梯度折射率对半透明介质温度场的影响

对梯度折射率半透明介质内辐射热平衡温度场进行了计算,考察了黑壁面及镜反射半透明界面时,线性和正弦两种不同折射率分布对温度分布的影响．当介质层边界为黑壁面,辐射能从光密介质向光疏介质传递时发生全反射导致某个热源在换热中的作用增大．当介质层具有镜反射半透明边界,除上述作用外,界面处的辐射换热也对介质内温度场产生影响．     

逆正向蒙特卡罗方法及应用

在打破传统蒙特卡罗方法在光线跟踪计算时各个子过程连贯性的基础上,发展了灵活的逆正向蒙特卡罗法,进而利用该方法研究了介质的矢量辐射传输问题。通过建立一维梯度折射率半透明介质模型,模拟了大气层折射率分布,得到了考虑偏振时介质自身的Stokes矢量。研究结果表明,梯度折射率介质不同表面的发射率存在一定的区别,散射性介质在考虑偏振时表面发射率的结果与标量方法存在一定的差异。逆正向蒙特卡罗方法可用以解决矢量辐射传输这类复杂问题。     

梯度折射率半透明等温介质层的表观发射特性

将伪光源迭加法与光线分裂跟踪算法相结合,通过模拟计算介质的内部发射和辐射传递,研究了梯度折射率(GRIN)半透明介质层的表观发射特性.考虑折射率为线性分布的情况,计算分析了等温情况下不同参数介质层的表观方向发射率和半球发射率,并比较分析了离散层数对计算结果的影响.     

梯度折射率半透明等温介质层的表观发射特性

将伪光源迭加法与光线分裂跟踪算法相结合,通过模拟计算介质的内部发射和辐射传递,研究了梯度折射率（GRIN）半透明介质导层的表观发射特性,考虑折射率为线性分布的情况,计算分析了等温情况下不同参数介质层的表观方向发射率和半球发射率,并比较分析了离散层数对计算结果的影响。     

各向异性散射梯度折射率介质层的热发射特性

将蒙特卡罗法和弯曲光线跟踪技术相结合,研究了各向异性散射性梯度折射率半透明介质层的发射特性,介质层具有镜反射半透明表面和漫射基底面．重点分析了散射反照率和散射相函数对介质层表观方向发射率和表观半球发射率的影响,结果表明对于线性折射率分布的介质层,当散射较为强烈时,表观半球发射率可随介质层光学厚度增大而减小,这种现象与以往研究的半透明体的情况有显著的不同．     

二维非线性梯度折射率介质的热辐射特性研究

发展了二维梯度折射率介质热辐射传递的数值求解方法,研究了非线性折射率介质的表观方向发射率.研究结果表明,采用本文方法计算二维梯度折射率介质的表观方向发射率,最大相对误差小于1.6%.通过研究发现,二维非线性梯度折射率介质的热辐射能够呈现非常明显的定向辐射的特征,我们定义这种现象为类相干发射.     

测量晶体折射率的一种简单方法——布儒斯特角法

介绍一种测量晶体折射率的简单方法。这种方法所用样品尺寸小，加工精度要求低，且测量过程简单，特别适合于测量那些不透明或半透明晶体的折射率。     

应用于WiFi/WiMAX的三频超介质加载天线

以研究超介质结构在天线中的应用为目的,采用了超介质理论中的负折射率传输线(NRI-TL)加载技术,设计了一种三工作频段的单极子贴片天线.该单极子天线由不均匀弯折线构成,采用共面波导(CPW)馈电.在2.45 GHz和55 GHz附近弯折线与超介质结构可形成折合单极子辐射;在3.55 GHz附近超介质结构可改变天线表面电...     

长周期光纤光栅折射率敏感特性研究

从理论上分析了长周期光纤光栅折射率敏感的物理机制。并对其折射率敏持性进行了实验研究,实验测量与理论分析结果基本一致,折射率测量的最高分辨率可达９．１５＊１０＾－５;当周围介质折射率发生的变化时,ＬＰＧ的透射波形基本不变,采用具有不同折射率的介质封装光栅,可望实现对ＬＰＧ共振波长的大范围调谐。     

电介质膜增强的Goos—Hǎnchen位移的微波测量

如果在折射率较高的电介质基底上镀一层折射率较低的电介质薄膜（介质膜的另一侧为折射率更低的介质，如空气），并且恰当选择基底内光束的入射角，使得光束在基底一介质膜界面上折射到薄膜内、在薄膜一空气界面上全反射，那么反射光束的Goos—Hǎnchen（GH）位移在一定条件下会得到共振增强。采用微波技术直接地测量了这种Goos—Hǎnchen位移随电介质膜厚度的变化，测量结果与理论预言吻合得较好。     

具有镜反射正弦表面的半透明介质层表观光谱发射特性

通过离散基底面并结合光线跟踪法,将伪光源迭加法应用于一侧为镜反射半透明正弦曲面、另一侧为漫射不透明基底面的半透明介质层表观光谱发射问题．给出了等温介质的表观光谱半球发射率与方向发射率分布,并分析了有关参数的影响．结果表明,伪光源迭加法对求解具有镜反射半透明正弦曲表面的半透明介质层表观发射问题具有很好的适应性     

基于融合和色彩传递的灰度图像彩色化技术

针对传统色彩传递过程中容易出现色彩误传的现象,研究一种基于融合和色彩扩展的灰度图像彩色化技术,首先利用图像融合技术对微光图像和红外图像进行融合,将融合后的图像作为目标图像,然后利用改进的welsh色彩传递算法对目标图像进行上色得到精确匹配的局部彩色化图像,最后利用最小二乘优化方法对得到的局部彩色化图像进行优化。实验结果表明该算法修正了传统算法中色彩误传现象,验证了算法的正确性。     

径向三重流MOCVD反应器壁面温度的数值模拟

将研究辐射换热问题的区域法引入壁面间的辐射换热计算,建立了MOCVD壁面温度的计算模型,应用该模型计算了径向三重流MOCVD反应器的壁面温度分布.结果表明,在反应器的不同部位,壁面温度分布的规律有所不同.当径向三重流MOCVD反应器处于自然对流的环境时,壁面的最大温差可达123K,如此大的温差将会对反应器内的气体流动和沉积过程产生影响;为了使反应器的温度保持在较为恒定的低温,外壁面的强制对流换热系数应大于84W/(m 2·K).     

光子晶体光纤色散的有限差分法研究

采用基于半矢量波动方程的有限差分法研究了光子晶体光纤(PCF)的色散特性。利用中心差分格式将半矢量波动方程转化为矩阵的特征值问题，进而得到光纤的模式特征和传播常数，并对计算结果进行了分析。数值计算结果表明，半矢量的有限差分法与全矢量的有限差分法和有限元方法求解的数值结果以及测量结果吻合得很好，而比基于标量方程的有效折射率模型得到的结果更为精确，为进一步设计具有适当色散特性的光子晶体光纤提供了理论计算工具。     

Accurate measurement of intrathoracic airways

Airway geometry measurements can provide information regarding pulmonary physiology and pathophysiology. There has been considerable interest in measuring intrathoracic airways in two-dimensional (2-D) slices from volumetric X-ray computed tomography (CT). Such measurements can be used to evaluate and track the progression of diseases affecting the airways. A popular airway measurement method uses the “half-max” criteria, in which the gray level at the airway wall is estimated to be halfway between the minimum and maximum gray levels along a ray crossing the edge. However, because the scanning process introduces blurring, the half-max approach may not be applicable across all airway sizes. The authors propose a new measurement method based on a model of the scanning process. In their approach, they examine the gray-level profile of a ray crossing the airway wall and use a maximum-likelihood method to estimate the airway inner and outer radius. Using CT scans of a physical phantom, the authors present results showing that the new approach is more accurate than the half-max method at estimating wall location for thin-walled airways     

一种用于实时体绘制系统的自适应采样算法

本文讨论了一种用于体绘制的、支持基于空间跳跃和自适应光线终止等优化算法的高效硬件结构及一种加速半透明物体绘制的新技术.这种硬件结构用于绘制规模为256³体元的数据时可达到70Hz的帧频,但这样的帧频只是在体元的透明度都被置为0(完全透明)或1(完全不透明)的情况下才能取得.引入新的加速技术后,绘制半透明物体的帧频也可接近上述数值.新的加速技术采用自适应采样步长减少体绘制过程中冗余的体元重采样,从而使算法的复杂度和对存储器的带宽要求大大减小.新的加速技术对半透明体数据可取得高达4.7倍的加速比.采用新的加速技术需要在开始交互绘制前对体数据进行距离编码.优化后的距离编码对有8兆体元的体数据的预处理时间仅需要8~30秒.     

多参数亮度值重映射的颜色传递方法

为了提高灰度图像中人眼视觉的情景感知和目标的识别率,提出了多参数亮度值重映射的颜色传递方法,将灰度图像赋予色彩。该方法首先将灰度目标图像和彩色参考图像由RGB颜色空间转换到亮度与色彩分离的YCbCr颜色空间。然后,引入由彩色参考图像和灰度目标图像的列数和亮度共同决定的参数,对彩色参考图像的亮度值进行运算,使彩色参考图像与灰度目标图像具有相同的亮度值动态范围。最后,根据目标像素和它周围的像素存在相关性,进行灰度目标图像与彩色参考图像的像素匹配后,将得到的结果再逆变至可以表示出各种色彩的RGB颜色空间。该颜色传递方法降低了色彩误传现象,提高了颜色传递的准确度并缩短了程序的运行时间。     

不同晶种上ZnO纳米线的生长及紫外光电导特性

采用射频磁控溅射法在石英衬底上沉积了AZO和ITO透明导电膜,然后采用溶液化学法以两种导电膜为晶种分别生长ZnO纳米线。利用扫描电镜和X射线衍射等测试手段对样品进行表征,进而通过一种垂直测试结构,研究其紫外光电导特性的差异。结果表明:晶种对纳米线的生长起决定性作用,只有在结晶良好并且择优取向的AZO膜上才能生长出垂直于衬底且取向一致的ZnO纳米阵列,而在ITO膜上,ZnO纳米线的取向具有很大的随机性。AZO上垂直生长的纳米线紫外响应速度较快,且呈现良好的欧姆接触特性,但两种样品恢复时间都较长,分析认为是纳米线曝光面积不同和内部的缺陷、表面态等原因造成的。     

Material development for dye solar modules: results from an integrated approach

In this paper, we report on the outcome of a German network project conducted with 12 partners from universities and research institutes on the material development of dye solar cells (DSC). We give an overview in the field and evaluate the concept of monolithic DSC further with respect to upscaling and producibility on glass substrates. We have developed a manufacturing process for monolithic DSC modules which is entirely based on screen printing. Similar to our previous experience gained in the sealing of standard DSC, the encapsulation of the modules is achieved in a fusing step by soldering of glass frit layers. For use in monolithic DSC, a platinum free, conductive counter electrode layer, showing a charge transfer resistance of R_CT < 1·5 Ω cm², has been realized by firing a graphite/carbon black composite under an inert atmosphere. Glass frit sealed monolithic test cells have been prepared using this platinum‐free material. A solar efficiency of 6% on a 2·0 cm² active cell area has been achieved in this case. Various types of non‐volatile imidazolium‐based binary ionic liquid electrolytes have been synthesized and optimized with respect to diffusion‐limited currents and charge transfer resistances in DSC. In addition, quasi‐solid‐state electrolytes have been successfully tested by applying inorganic (SiO₂) physical gelators. For the use in semi‐transparent DSC modules, a polyol process has been developed which resulted in the preparation of screen printed, transparent catalytic platinum layers showing an extremely low charge transfer resistance (0·25 Ω cm²). Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.