分光光度计误差产生的控制方法

通过对影响分光光度计测量准确度的因素进行分析,认定波长准确度是其中的主要因素.对检定用波长标准进行特性研究,确定各种标准器的用途;对波长误差的构成原理进行分析,确定波长误差的调整方法;综合对检定波长误差的相关方面进行论述,为控制影响分光光度计计量准确度的波长误差提出一套解决方案.     

单光束紫外分光光度计波长准确度分析与修正

为了提高单光束紫外分光光度计的波长准确度,基于光栅色散原理对影响紫外分光光度计系统波长输出准确度的各项因素及特征进行了分析,提出了将结构修正与光学定标修正相结合的综合波长修正方法。利用该综合修正方法对研制的单光束紫外分光光度计进行波长修正,修正后在100～400 nm波段范围内的波长精度由±0.2 nm提高到±0.07 nm。实验结果证明了单光束紫外分光光度计波长准确度分析的合理性以及结构修正与光学定标修正相结合的综合波长修正方法的有效性。     

分光光度计主要技术指标及其检测方法

介绍了分光光度计的主要技术指标--波长准确度、波长重复性、光度准确度、光度重复性的基本概念及其检测方法.     

用于激光共聚焦显微镜的光谱扫描机构

随着生物医学技术的发展,组织样本经常被多种荧光标记物标记,需要通过光谱成像的方法区分出样本中不同的成分。本文在共聚焦显微镜基础上,介绍了一种由精密丝杠和步进电机控制的狭缝机构实现光谱成像的方法,讨论了狭缝缝片的具体设计和狭缝运动精度对光谱带宽和波长准确度的影响。     

蒙特卡洛法在光栅单色器波长校正中的应用

本文以荧光分光光度计中单色器为例,采用蒙特卡洛方法进行波长补偿校正,即利用计算机生成大量的随机数来估算波长准确度补偿曲线的参数值,这些参数满足该补偿曲线上的点到波长校正点有最小的偏差。该方法克服了光机结构的误差所带来的影响,降低了调试成本。实验结果表明:经过波长校正单色器波长准确度误差小于±0.2nm,验证了蒙特卡洛方法在光栅单色器波长正中应用的可行性,为校准单色器波长提供了一种新的方法。     

SX-700单色器光栅正弦机构转角重复精度的模拟分析与测量

为了使上海光源(SSRF)研制的SX-700单色器的主要设计指标——波长扫描转角重复精度满足优于0.43″的要求,研究了单色器的波长扫描组件—光栅正弦机构的转角精度误差来源。设计单色器结构时,运用有限元分析软件AN-SYS对光栅正弦机构进行数值模拟计算,并根据模拟结果对光栅正弦机构的转角重复精度进行了误差分析,得到的转角重复精度为0.28″。依据分析结果制定了工程设计方案,并成功加工、装配了SX-700单色器。利用作者建立的一套由光电自准直仪组成的测试系统对光栅正弦机构的转角重复精度进行测试,实测精度为0.15″。结果表明,设计的SSRF的SX-700单色器光栅正弦机构的转角重复精度满足设计要求。     

TU-1901双光束紫外可见分光光度计的分析研究

从波长准确度、基线平直度、杂散光、光度准确度、噪声、稳定性的检验六个方面对TU-1901超高精度分析仪器进行分析研究,有效解决实验中遇到的难题,也对保证监测数据的准确性起到至关重要的作用.     

平面连杆机构集成优化设计的数学模型

传统的平面连杆机构设计为机构的运动设计、机构的动力学设计和机构的控制器设计分别依次进行.近十几年来,随着机电一体化产品的应用日益广泛和设计理论、方法的不断进步,提出了机械装置运动、动力和控制集成设计的新的设计方法.本文对平面连杆机构集成设计的数学模型进行了研究.     

平面连杆机构集成优化设计的数学模型

传统的平面连杆机构设计为机构的运动设计、机构的动力学设计和机构的控制器设计分别依次进行.近十几年来,随着机电一体化产品的应用日益广泛和设计理论、方法的不断进步,提出了机械装置运动、动力和控制集成设计的新的设计方法.本文对平面连杆机构集成设计的数学模型进行了研究.     

基于功能-构造与实例的机构方案创新设计CAD

研究了机构设计的思维过程及机构表征的双重性,依据机构在大脑中的演变,计算机的信息处理特点和基于实例的设计方法,提出通过功能一构造的关联、参教化技术以及实例仿真等进行机构方案设计与创新的CAD方法.以连杆机构方案创新设计为例,实现了在人机交互环境下的智能化设计过程.对机构方案创新设计和计算机智能化设计过程研究有重要意义.     

基于粒子群寻优的光谱仪波长误差修正方法

为了提高便携式光栅扫描近红外光谱仪扫描波长的准确性,利用平面衍射光栅的色散公式,结合扫描机构中光栅、摆杆与丝杠之间的位置与传动关系,建立了光谱仪波长修正数学模型,提出了基于粒子群优化算法确定波长修正模型参数、基于波长修正模型的杆长比全谱对比寻优确定杆长和修正参数调节量、对光谱仪施以硬件结构调节软件补偿的波长修正方法,并利用标准光源的特征波长,对自制便携式近红外光谱仪进行了波长修正实验。实验结果表明,经波长修正后光谱仪的波长准确性优于±1 nm,满足光谱仪波长准确性的要求,验证了光谱仪波长误差分析的正确性与修正方法的有效性。     

液晶自适应光学系统中控制矩阵的精度分析和优化

为了提高自适应光学系统的校正精度,提出了一种新的通过改变测量响应矩阵时的调制波长来准确计算控制矩阵的方法。首先,测量去除平移项的前35项Zernike模式在不同调制波长下的实际光波位相调制曲线。然后,对每个调制波长,依次计算相对于原点的位相调制曲线,最终将找到一个与实际光波位相调制曲线斜率相差最小的位相调制曲线。其所对应的调制波长,就是测量响应矩阵时,在相应的Zernike模式下应该施加在液晶波前校正器上的调制波长。这样,对于35个Zernike模式,便可以找到35个调制波长。最后,对于每个Zernike模式即响应矩阵的每一列对相应的调制波长进行归一化,最终得到准确的控制矩阵。实验表明,用此方法后,液晶自适应光学系统的校正精度由73%提高到了95%以上。校正误差为常规方法的1/5,且此比例系数与系统的最大畸变补偿位相的大小无关。此方法极大地提高了液晶自适应光学系统的校正精度。     

双模式紫外光谱辐射计的波长机构精度分析

通过对双模式紫外光谱辐射计中波长扫描机构的系统误差进行分析和计算,确定仪器的波长读数精度值。选用标定过的低压汞灯谱线和氘灯,分别在常压和真空环境测试不同模式下的波长读数值,并采用最小二乘法拟合紫外光谱辐射计在工作波段内波长读数值,验证波长读数精度≤±0.03nm。     

超光谱成像仪的精细光谱定标

为了精细标定棱镜色散超光谱成像仪1024×80光谱像元的中心波长和响应带宽,建立了一套光谱定标装置,提出了实现1nm光谱定标精度的定标方法。首先,介绍了产生谱线弯曲与谱线倾斜的原因,确定了精细光谱定标的方法和数据处理算法;然后,利用光谱定标装置测定了全部光谱响应像元的离散单色光响应值,利用高斯方程拟合了相对光谱响应曲线;最后,建立了中心波长矩阵表和带宽矩阵表,采用多项式拟合算法确定了空间视场像元的色散方程和光谱通道谱线弯曲方程,实验测定了温度变化谱线漂移结果。另外,还对光谱定标精度对辐射定标精度的影响进行了分析。光谱定标结果表明:超光谱成像仪的光谱定标精度达到了±1nm,各谱段带宽平均为8.75nm;色散方程及谱线弯曲与设计结果相符,谱线弯曲值为14～19nm,平均值为17nm;1nm的定标精度对辐射定标精度的影响分别小于1%(3000K黑体)和0.25%(6000K黑体),满足超光谱成像仪1nm光谱定标精度的要求。     

Experimental characterization of temperature sensitive dyes for laser induced fluorescence thermometry

Laser induced fluorescence (LIF) is a non-intrusive optical technique that uses fluorescent dyes to measure whole-field fluid scalars such as temperature, concentration, pH, etc. LIF measurements' accuracy is strongly influenced by the fluorescent dye's behavior under different experimental conditions. In particular, ratiometric LIF thermometry accuracy depends on the correct selection of fluorescent dyes mixtures. Therefore, a thorough characterizations of fluorescent dyes is needed to obtain optimal mixtures and suitable optical configurations for given experimental conditions. This work presents the experimental characterization of fluorescein-27 (FL27) and rhodamine-B (RhB) mixtures to determine suitable aqueous solutions for ratiometric LIF thermometry. The mixtures' fluorescence emission intensity was measured with a spectrofluorometer, and the influence of concentration ratio (C(RhB)/C(FL27)), temperature, excitation wavelength (λ(ext)), and pH were analyzed. The results show that the temperature dependence of FL27 emission intensity changed from a negative to a positive value as the excitation wavelength increased. The temperature sensitivity (4.0% per °C) of RhB and FL27 mixture under 532 nm excitation wavelength was found to be higher than that of the commonly used mixture of RhB and Rh110 (2.0% per °C) at the same excitation wavelength. While the emission intensities of the dyes are sensitive to pH value, the temperature dependence is unaffected. The influence of concentration ratio on temperature sensitivity depends on both the detected bands of the emitted spectrum and the temperature; the concentration ratio should be selected based on the measured temperature scope. A new multicolor method or advanced two color method with high temperature sensitivity (6.0% or 10.0% per °C) is presented. This technique was specially developed to improve whole-field temperature measurements.     

Dual-reflector configuration in varied line-space grating displacement sensor

A method to improve the accuracy of the wavelength encoding varied line-space grating displacement sensor is presented. Based on the detailed analysis of the measured displacement errors from the single-mirror configuration sensor, a dual-reflector configuration is used to replace the previous configuration, and greatly decreases its errors. Experiments are conducted in order to make comparison of the two configurations. The results show that the measured displacement error of the sensor with dual-reflector configuration is lower than 0.03 mm in full scale (0 to 50 mm), only about 10% of the sensor with single-mirror configuration.     

Seya-Nanioka系统真空紫外单色仪的分辨能力及波长读数精度

本文分析了Seya-Namioka系统光学参数与离焦量的关系,为选取最佳光学参数提供了依据。同时,简要说明了影响谱线质量及波长读数精度的因素,并讨论了补偿波长读数误差的方法。     

传递辐射计光谱通道的优化设计

鉴于传递辐射计对成像光谱仪定标时其通道选择对成像光谱仪的定标精度具有重要影响,本文使用MATLAB语言编写评价函数,作为对3 000K黑体光谱曲线进行多光谱反演精度的评价标准,最后利用MATLAB遗传算法和模式搜索算法工具箱对评价函数寻找最小值解,即传递辐射计的最优通道选择,并根据评价函数对光谱通道数、中心波长偏移、带宽展宽和测量系统误差对光谱反演精度的影响进行分析。结果表明,为实现0.12%的光谱反演精度,要求传递辐射计中心波长的偏移量不超过0.2nm、带宽展宽不大于0.02nm,测量系统误差小于0.1%。本研究可以指导传递辐射计的设计,对提高地球成像光谱仪的定标精度具有重要意义。     

略论紫外可见分光光度计光度准确度的测试

简单论述了紫外可见分光光度计（UV—VISS）中光度准确度的重要性；介绍了国内外对UV－VISS光度准确度的主要测试方法。根据实践，对与光度准确度测试有关的几个问题，例如：测试材料、光谱带宽、波长重复性等，进行了初步讨论。     

A new integrated polishing process design for plastic mold steel to mirror-like surface

This paper aims to propose the design of a new polishing tool, a clamp with a flexible polishing head (or CFPH) for polishing plastic mold steel. The investigation/evaluation of this new tool’s performance in polishing is also included in this paper. The design of this brand new flexible clamp with a polishing head is, first of all, based on the application of the concept of weakening gap in the study of Fuh [1] increase in the freedom of micro-movement of the clamp is available. Second, various analyses and tests are done by the finite element method (FEM). Then, through the spectrogram, we analyze this tool’s machining characteristics. Furthermore, by the performance on large waves, medium waves, and small waves of the workpiece, we evaluate the working efficiency and set up a set of polishing strategies. This module of machining strategy process contains the combination of cutting and polishing one kind or multi-kind machining modes and the complementary precision processing methods. Finally, we propose a set of polishing integration process skills specifically on S-STAR*. We also verify our analysis with 3D profiles and the surface roughness measurement instrument. These verified analyses show that roughness and shape precision can be reached to Ra0.006, Rmax0.08, and PV0.084 μm respectively. This new invention, by the spectrum analysis, can significantly improve large wavelength accuracy up to 83.9 %, medium wavelength accuracy 82.5 %, and small wavelength accuracy 80.2 %. To conclude, we aim to set up a mirror-like surface polishing tool for plastic mold steel. This proposal is prudentially verified and should be considered theoretically and practically successful.