀平面波入射时,会激发一个或多个波导模,从而导致模间色散和相位差。即便只有单模传输,由于基模的有效折射率和狭缝宽度有关,不同宽度的狭缝在出射端面处也将产生相位差。为了消除这些相位差,设计等宽度单模狭缝波导线形波带片,研究其在极紫外波段的聚焦效应,并建立相应的高斯型远场解析模型。通过有限元软件的数值模拟,确认了基模的高斯型模式场分布,对基模的菲涅耳衍射积分计算则进一步确认了远场解析模型的有效性。作为一个例子,设计了一个等宽度单模狭缝波导线形波带片,并计算了其在焦平面归一化的一维光场分布。
衍射 线形波带片 波导 极紫外 激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0522004
1 中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室,北京 100190
2 中国科学院力学研究所空天飞行高温气动国家重点实验室,北京 100190
3 中国科学院大学工程科学学院,北京 100049
高速气流作用下激光辐照结构诱导的热-力响应相似关系,因涉及多物理场之间的强耦合而非常复杂。笔者采用近似等效方法,将切向气流的作用等效为金属平板结构的力载荷和热载荷边界条件,建立了该耦合问题的无量纲控制方程,并结合主控因素分析,推导出了适用于高速气流与激光联合作用下的金属平板热-力响应特性的相似关系与尺度律。采用高速气流下强激光辐照金属平板的流-热-固多场耦合数值算例对该尺度律进行考核验证,结果表明:不同缩比率及不同马赫数条件下,满足该相似关系的缩比模型与原模型之间的热-力响应误差均在1%之内。本研究为高速气流条件下激光辐照缩比模型近似等效试验的开展奠定了理论基础。
激光技术 尺度律 方程分析法 金属平板 多场耦合 热-力响应 中国激光
2024, 51(12): 1202103
1 海南医学院 热带医学院,海口 571199
2 海南医学院 基础医学与生命科学学院,海口 571199
为提高实验教学操作中氧化酶试验的准确性和稳定性,减少和避免学生在操作中出现假阳性或假阴性的情况,尝试采用优化实验方法和铜绿假单胞菌培养基的手段。通过测试多种培养基和多种氧化酶试纸(试剂),选择稳定可靠的适用于学生实验的氧化酶试验方法。以灭菌竹签或玻璃棒取菌或直接用试纸蘸取菌落,取自普通营养琼脂斜面培养基上的铜绿假单胞菌氧化酶试验结果假阴性较多;取自普通营养琼脂平板或血琼脂平板培养基上的铜绿假单胞菌氧化酶试验结果均为阳性。实验结果表明,氧化酶试验以血琼脂平板培养基培养物效果最佳,采用氧化酶试纸或盐酸二甲基对苯二胺化学释放剂试纸均可。
氧化酶试验 铜绿假单胞菌 血琼脂平板培养基 稳定性 oxidase test pseudomonas aeruginosa blood agar plate stability