偏振态、相位和振幅对受激辐射损耗中损耗光焦斑的影响

针对受激辐射损耗(STED)超分辨显微术分辨率不够高的问题,研究了损耗光偏振态、相位和振幅多种物理量对焦斑的影响,以形成半峰全宽窄的圆环形损耗光焦斑。根据Richards-Wolf矢量衍射理论,建立了偏振态、相位和偏振态作用下的损耗光焦斑模型;计算了不同偏振态、不同相位振幅调制参数下损耗光焦斑的分布情况;通过优化各参量得到有效激发荧光的分布。计算结果表明,应用切向偏振时的损耗光焦斑半峰全宽优于应用径向偏振和圆偏振;相位和振幅的调制作用均能减小半峰全宽;优化后有效激发荧光的理论半峰全宽仅为13.2nm。采用损耗光的偏振态、相位和振幅对损耗光焦斑进行整形,能够有效减小半峰全宽,获得较高的理论分辨率,比仅使用单一物理量的效果更好;应用切向偏振光能够获得高质量的损耗光焦斑和超衍射极限的分辨能力,根据不同实际情况选择相位或振幅调制的方法可进一步提高分辨率。     

飞秒激光烧蚀石英玻璃表面质量分析

基于不同激光功率线烧蚀试验,研究激光偏振模式对烧蚀线宽度及表面形貌特征的影响。结合线烧蚀优化参数,开展不同线重叠率δ的面烧蚀试验,利用表面轮廓仪进行烧蚀表面粗糙度分析;建立扫描速度和线重叠率对残留高度影响的关系表达式,并进行计算分析。研究表明,当线偏振方向平行于扫描方向时,线偏振光烧蚀线质量优于圆偏振光,且其烧蚀线宽比圆偏振光大。当δ由65%增大到90%时,线偏振光烧蚀面垂直于扫描方向的轮廓算数平均偏差Ra先减小后增大,并在δ=80%时达到最小值1.05 μm;圆偏振光Ra随δ增大而减小,在δ=90%时达到最小值1.63 μm。此外,烧蚀面微观不平度十点高度Rz计算结果与试验结果基本吻合,且Rz与δ呈线性关系,并随δ增大而减小。     

应用于微型成像的氮化镓超透镜设计

为了实现可见光入射时亚波长尺度内的聚焦,设计了以氮化镓(GaN)纳米柱为基本晶胞的超透镜,该透镜能够改进传统成像系统的笨重低效,可应用于微型成像系统。超透镜表面由宽度渐变高度不变的GaN纳米柱阵列构成,分析GaN在亚波长尺度内对相位的调控能力和机理,并基于时域有限差分法模拟仿真了在蓝光波长为460nm入射时透射场的高效率聚焦,对比超透镜尺寸为3.75μm×3.75μm、6.75μm×6.75μm、8.75μm×8.75μm、10.75μm×10.75μm时超透镜的聚焦能力,得出聚焦后透射场焦点处的半峰全宽分别为1,0.8,0.5,0.3μm,给出了强度分布、聚焦光斑等仿真模拟结果,发现实际焦距与设计值存在偏差,且随超透镜尺寸的变化而变化。文中所设计的超透镜能够在微米级别实现聚焦,有效降低了传统成像系统的复杂度。     

基于电压影响下圆偏振激光束的特性

采用狭缝光束分析仪和偏振仪测量了从铝薄膜表面反射的圆偏振光的光斑位置和偏振特性随外界直流电压变化情况,理论拟合激光从铝薄膜反射后的光斑位置与直流电流电压的关系。测量和多项式拟合结果表明,当外部电压值从0变化到2.5V时,圆偏振激光在x轴和y轴上的位置分别是从-45μm移动到-95μm,从35μm移动到75μm,而激光束的光学偏振度基本上不变化。     

基于电压影响下圆偏振激光束的特性（英文）

采用狭缝光束分析仪和偏振仪测量了从铝薄膜表面反射的圆偏振光的光斑位置和偏振特性随外界直流电压变化情况,理论拟合激光从铝薄膜反射后的光斑位置与直流电流电压的关系。测量和多项式拟合结果表明,当外部电压值从0变化到2.5V时,圆偏振激光在x轴和y轴上的位置分别是从-45μm移动到-95μm,从35μm移动到75μm,而激光束的光学偏振度基本上不变化。     

基于几何相位的线偏振聚焦超表面器件

设计出基于几何相位的介质超表面实现线偏振光聚焦功能。该设计打破了传统设计中几何相位(Pancharatnam-Berry phase)的手性限制,不再是局限于左旋圆偏振光(LCP)和右旋圆偏振光(RCP)入射。通过有限时域差分仿真来证明这种线偏振聚焦相位调控的特性。该类功能器件可能用于设计新颖的THz元器件、高分辨成像、功能探测等方面。     

圆柱齿轮跨测齿数的计算及对“跨齿数表”的修正

一、βx的确定 设理论测点在分度圆上,计算时以分度圆给定的螺旋角作为依据。斜齿圆柱齿轮齿型在分度圆上的一点,按齿向方向绕分度圆柱运动的轨迹AS(或叫齿线)实为圆柱螺旋线(见图1),其参数方程:式中:β1-分度圆柱的螺旋角;α-分度圆半径;t-测点投影在xy平面与x轴的夹角。 因测     

矩形块微纳结构材料在红外波段的偏振光吸收

研究了矩形块微纳结构吸收材料在中远红外波段的光学偏振吸收特性。该吸收材料由金属阵列-电介质层-金属膜组成,在2.0μm~5.0μm波长具有双波长谐振吸收效应,其理论吸收率大于80%。模拟计算和实验测试表明,该吸收材料的短波吸收峰值与矩形块长轴方向入射偏振光的3阶谐振响应对应,而长波吸收峰值与短轴方向基模谐振响应对应。实验制备了矩形阵列光吸收器并测试了它的的光学特性,结果表明:该吸收器结构在两个偏振方向的等效磁导率系数满足Lorentz模型,等效磁导率谱线虚部峰值波长与吸收谐振波长相对应,表明这种吸收材料的偏振吸收与入射电磁波的磁谐振响应有关。研究结果揭示了微纳结构吸收器的双波长频谱吸收机理,有助于实现特定波长生物传感器及光电探测器的设计。     

斜入射法测量蓝宝石基片仿真分析与实验

为获取具有微米量级变化的蓝宝石基片的面形分布,采用斜入射法拓展数字干涉仪测量范围。根据斜入射测量原理,推导了斜入射角、平面面形偏差与系统波像差之间的关系。通过Zemax构建了斜入射测量仿真光路,研究了面形偏差及入射角度对检测结果的影响。通过仿真实验得出最佳斜入射角度等关键参数,并在斐索干涉仪上测量了直径为100 mm的蓝宝石基片,测量结果的PV为5.182μm,RMS为1.251μm。研究了斜入射角对分辨率、灵敏度因子、条纹对比度的影响。研究表明,斜入射角为70°时,适宜测量矢高值≤5μm的蓝宝石基片,引入误差小于0.1μm,测量范围是正入射测量范围的1.46倍,且能获得适宜的条纹对比度。     

感应同步器组装尺及应用

感应同步器自50年代初问世以来,许多国家的公司已引进和生产。当今,美国法兰德(FARRAND)公司——数显技术的先驱和发明者,无论在品种或精度上仍居首位,如直线型感应同步器的精度为1μm,分辨率为0.03μm,重复定位精度为0.05μm。商品精度有±1μm和±2.5μm两种。国外感应同步器的品种齐全,有各种直径,不同规格的圆感应同步器,多层绕组圆感应同步器;直线型感应同步器除标准型外,还发展了窄式、三重式、带式等。国外还生产标准定型的感应同步器组装尺,如意大利奥利维蒂公司的TM—170、TM—420、TP—07和TP—17等型号组装尺。     

飞行时间质谱仪射频四极杆驱动器的研制

针对自制垂直引入式飞行时间质谱仪（orthogonal extraction time-of-flight mass spectrometer, O-TOFMS）的需要,运用直接数字频率合成 (direct digital frequency synthesis,DDS)技术,研制了射频四极杆的高压射频驱动电路装置。该驱动器频率可调范围为0.5~2 MHz,幅度最高达到1 000 Vp-p。该射频四极杆驱动器（radio frequency quadrupole driver,RFQ Driver）可用于分子离子反应器（molecule ion reactor,MIR）和RFQ驱动,其结构简洁、成本低、性能稳定可靠。     

UPLC-MS/MS测定二苯甲烷二异氰酸酯

建立了二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）的超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）联用的分析方法。实验用甲醇作衍生试剂,将二苯甲烷二异氰酸酯衍生成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯（MDC）,通过测定二苯甲烷二氨基甲酸甲酯来确定二苯甲烷二异氰酸酯的含量。实验采用Waters Acquity BEH C18超高效液相色谱柱,甲醇-0.1%甲酸作为梯度洗脱液,二苯甲烷二氨基甲酸甲酯在1.5 min内与其他化合物进行完全分离,经四极杆质谱选择离子监测模式检测。线性范围为2~100 μg/L,检出限为1 μg/L,相关系数0.999 4。考察了水、甲酸、甲酸铵流动相体系,以及进样量大小对样品的分离效果,发现甲酸流动相体系的分离效果优于其他两种流动相体系,同时发现在进样量大时出现平头峰。并且在优化条件下,对实际样品中游离的二苯甲烷二异氰酸酯进行了测定。     

Effect of the molecular weight on deformation states of the polystyrene film by AFM single scanning

Nanobundles patterns can be formed on the surface of most thermoplastic polymers when the atomic force microscope (AFM)‐based nanomechanical machining method is employed to scratch their surfaces. Such patterns are reviewed as three‐dimensional sine‐wave structures. In the present study, the single‐line scratch test is used firstly to study different removal states of the polystyrene (PS) polymer with different molecular weights (MWs). Effects of the scratching direction and the scratching velocity on deformation of the PS film and the state of the removed materials are also investigated. Single‐wear box test is then employed to study the possibility of forming bundle structures on PS films with different MWs. The experimental results show that the state between the tip and the sample plays a key role in the nano machining process. If the contact radius between the AFM tip and the polymer surface is larger than the chain end‐to‐end distance, it is designated as the “cutting” state that means the area of both side ridges is less than the area of the groove and materials are removed. If the contact radius is less than the chain end‐to‐end distance, it is designated as the “plowing” state that means the area of both side ridges is larger than the area of the groove and no materials are removed at all. For the perfect bundles formation on the PS film, the plowing state is ideal condition for the larger MW polymers because of the chains’ entanglement. SCANNING 35:308‐315, 2013. © 2012 Wiley Periodicals, Inc.     

The efficacy of back propagation neural network with delta bar delta learning in predicting the wear of carbide inserts in face milling

Face milling is a process predominantly affected by dynamic variation of cutting forces, thermo-mechanical shocks and vibration leading to catastrophic tool failure along with gradual wear of the inserts. Keeping in view the industrial importance of this process, it is necessary to devise suitable methods to predict in advance the onset of tool failure without grossly impairing the machining set-up and the job. Hence, the applicability of back propagation neural network with delta bar delta learning rule for faster convergence has been studied with the above objective. The multi sensor based tool condition monitoring strategy shows that the learning rate adaptation scheme combined with the selection of suitable process parameters drastically reduces the training time of the artificial neural network without dispensing with the prediction accuracy.     

复合ICA-SVM机械状态模式分类

提出了一种新颖的、基于独立分量分析(ICA)的复合神经网络，用于不同机械状态模式的特征提取。利用支持向量机(SVM)进行最终分类。与通常的基于经验风险最小化(ERM)原理的神经网络方法相比，基于结构风险最小化(SRM)原理的支持向量机分类方法具有更好的推广能力。而借助多个独立分量分析网络，隐藏于多通道振动观测信号中的不变特征得到有效提取，从而实现了支持向量机分类器在分类能力和推广性两者间的合理平衡。     

微机电系统的研究与展望

微机电系统(MEMS)是利用集成电路制造技术和微架构技术把微结构、微传感器、微执行器、控制处理电路甚至接口、通信和电源等制造在一块或多块芯片上的微型集成系统.MEMS技术是多种学科交叉融合具有战略意义的前沿技术.文中介绍了MEMS的范畴、分类、特点,综述了MEMS的发展历程和各国MEMS技术研发动态及产业现状,分析了M...     

甲胎蛋白纯品的同位素稀释质谱法测定

建立了基于特征肽段的甲胎蛋白的液相色谱-同位素稀释串联质谱检测方法。选取3条同位素标记的甲胎蛋白特征肽段作为内标,准确称其质量后与酶切后的甲胎蛋白样品定量混合,采取Phenomenex Kinetex 2.6 μm C18色谱柱分离,电喷雾三重四极杆串联质谱多反应监测模式（MRM）测定,并对最优酶切条件、酶切效率以及定值结果的不确定度进行了考察和评定,得到的甲胎蛋白标准物质的最终测量结果为（0.329±0.016）mg/g。     

数控加工中心自动换刀系统的研究

自动换刀系统( ATC)包括刀库机构、换刀机构以及控制系统3个部分,是加工中心的重要组件之一.为了解决数控加工中心自动换刀速度慢、稳定性低及控制系统编程复杂等问题,将一种软件式内置PLC技术应用于自动换刀系统中.在分析自动换刀系统的基本结构、工作原理以及研究圆盘刀臂式自动换刀系统的控制流程的基础上,结合ServoWor...     

分散型固相萃取-气相色谱串联质谱法测定食品中8种芳氧苯氧丙酸酯类除草剂的残留量

建立了大豆、绿茶、大米、胡萝卜、菠菜、豌豆、大蒜、草莓、蜂蜜、猪肉、鱼肉、鸡蛋等12种食品中8种芳氧苯氧丙酸酯类除草剂残留量的分散型固相萃取-气相色谱串联质谱(DSPE-GC-MS/MS)分析方法。样品由含1%冰醋酸的正己烷的饱和乙腈溶液提取,分散型固相萃取法净化,采用气相色谱-串联质谱分时段反应离子监测技术进行测定,外标法定量。所有农药在10~1 000μg.L-1范围内线性良好;方法定量限(LOQ)均低于10μg.kg-1;在10、20、40μg.kg-1三个添加水平下,大豆等12种代表性基质中所有农药的平均回收率均处于70%~120%之间,RSD≤13%;该方法选择性较好,不仅能够用于多种食品基质的残留检测,而且还能较好地解决本底成分相当复杂的大蒜基质极易出现的干扰问题。     

基于移动智能体入侵检测系统的UML研究

文章首先分析了移动智能体的主要特点,简要介绍了UML定义,分析UML建模的基本思想,利用UML描述和分析了基于移动智能体的入侵检测系统。