等离子体中太赫兹波传输及成像探测特性研究

本文根据散射矩阵方法模拟等离子体并建立了非均匀等离子体理论模型,并在此基础上计算了0.1 THz^10 THz频段的全波段太赫兹波在其中的传输特性。根据介质阻挡放电原理在实验室环境下搭建等离子体射流产生装置并产生非均匀等离子体,进行了太赫兹时域光谱(THz-TDS)以及宽带太赫兹源在等离子体中的透射光谱测量以及太赫兹波对等离子体遮挡下目标物的反射成像的试验。理论和实验结果均表明,较高频太赫兹波在等离子体中有良好的穿透性,这为太赫兹波在黑障区的通信以及雷达探测应用打下研究基础。     

转镜-振镜扫描的非线性及非对称性研究

根据几何光学原理,推导出转镜-振镜扫描系统物镜前振镜上光斑移动速度的解析表达式。 系统本身的结构特点是产生扫描非线性和非对称性的根源,并会引起图像畸变。对设计的40面,半径40mm,转速为23437.5rmin-1的转镜-振镜系统的数值计算结果表明,行扫描中最大速度差约为6m.s-1,时间对称中心从32祍改变到约30.7477祍。此结果可作图像畸变修正的参考。     

Numerical simulation of the thermal response of continuous-wave terahertz irradiated skin

We report a two-layer model to describe the thermal response of continuous-wave (CW) terahertz (THz) irradiated skin. Based on the Pennes bio-heat conduction equation, the finite element method (FEM) is utilized to calculate the temperature distribution. The THz wave with a Gaussian beam profile is used to simulate the photo-thermal mechanism. The simulation results show the dynamic process of temperature increasing with irradiation time and possible thermal damage. The factors which can affect temperature distribution, such as beam radius, incident power and THz frequency, are investigated. With a beam radius of 0.5 mm, the highest temperature increase is 3.7 K/mW.     

花色苷对小鼠生长、运动能力和骨骼肌抗氧化的影响

通过补充花色苷,研究其对小鼠生长发育、运动能力和骨骼肌抗氧化酶系的影响。对小鼠进行不同浓度的花色苷给药,测量其不同时间的体重、末期力竭游泳时间、SOD、GSH-Px和MDA的变化情况。通过7周的饲养、给药和测量,发现中、高剂量花色苷给药组体重增长和力竭游泳时间明显高于对照组;花色苷给药的三组小鼠骨骼肌中SOD活性高于对照组;中、高剂量组GSH-Px活性和对照组相比有非常显著性差异;三组MDA含量和对照组相比依次下降且有显著性差异。     

太赫兹波光学参量效应放大特性的理论研究

针对太赫兹波光学参量效应中增益介质对太赫兹波强烈吸收的特点,提出光学参量效应中泵浦光、斯托克斯光和太赫兹波三波共线相互作用可以有效放大太赫兹波。以周期极化铌酸锂晶体为例,通过解耦合波方程,在不同的近似条件下分析了前向和后向太赫兹波的放大特性。计算结果表明,在太赫兹波吸收系数远大于太赫兹波增益系数的条件下,泵浦光、斯托克斯光和太赫兹波三波共线作用可以有效提高太赫兹波功率。分析结果对周期极化铌酸锂晶体光学参量振荡产生太赫兹波的实验研究提供深入和全面的理论基础。     

非共线相位匹配太赫兹波参量振荡器级联参量过程的研究

在铌酸锂晶体非共线相位匹配太赫兹波参量振荡器中观察到了级联光学参量效应.实验中测量到了一阶、二阶和三阶斯托克斯光.通过分析一阶、二阶和三阶斯托克斯光谱发现相邻阶斯托克斯光频率差相等,表明在太赫兹波的产生过程中发生了级联光学参量效应.在高阶级联光学参量过程中,一个泵浦光子可以产生多个太赫兹光子,表明在太赫兹波产生过程中量子转换效率会有效提高.     

高能量、快速可调谐太赫兹参量振荡器

基于受激电磁耦子散射的太赫兹(THz)波参量振荡器是产生高能量、相干THz波的有效手段之一,实验中采用垂直晶体表面出射结构,在1.63 THz处实现了最高单脉冲能量为634 nJ的THz波输出。利用电控振镜快速改变泵浦光入射到MgO:LN晶体中的角度,实现了0.75 THz~2.81 THz范围内的快速调谐,该辐射源可以满足THz波在生物医学、太赫兹通信、环境监测等应用领域的需求。     

激光在人头部立体形状建模中的应用研究

用激光对人头部进行立体扫描，CCD摄像仪摄取扫描信息，移植航空摄影空间三维测量原理，基于人头部、脸部的特征测量部位，创建实现人头部外型的立体空间数学模型，提出了人头部形状的模型集成及特征识别模式原理，由此建立了人头部的激光扫描三维立体建模系统。     

迈克尔逊干涉法精确测量太赫兹频谱及目标速度

搭建了一套迈克尔逊干涉仪,对CO2激光的9P36和9R10谱线泵浦CH3OH气体所产生的频率分别为2.52 THz和3.11 THz的太赫兹激光器输出频谱进行了精细测量。测量系统频率分辨率约为1 GHz,测量结果显示CO2激光泵浦的太赫兹源为单色源并具有极窄的线宽,波长与激光器标称值进行对比具有很好的一致性。基于这套系统实现了对干涉仪动臂目标的运动速度准确测量,提出了两种分别适用于匀速运动和变速运动情况下的速度反演方法,反演结果与设定值均相符。结论表明,迈克尔逊干涉仪不但可以精确测量太赫兹波源的频谱,同时配合单色太赫兹源可以准确测量目标速度,为太赫兹波段光谱、成像等领域的应用奠定基础。     

基于DOAS的消防应急救援多气体快速遥感仪

在国内首次报道了可对30多 种有毒气体连续监测的基于DOAS(differential optical absorption spectra)技术的车载消防应急救援多气体快速遥感仪,仪器采用长光程紫外差分吸收光谱 法痕量气体分析 技术,光发射器和光接收器共用一个卡塞格林望远镜,以减少大气紊动对测量数据的影响; 仪器的反射系 统可以灵活地设置在任意需要区域,分析系统设置在救援车内,在需要长时间监测时,避免 了工作人员近 距离暴露在危险环境中。多气体DOAS仪器特别适合各类气体泄漏事故的消防应急处理。