中阶梯光栅光谱仪的光学设计

为了在更宽波段范围内获得较高的分辨率,实现全谱直读,对中阶梯光栅光谱仪进行了研究。简述了中阶梯光栅及中阶梯光栅光谱仪的基本原理,分析并比较了这种光谱仪与普通平面闪耀光栅光谱仪的区别。利用光学成像原理与消像差理论设计了Czerney-Turner结构形式的中型高分辨率中阶梯光栅光谱仪原理样机的光学系统。该光学系统工作在原子谱线最为密集的200～500nm波长处;为简化计算,在设计中消除了350nm波长的所有像差;光线对中阶梯光栅在准Littrow条件下入射,以获得高衍射效率;使用折反射棱镜作为交叉色散元件来分离重叠的级次,在CCD探测器上获得了二维光谱面。该光学系统有较好的平场特性及点对点成像能力,在整个工作波长分辨率可达到2000～15000,满足设计要求。该仪器可用于原子发射和吸收光谱的研究工作,通过替换不同的探测器及增加外围电路与软件平台,仪器的工作性能可进一步提高。     

凹面光栅衍射效率测试仪精度分析和优化

分析和优化了凹面光栅衍射效率自动测试仪的测量精度,以提高凹面光栅相对衍射效率测量结果的准确性.根据凹面光栅相对衍射效率测量原理,对凹面光栅出射光谱增宽、衍射光束截面变化、光源辐射亮度的控制和测量波长同步精度等影响测量准确性的因素进行分析,给出了必要的运算关系式.采用回归分析等数学方法,基于大量实验数据建立了测量结果的优化公式,并将该公式编入测量程序,实现了在测量结束的同时自动优化测量结果.实验表明,经过优化后的测量值更加准确,与相对衍射效率理论值的偏差均在士2.5％以内,有效提高了仪器的测量精度.该方法操作简单,无需添加或改动仪器的任何部件,可满足仪器实时性强、测量准确的要求.     

用于红外晶体双折射测量的单1/4波片法

提出了一种基于单1/4波片法的测量方法以实现红外波段光学晶体双折射光程差的精确测量。采用厚度差小于一个周期厚度的两个样品进行比对,有效克服了单1/4波片法测量厚度的限制。依照此原理研制了测试波长为3.39μm的晶体双折射测试设备。应用琼斯矩阵理论,推导了存在主要误差因素时的信号光强解析表达式,并由此分析了起偏器方位角误差、1/4波片定位精度、样品方位角偏差、检偏器旋转定位精度对测量结果的影响,综合评价了本测量方法的精度。实验结果表明,应用研制的设备实测标准1/4波片的双折射光程差误差为0.003 76μm,相对误差为0.44%,满足系统要求。得到的结果表明,采用基于单1/4波片法的新测量方法能够有效、精确测得红外晶体的双折射光程差。     

大连理工大学辽东湾校区图书信息中心绿色技术集成应用研究

本项目以国家战略、国家课题支持为背景,依托大连理工大学辽东湾校区图书信息中心项目,针对东北地区的气候特点与当前经济、技术发展现状进行了建筑师视角主导下的绿色技术适宜性集成优化,为绿色技术在寒地公共建筑中的应用提出创新策略与方法。     

基于网络药理学探讨新疆罗勒治疗阿尔兹海默症的作用机制

本文通过网络药理学探究新疆罗勒（Ocimum basilicum L.）活性成分其作用靶点,并构建成分-靶点-通路网络探讨其治疗阿尔茨海默病（alzheimer''s disease,AD）的作用机制。按照前期研究报道共筛选出罗勒中活性成分15个,作用靶点528个,与 575个AD疾病靶点重合靶点 118个,通过String数据库分析各蛋白之间相互作用分析,得到31个潜在靶点;再通过DAVID数据库筛选得到257条GO生物过程与100条信号通路。通过以Aβ25-35诱导海马神经元细胞HT22建立阿尔兹海默病体外模型,对罗勒活性成分进行实验验证。网络药理学研究表明,新疆罗勒通过槲皮素和杨梅苷等活性成分作用于PI3K-Akt信号通路、阿尔茨海默病信号通路和TNF信号通路等,改善细胞损伤、细胞膜的通透性以及抑制细胞凋亡,从而达到治疗AD的目的,体现了新疆罗勒多成分、多靶点、多通路的作用特点,为阐述其治疗AD的作用机制提供科学依据。     

两种微藻对高浓度酵母发酵废水中细胞耐受能力的比较

本文研究了蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa,简称C. py）和二形栅藻（Scenedesmus dimorphus NIES-119,简称NIES-119）在异养生长中对蔗糖的耐受浓度,进而比较了对高浓度酵母发酵废水的细胞耐受性。结果表明,C. py和NIES-119在蔗糖浓度高达70 g/L的培养基中仍有高比生长速率（0.90 d-1和0.63 d-1）,最大生物量浓度可达到3.37 g/L和2.84 g/L。酵母废水添加糖蜜后,COD可高达104~105 mg/L并伴随有总氮、总磷的高浓度,C. py和NIES-119在这类废水培养基中的最高比生长速率为0.43 d-1和0.42 d-1,最大生物量浓度可达到1.95 g/L和1.70 g/L,均极显著高于不加糖蜜的废水培养基中的最高值;同时,C. py对废水培养基中COD、总氮、总磷的最高去除率分别高达34.56%、20.00%和20.63%,NIES-119则分别高达21.46%、31.25%和16.11%。结果说明这两种微藻在耐受高浓度酵母废水、通过生长净化废水中都具有巨大潜力。     

基于数字微镜器件的中阶梯光栅光谱仪的光学系统设计

研究了一种基于数字微镜器件(DMD)具有新型光路结构的中阶梯光栅光谱仪,并采用新的谱图信息接收方式来降低其使用成本和数据处理过程的复杂程度。将具有单波长选通功能的DMD与一维探测器光电倍增管(PMT)相结合接收中阶梯光栅光谱仪的光谱信息,在降低仪器成本的同时将中阶梯光栅光谱仪谱图还原算法与DMD扫描驱动算法相整合,提高了算法效率。由于DMD的填充因子比CCD稍低,该类光谱仪对成像质量和能量集中度提出了更高的要求。本文根据DMD型中阶梯光栅光谱仪特点,在有限的可挑选的光学材料下,采用多重优化的方式合理设计了中阶梯光栅光谱仪准直镜、中阶梯光栅、棱镜、聚焦镜等各个光学元件的光路结构参数,并且在Czerny-Turner结构中加入校正透镜和场镜,校正了系统所有像差,提高了整个光学系统的成像质量和光谱分辨率。最终设计的光谱仪系统分辨率达0.01nm,单个微反射镜内的光斑能量聚集度达到70%。     

Offner成像光谱仪的消像差技术

介绍了基于同心结构的Offner成像光谱仪光学系统的工作原理、结构特点及优势,综述了Offner型成像光谱仪在国内外的研究进展。较详细地介绍了国内外目前常用的三种消像差方式,即通过改变光学元件装调结构实现消像差,基于单光栅像差理论的解析方法进行消像差以及通过设计凸面全息光栅来提高光谱图像的分辨率。文中总结了Offner成像光谱仪存在的关键问题及发展趋势,强调该系统需要解决的问题的是消除系统像差,提高系统光谱分辨率、空间分辨率和对弱信号的探测能力,其发展方向为更高的分辨率和探测能力以及系统的小型化和轻量化。基于对Offner成像光谱仪的研究,文中提出了一种从凸面全息光栅与光谱仪一体化设计的角度进行消像差的思路。     

FH型腐植酸树脂的研制及其吸附特性

FH型腐植酸树脂系以风化煤腐植酸为主要原料，添加褐藻酸，用钙盐一步胶凝成型，在低温下缩合干燥而成。通过正交试验和方差分析确定FH树脂的最佳工艺条件，在该条件下合成的树脂吸附容量大、使用寿命长。抗Ca^2 、Mg^2 的干扰能力和选择性吸附能力强。保持FH树脂吸附能的主要因素是酸洗脱和钙盐转型。FH树脂中的活性基团能与重金属离子进行交换、络合(或螯合)、表面吸附反应。     

通过器件共享实现的双向无阻塞光互连片上网络

在片上网络NoC( Network-on-Chip)中,通过光通信取代传统的电信号传精来获得低延时、低功耗成为一种新兴的研究方向—光五连片上网络ONoC(Optical Network-on-Chip)本文提出一种全新的双向传输的波长路由片上网络,这种新的结构对调制好的光信号的波长进行判断来实现在网络节点之间的路由,同时还能够通过器件和传输通道的共享实现数据的双向传输.和传统的电信号传输网络相比,本文提出的双向传输结构减少了50％的硬件开销和70％的芯片面积开销,提高了器件利用率,降低了网络传输延时,极大地提高了网络传精性能,对于光互连片上网络具有重要意义.