基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统构建与实验研究

研制了一种基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统装置,对无机样品进行微区拉曼光谱探测。传统显微共焦拉曼光谱技术没有强调系统的定焦能力,而所研制的光学系统装置利用差动共焦曲线过零点与焦点位置精确对应的特性,采用反馈控制技术,具有长时间定焦功能。在微区拉曼散射信号收集时,采用多模光纤空间耦合技术,以光纤代替传统物理探测针孔,提高了环境抗干扰能力,优化了系统结构和装调性能。实验结果表明:该装置具有较高稳定性,可有效探测单壁碳纳米管在1581.510 cm^-1,2708.065 cm^-1特征峰处的拉曼频移及纯物质硫在153.113 cm^-1,219.917 cm^-1,473.322 cm^-1特征峰处的拉曼频移并且实现碳管的单线检测,满足了光谱探测系统装置设计需求。     

温度对改性沥青自粘胶和高分子热熔压敏胶粘结性能的影响

研究了常温和低温时采用改性沥青自粘胶和高分子热熔压敏胶的高分子自粘胶膜防水卷材的粘结性能,结果表明,改性沥青自粘胶的低温剥离性能较常温时差,但低温剪切性能优于常温时;高分子热熔压敏胶的低温剥离性能和低温剪切性能均优于常温时;采用改性沥青自粘胶的高分子自粘胶膜防水卷材宜在常温下施工,而采用高分子热熔压敏胶的高分子自粘胶膜防水卷材施工不受低温影响。     

中美科研建筑给排水设计规范对比研究

科研建筑是指科研实验室等用来从事科学研究和实验工作的建筑物类型。近年来随着中国建筑行业的发展,科研建筑模式与功能有了很大的变化,因此对科研建筑设计规范进行研究相当重要。笔者立足于科研建筑这一主题,着重于科研建筑设计的给排水部分,研究美国科研建筑设计标准、规范和政策的独特之处,结合国内现状,调研中国科研建筑设计标准现状,对中美科研建筑规范体系进行对比研究,为提出适合中国科研建筑的设计方法提供思路。     

单片机嵌入式键盘接口技术

介绍一种超小尺寸，防水措施良好的单片机嵌入式键盘，作为PC／104 CPU模块专用输入设备，其工作原理不仅适用于键盘输入系统，同时也适用于其他串行接口输入系统。     

嵌套优化技术在多市场下梯级水电站中长期电能优化配置中的应用

本文建立了梯级水电站中长期电能优化配置模型,并运用改进的逐步优化算法（POA）和最大元素法相结合的嵌套优化技术对其进行了求解,该方法是在POA进行到两阶段寻优时分配电量,避免了计算结果陷入局部最优,最后对计算结果进行了最优性检验,确保结果是最优解。仿真实例表明,该方法编程容易,计算速度较快且结果合理。     

于FDTD仿真的高增益拉曼镀金针尖的可重复准确制备

提出一种可适用于针尖增强拉曼系统(TERS)的基于时域有限差分法(FDTD)的高增益拉曼针尖及其制备方法。在汇聚光条件下,仿真分析镀Au厚度为5～100nm,中间过渡层材料分别为5nm的SiO₂,Ta₂O₅,Ti,Cu的内凹型W针尖,在Au基底金半球样品处的近场电场分布情况。仿真结果表明:50nm镀金厚度,Ti,Cu为中间层的针尖具有更强的增强效果。在此基础上通过磁控溅射,设定镀Ti时间7s,镀Au时间120s,成功制备出所设计的高增益针尖,通过聚焦离子束(FIB)沿轴向切割针尖并借助扫描电镜(SEM)观察针尖剖面结构,验证该镀膜针尖的尺寸形状等结构参数达到设计要求。经4批次,每批次20根针尖进行重复镀膜实验,从而证明所设计的针尖稳定可重复准确制备。     

基于FPGA的多通道动态光散射自相关器的研制

为提高多角度动态光散射(MDLS)实验的测试效率与测量精度,开发了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多通道动态光散射自相关器。该自相关器利用FPGA同时采集4个散射角度的光子脉冲信号,实现高频脉冲计数和自相关计算;设计双计数器模块保证高频无丢失计数,结合片内环形寄存区与片外DDR3芯片实现动态存储数据;提出multi-tau相关器结构设计自相关器的相关计算模块,通过USB通信模块传输自相关计算结果。该自相关器利用有限的FPGA内部硬件资源,实现了多通道自相关运算,解决了大量计数数据的存储问题,提高了MDLS实验的测试效率。利用自相关器对50～200 nm的聚苯乙烯颗粒进行MDLS实验,实验结果与样品的标称粒径表现出良好的一致性,表明该设计能有效地表征颗粒粒径信息。     

针尖增强拉曼系统高数值孔径物镜对焦方法研究

为提高针尖增强拉曼系统对焦准确性和效率,提出通过分析CCD相机拍摄的光斑图像的像素值实现自动对焦的方法。首先快速粗调焦缩小调焦范围,然后再慢速细调焦提高调焦精度。实验表明:与Tenengrad评价函数相比,方差评价函数更适用于针尖增强拉曼光谱测量系统自动对焦,聚焦到样品表面时对焦结果的无偏估计标准差<0.25μm,具有较高的重复性和鲁棒性;快速粗调焦可提高调焦效率,避免陷入局部最优解;慢速细调焦评价函数曲线在焦点附近呈现“M”形,可通过二次拟合提高调焦精度。     

计量型激光椭偏仪初始入射角校准方法的研究

为保证计量型激光椭偏仪测量结果的准确性,研究了一种初始入射角校准方法,通过线性位移台带动CCD相机进行一维运动,其运动轴作为空间线性辅助参考量,实现了椭偏仪的入射激光光轴与自准直仪光轴的90°校准。结果表明:采用该方法校准计量型激光椭偏仪的初始入射角,光轴俯仰角偏差＜0.05°,偏摆角偏差＜0.09°;校准后,对标称值为102.10nm的Si上SiO₂膜厚标准片进行测量,示值误差＜0.4nm,提升了计量型激光椭偏仪测量校准服务的准确性。