辉光放电清洗在同步辐射光束线上的应用

同步辐射光束线上存在的碳污染是影响光束线特别是软X光束线传输效率的重要原因,污染的生成与镜箱腔壁上存在有少量的油有关。为了获得更加洁净的真空室,通过辉光放电对镜箱真空室壁进行清洗,力争从源头上减少光学元件碳污染的产生。设计并搭建了一套应用在同步辐射光束线镜箱上的辉光放电清洗系统,并研究了装置在不同真空度下辉光的伏安特性。利用四极质谱对辉光放电前后及过程中镜箱内的残气进行分析。研究得出,真空室表面残留油分子的初步裂解产物主要是分子量为69的粒子。通过辉光放电清洗,真空室内残存的微量油大分子的(分子量为39,41,43,55,57,69,71)减少幅度达到50%。辉光放电清洗对真空腔体内表面油分子有明显的去除效果。本文研究的内容对于减少光束线站特别是软X射线光束线上碳污染具有重要意义。     

基于双光路的镜头污染度检测在颗粒物浓度测量中的研究

为了解决光散射法颗粒物浓度在线监测系统中激光检测镜头容易受到污染的问题,设计了具有光学镜头污染度自检功能的双光路颗粒物浓度检测系统,对不同污染度光学镜头的散射光信号强度进行实验测量,结合米散射理论的颗粒物浓度计算,得到光学镜头污染程度与激光检测信号衰减的关系。结果表明,随着激光检测镜头污染程度的加重,光散射法测量的颗粒物浓度值会出现严重的负偏差,双光路颗粒物浓度检测系统能够用于光学镜头污染度检测,通过光学镜头污染度的实时测量,可计算出光学镜头由于污染而造成的光信号衰减度,光学镜头污染程度达到25%时,修正后的颗粒物浓度测量误差≤11.92%。     

一种光学元件面形三维重建的算法研究

为了在线检测光学元件面形,介绍一种基于线结构光扫描测量和立体视觉测量相结合的三维检测方法,目前这种方法多用于检测高反射率的物体,因此将该方法运用于检测光学元件面形是一种新的尝试。实验的三维重建算法是通过MATLAB和VC++软件共同编写程序实现的,实验结果表明,将这种方法运用于检测光学元件是可以真实还原光学元件三维外貌特性的,所以它的研究具有可行性和研究价值。     

基于投影法检测光学元件面形的图形处理算法

基于线结构光扫描测量和立体视觉测量相结合的三维检测方法——投影法,能够快速准确地实现光学元件面形的在线检测,通过对采集图片的图像预处理,区域立体匹配分析,曲线拟合及面形实验等算法还原被测光学元件面形模型。实验结果表明,将这种方法用于检测光学元件可以真实还原光学元件三维外貌特性,具有实际应用价值。     

H-D质谱双束流测量接收器

作低丰度 D 样品同位素质谱分析时,为了提高测量数据的精确度,须测量质量数为[2]和[3]的离子流,但在[3]的谱峰上叠加着[HD]~+和[H_3]~+两种离子成份,[H_3]~+系由分子-离子碰撞作用生成的:H_2~++H_2→H_3~++H产生 H_3~+的多少,与离子源里的气体压力有关,即第二次碰撞离子数量与气体压力的平方成正比关系。因此,在实验中须力求减少气     

测量光学传递函数

在制造光学纤维时已采用这种技术的变态来测量细丝的半径和测量光学元件和光学系统的光传递函数.为了测量传递函数,因连续可变的条纹间隙所产生的干涉图可用作可挠光的图靶.精确靶的产生,正弦,或方形波,或用在光学部件的跃变对于评定部件的调制传递函数和相位传递函数都是必须的.     

基于多层膜的软X射线偏振测量

综述了过去10年中德国BESSY同步辐射装置在软X射线偏振测量方面所做的工作。在BESSY同步辐射装置中,有10条椭圆波动器光束线,这可使同步加速器辐射的偏振态从线偏振光(水平或者垂直)转变为左旋或右旋圆偏振光。由于很多偏振敏感实验(例如,MCD光谱测量)需要归一化量,因此对偏振度进行量化非常重要。对于偏振实验,即对光的偏振态测量来说,需要两个光学元件分别起相位片和检偏器作用。因此,专门研制了在软X射线区有透射和反射功能的多层膜,并对其做了优化。通过使多层膜参数(周期,厚度比)与构成材料的吸收边相匹配,即可获得共振加强的偏振灵敏度。由此可知,基于多层膜的偏振测量与这些偏振光学元件工作波长处性能测量密切相关,文中对仪器的设置和测试结果做了介绍,同时给出了磁性薄膜或光活化物质的磁光光谱测量和偏振测量的示例(法拉第和克尔效应)。     

同步辐射与XUV光学

同步辐射的研究已大大促进了同步辐射光学领域中各个方面的发展,这些方面包括光学系统的设计理论、材料科学、光学仪器以及光学元件的测试和制造技术等。描述同步辐射和其光束线的概念,并介绍同步辐射光学相关的课题。     

拼接干涉技术在同步辐射领域的发展现状及趋势

针对同步辐射领域光学元件的口径逐渐增大,其面形测量精度的要求已达到纳弧度级的问题,本文研究了该领域先进的面形测量方法——拼接干涉技术,以实现光学元件的高分辨率二维测量。介绍了拼接干涉技术的基本原理,综述了目前同步辐射光学领域常用的面形测量设备——激光光束长程面形仪、高精度自准直纳米测量仪,以及拼接干涉仪的发展历程和特点,比较了它们各自的缺点和优势。最后,分析了拼接干涉涉及的主要误差来源,指出该技术的应用和发展趋势主要有拼接算法的创新,干涉仪测量的快速化,拼接干涉仪的商业化,以及拼接干涉技术与其他科学技术的融合等。     

光学元件外径的机器视觉测量技术研究

基于机器视觉技术,采用平行光投影获取光学元件轮廓图像,通过行扫描提取目标,使用最小二乘线性回归边缘检测方法,将直线边缘定位精度达到亚像素级别,使测量精度达到微米级。实验结果表明,采用机器视觉的非接触测量方法可以实现对光学元件外径的快速准确测量。     

CCD磁动式氧含量分析仪的分析与设计

介绍常见气体磁化率，利用氧气顺磁性，且磁化率明显高于其它气体的物理特性，分析磁动式测量混合气体中氧气含量的方案。通过在非均匀磁场悬挂一对充氮玻璃小球构成测量池；采用光杠杆对哑铃球扭转的角度信号进行放大，由CCD对光点位置信号进行探测，以提高分析仪灵敏度和精度；由NO、NO2的磁化率特性分析这两种气体对分析仪的影响，说明测氧仪的应用环境。通过对CCD像元值随气体氧含量、温度变化规律的分析，得出分析仪的分辨率可达0．048％以上；CCD像元值随氧含量变化、随温度变化基本呈线性关系，数据处理后可使仪器有较高的精度。     

不同本底真空度对SiC/Mg极紫外多层膜性能的影响

摘要：为研究SiC/Mg极紫外多层膜光学性能随制作时不同本底真空度的变化,利用直流磁控溅射方法在不同本底真空条件下制备了峰值反射波长在30.4nm的SiC/Mg周期膜。X射线掠入射反射测试结果表明不同本底真空度条件下制备的SiC/Mg周期多层膜膜层质量有明显差异。用同步辐射测试了SiC/Mg多层膜在工作波长处的反射率,本底真空度为6.0E-5 Pa时的SiC/Mg周期膜反射率为43%,而本底真空度在5.0E-4 Pa时的SiC/Mg多层膜反射率仅为30%。同步辐射反射曲线拟合结果表明：反射率随着本底真空度降低的原因是由于多层膜Mg膜层中Mg的氧化物含量增多造成的。     

盘管式燃气冷却器清洗工艺与技术

盘管式燃气冷却器（以下简称冷却器）的内部管路为柱形盘管式结构,用常用的清洗方法难以清除污垢。通过对冷却器内部管路污垢化学成分的分析,对柱形盘管式结构管路的清洗工艺进行了研究,选择适合的清洗试剂,并将循环溶液清洗技术和摩擦清洗技术用于冷却器的清洗;制订了冷却器的清洗工艺,并设计了清洗设备和专用装置。经过验证,污垢去除率可达80％左右,且所选的清洗试剂对冷却器本体无任何腐蚀。     

环己烷氧化副产物全组分的质谱分析

本研究建立了利用多种质谱技术分析表征环己烷氧化副产物的方法。将环己烷氧化副产物在减压条件下切割为馏程小于300 ℃的轻组分与馏程大于300 ℃的重组分。利用全二维气相色谱-飞行时间质谱法（GC×GC-TOF MS）对轻组分中的54种含氧有机物进行定性与半定量分析,发现轻组分主要是由酮类、醚类与醇类组成。利用傅立叶变换-离子回旋共振质谱法（FT-ICR MS）对重组分的分子组成进行表征,发现重组分中基本是O.2～O.5类的含氧有机物。重组分中化合物的碳数随O原子个数的增加而增加,但双键相等数（DBE）的分布却基本不变,从而推测重组分中可能同时含有环烷环、C=C、C=O以及醇、醚类C-O键等多种官能团。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术验证了质谱分析结果的可靠性。本工作可为含氧有机物混合复杂体系的分析研究提供新的思路。     

约束成型基底微观特征对阻聚区及黏附力的影响

为了减小约束投影快速3D打印工艺中黏附力对工艺可靠性及打印速度的影响,提出了一种多孔透明支撑板+PDMS膜低成本实现阻聚区的方案,并围绕阻聚区形成的两个关键因素-基底透光性和气体渗透性及其影响阻聚区和黏附力的规律进行研究。通过激光加工方法制备了具有微孔阵列的石英玻璃基底,通过对基底透光性、透氧性以及氧阻聚区厚度的实验测量,研究了基底微观几何特征及光照强度、氧气浓度等工艺要素对阻聚区厚度的影响规律,并通过3D打印试验,初步研究了不同基底条件下固化层在基底的黏附力。结果表明,基底微孔影响基底的透光率以及透氧性能,所制备的具有不同几何特征微孔的基底透光率均大于84%;通过调控氧浓度、光照强度以及基底微结构特征可以控制氧阻聚区的厚度;基底及供氧条件影响阻聚区的厚度从而影响剥离力。采用本文制备的约束基底打印零件过程中可以形成阻聚区,从而显著减小剥离力,在本文的实验条件下,固化层从基底的平均剥离力由26.4 N降至5.4 N。     

直拉单晶硅体生长过程中的控氧技术研究

单晶硅的氧含量及其均匀性可显著影响各种硅基器件的性能,也是在硅晶体生长过程中较难控制的参数。本文分析了直拉单晶硅生产过程中氧杂质的引入机理及其对晶体质量的影响,并通过改变氩气流量或炉内压力、热场几何尺寸、埚位、晶体转速和坩埚转速等拉晶条件,以及采用相应的磁拉技术来控制晶体中的氧含量及分布均匀性,提高晶体的质量。     

质谱-元素分析仪测定有机氧同位素组成

对质谱 -元素分析仪 ( TC/ EA-MS)系统测定有机物的实验条件进行了探讨 ,通过不同条件下对几种有机物的实验对比 ,给出了利用 TC/ EA-MS在线测定有机物氧同位素组成的实验条件。结果表明 :当 GC温度为 85℃ ,炉温为 1 32 5℃ ,载气氦压为 0 .0 8～ 0 .1 0 MPa,高压为 3k V,参考气 CO的压力为 0 .0 5 MPa时 ,测定的实验结果误差小于 0 .0 5 % ,达到实验要求。     

我国气体氧分析仪的研究现状

本文介绍了我国气体氧分析仪的应用领域、分类,详细描述了电化学原理氧分析器（电化学氧测定仪、原电池氧测定仪、氧化锆氧分析仪）和顺磁式原理氧分析仪的组成、原理、技术参数（测量范围、响应时间、示值误差、零点漂移、量程漂移、重复性等）,并且结合当前市场上普遍使用的仪器分别对百分含量氧分析仪和微量氧分析仪的国内外发展现状进行了比较。     

方解石-白云石混合物碳、氧同位素组成的Gasbench-IRMS选择性酸提取法研究

砂岩中不同时期形成的碳酸盐胶结物的矿物组成、结构特征、碳氧同位素组成各不相同,利用胶结物中碳稳定同位素组成可指示成岩流体中碳的来源,用氧稳定同位素可估算其结晶时的温度和流体来源.为了获得砂岩胶结物中不同种类碳酸盐的碳氧同位素组成,一般采用离线式选择性酸提取法,分步提取并测试各自的碳、氧同位素组成.针对离线法过程繁琐、效...     

High-resolution confocal microscopy using synchrotron radiation

A confocal scanning light microscope coupled to the Daresbury Synchrotron Radiation Source is described. The broad spectrum of synchrotron radiation and the application of achromatic quartz/CaF₂ optics allows for confocal imaging over the wavelength range 200–700 nm. This includes UV light, which is particularly suitable for high-resolution imaging. The results of test measurements using 290-nm light indicate that a lateral resolution better than 100 nm is obtained. An additional advantage of the white synchrotron radiation is that the excitation wavelength can be chosen to match the absorption band of any fluorescent dye. The availability of UV light for confocal microscopy enables studies of naturally occurring fluorophores. The potential applications of the microscope are illustrated by the real-time imaging of hormone traffic using the naturally occurring oestrogen coumestrol. (The IUPAC name for coumestrol is 3,9-dihydroxy-6H-benzofuro[3,2-c][1]benzopyran-6-one ( Chem. Abstr. Reg. No . 479-13-0). The trivial name will be used throughout this paper.)