检索结果-内蒙古大学图书馆

分析化学 2013年第10期41卷 1577-1581页

作者：陈一唐飞王晓浩清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室

提出了一种对矩形离子阱进行仿真设计和优化的方法。该方法以数值分析为基础,对离子在矩形离子阱中的运动进行分析,得到相应的离子运动二阶微分方程。然后使用数值分析的Runge-Kutta法,对此二阶微分方程进行求解,可以得到理想状态下离... 详细信息

提出了一种对矩形离子阱进行仿真设计和优化的方法。该方法以数值分析为基础,对离子在矩形离子阱中的运动进行分析,得到相应的离子运动二阶微分方程。然后使用数值分析的Runge-Kutta法,对此二阶微分方程进行求解,可以得到理想状态下离子在离子阱中稳定的条件,从而完成对矩形离子阱的设计和优化。采用本方法,设计并优化了一种矩形离子阱,质量范围最大为260 amu/e,使用乙醇作为目标样品,紫外灯源作为离子源,法拉第筒作为检测器,对该矩形离子阱进行了质谱实验,成功得到了质谱结果,验证了所提出的数值分析仿真优化方法的实用性和正确性。本方法简单易行,便于修改,针对性强,可对多个参数使用循环遍历的方式来寻找最优值,特别适用于对未知结构或参数的探索研究。以此方法为基础可开发离子运动仿真软件,有很好的应用前景。

关键词：矩形离子阱数值分析仿真优化质谱

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基于分布式压缩感知的智能用电网络高分辨率谐波与间谐波测量

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仪器仪表学报 2015年第10期36卷 2161-2166页

作者：刘晏池王雪刘佑达孙欣尧清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

安全可靠的电能质量是智能用电网络的基本需求,谐波与间谐波则是其中最常见的电能质量扰动之一,在智能用电网络中准确的测量分析谐波和间谐波,对于保障用电设备安全具有重要意义。本文提出了一种基于分布式压缩感知的智能用电网络谐波... 详细信息

安全可靠的电能质量是智能用电网络的基本需求,谐波与间谐波则是其中最常见的电能质量扰动之一,在智能用电网络中准确的测量分析谐波和间谐波,对于保障用电设备安全具有重要意义。本文提出了一种基于分布式压缩感知的智能用电网络谐波与间谐波测量方法,首先通过构建多通道谐波与间谐波测量模型,将高分辨率的频率估计问题转化为分布式压缩感知中的多测量向量稀疏重构问题,然后利用智能用电网络下各用户谐波与间谐波信号可联合稀疏表示的特性,在不延长观测窗长的前提下,提高了频率估计的准确度,提升了智能用电网络下的抗噪声干扰能力,最终达到准确分析谐波与间谐波的目的。实验结果表明,相较现有的谐波分析参数及非参数方法,本方法在谐波与间谐波测量的准确度和对噪声的鲁棒性上都有相应的提升,为智能用电网络中电能质量的治理提供了有效的参考依据。

关键词：谐波分析分布式压缩感知高分辨率智能用电网络

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硅微振梁式加速度计抗温漂的微结构及工艺设计

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中国惯性技术学报 2014年第2期12卷 227-232页

作者：王帆董景新赵淑明严斌清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

针对硅微振梁式加速度计输出频率随环境温度漂移的问题,提出了抗温漂的硅微结构设计方法及相关工艺,降低了环境温度对输出的影响,在室温条件即可达到一定精度。通过建立"硅-玻璃"和"玻璃-陶瓷"耦合模型,分析了造成... 详细信息

针对硅微振梁式加速度计输出频率随环境温度漂移的问题,提出了抗温漂的硅微结构设计方法及相关工艺,降低了环境温度对输出的影响,在室温条件即可达到一定精度。通过建立"硅-玻璃"和"玻璃-陶瓷"耦合模型,分析了造成硅微振梁式加速度计温度漂移的原因。然后提出了"抗温漂耦合设计"的微结构和"半粘结封装"的封装工艺,降低了耦合模型中的理论温漂。利用加工出的原理样机进行实验,结果显示,采用抗温漂结构设计及封装工艺的原理样机,输出频率的温漂系数为-3.5×10-6/℃,室温下零偏稳定性为72.0μg。实验验证了抗温漂理论的可行性,可以满足室温下高精度硅微振梁式加速度计的设计要求。

关键词：硅微振梁式加速度计温度漂移抗温漂耦合设计半粘结封装

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基于激光回馈效应的纳米计量系统

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光电子．激光 2014年第3期25卷 508-513页

作者：曾召利张书练谈宜东清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

提出了一种基于激光多重回馈效应的纳米计量系统,系统采用非准直平凹回馈外腔结构,使在回馈外腔中往返多次的回馈光束返回到激光谐振腔中,形成高阶回馈效应,得到了高密度、类正弦和位相正交的双频激光回馈条纹。条纹的密度为传统弱回馈... 详细信息

提出了一种基于激光多重回馈效应的纳米计量系统,系统采用非准直平凹回馈外腔结构,使在回馈外腔中往返多次的回馈光束返回到激光谐振腔中,形成高阶回馈效应,得到了高密度、类正弦和位相正交的双频激光回馈条纹。条纹的密度为传统弱回馈的几×10倍,而且回馈条纹以激光波长为尺子,具有可溯源性,在没有任何电细分的条件下达到了nm级的光学分辨率。特别地,通过采用双折射双频激光器,获得了两偏振正交的激光回馈条纹,而且两正交偏振回馈条纹间还具有位相差,位相差的大小主要由双频激光器的频差、外腔长以及回馈阶次决定。利用两正交偏振回馈条纹间的位相关系,可用于识别物体的运动方向。与激光干涉仪的比对实验表明,系统的线性度优于5.2×10-5,光学分辨率为10.2nm,量程大于500μm。

关键词：纳米计量溯源性激光回馈多重回馈

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阶梯型纳米孔径的近场光学局域增强特性研究

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光学学报 2004年第10期24卷 1381-1387页

作者：许吉英王佳田芊清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

提出一种高分辨力与高通光效率兼备的阶梯型纳米孔径设计方法 ,孔径的尺寸从膜层的入射表面向出射表面呈阶梯型逐渐减小 ,直到在膜层的出射表面形成一个亚波长的小孔。采用三维时域有限差分 (FDTD)方法对方形阶梯型纳米孔径及三角形阶... 详细信息

提出一种高分辨力与高通光效率兼备的阶梯型纳米孔径设计方法 ,孔径的尺寸从膜层的入射表面向出射表面呈阶梯型逐渐减小 ,直到在膜层的出射表面形成一个亚波长的小孔。采用三维时域有限差分 (FDTD)方法对方形阶梯型纳米孔径及三角形阶梯型纳米孔径进行了数值模拟计算。结果表明 ,由于近场光学很强的局域场增强效应 ,其通光效率与输出光强极大值在具有相同近场光斑尺寸情况下 ,较普通的非阶梯型纳米孔径提高了两个数量级 ,甚至更高 ,有效地提高了输出光功率。采用四台阶三角形阶梯型纳米孔径 ,当光斑半峰全宽为 97nm× 74nm时 ,出射光强极大值达到 10 4 9.76 ,较入射光增强了 10 0 0倍 ,而通光效率大于 1,达到 1.6 7。这种阶梯型纳米孔径可以直接作为纳米孔径激光器的出射孔径提高其输出光功率 ,也可以作为独立的光学屏对入射光进行整形得到具有高输出功率的亚波长尺度光源 ,在纳米尺度光学成像、光谱探测、数据存储、光刻、光学操作等近场光学应用领域具有潜在的应用前景。

关键词：光学器件阶梯型纳米孔径时域有限差分方法近场光学纳米孔径激光器

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计算全息三维显示的数据压缩编码技术

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红外与激光工程 2018年第6期47卷 32-37页

作者：顾华荣清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

全息三维显示能够重建真实场景的光场,提供全部的深度感,成为真三维显示的最佳解决方案之一。计算全息三维显示只需要知道物光波的数学描述,可以灵活地控制波前,显示出虚拟的三维物体。但是,巨大的数据量和计算量阻碍了计算全息三维显... 详细信息

全息三维显示能够重建真实场景的光场,提供全部的深度感,成为真三维显示的最佳解决方案之一。计算全息三维显示只需要知道物光波的数学描述,可以灵活地控制波前,显示出虚拟的三维物体。但是,巨大的数据量和计算量阻碍了计算全息三维显示的实用化。文中提出了计算全息三维显示中多个环节的数据压缩编码技术,包括三维物体的稀疏采样、全息三维视频压缩编码的优选和参数优化、全息图分形压缩算法,有效地压缩了数据量,并利用GPU的并行运算能力实现了全息图的快速计算。

关键词：三维显示计算全息压缩编码

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基于压缩感知的菲涅尔孔径编码无透镜成像(特邀)

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光子学报 2022年第7期51卷 261-270页

作者：吴佳琛曹良才清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

为了降低菲涅尔孔径编码成像的传输带宽,改善小尺寸像感器拼接成像质量,提出菲涅尔孔径编码成像的压缩感知重建算法。基于压缩感知理论框架对部分采样的编码图像重建可行性进行分析,指出压缩感知重建误差随波带片常数缩小而降低。根据... 详细信息

为了降低菲涅尔孔径编码成像的传输带宽,改善小尺寸像感器拼接成像质量,提出菲涅尔孔径编码成像的压缩感知重建算法。基于压缩感知理论框架对部分采样的编码图像重建可行性进行分析,指出压缩感知重建误差随波带片常数缩小而降低。根据重建图像中孪生像和原始像在梯度域稀疏性的差异,引入全变差正则化实现抑制孪生像的效果。建立压缩感知理论框架下图像重建目标函数,利用交替方向乘子法进行求解。结合编码图像的能量分布和采样模式的可实现性,测试了矩形采样和辐射线采样两种模式,对不同采样数据量下重建图像质量进行分析。结果表明,辐射线采样模式相比矩形采样模式具有更高的图像采样效率,且仅通过7.3%的实验测量数据就可以获得质量良好的图像,为多块小尺寸像感器拼接成像提供了理论基础,有利于拓展编码掩膜无透镜成像的应用领域。

关键词：无透镜成像压缩感知菲涅尔波带片编码掩膜图像重建

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非线性振动条件下估算谐振梁品质因数

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清华大学学报（自然科学版） 2016年第10期56卷 1055-1060页

作者：严斌刘云峰董景新清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

硅微谐振式加速度计在真空封装后出现非线性振动,导致测量品质因数的常规方法失效。为了能对真空封装的加速计进行精确监测,提出了一种品质因数测量方法。该方法基于谐振梁的非线性振动模型,通过将扫频数据按照模型公式拟合得到品质因数... 详细信息

硅微谐振式加速度计在真空封装后出现非线性振动,导致测量品质因数的常规方法失效。为了能对真空封装的加速计进行精确监测,提出了一种品质因数测量方法。该方法基于谐振梁的非线性振动模型,通过将扫频数据按照模型公式拟合得到品质因数,适用于非线性振动时的情况。利用谐振式加速度计进行实验,验证了该方法的一致性和准确性,测得加速度计品质因数均在2×105以上。使用该方法对真空封装的气压与品质因数的关系进行了研究,表明真空封装的气压保持在0.1Pa左右;并对真空封装进行了温度实验和长期跟踪,证明了真空封装的可靠性。

关键词：谐振加速度计非线性振动品质因数真空封装

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表面无序亚微米结构高效扩散膜

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光学精密工程 2014年第11期22卷 2937-2944页

作者：王敏薛旭峰叶雄英清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

提出了表面无序亚微米结构高雾度和高透光率扩散膜的制备方法。通过模板复制法,基于硅锥模板和阳极氧化铝模板制备了具有表面无序亚微米结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚苯乙烯(PS)薄膜。结果表明,表面无序亚微米结构可以显著增加薄膜的... 详细信息

提出了表面无序亚微米结构高雾度和高透光率扩散膜的制备方法。通过模板复制法,基于硅锥模板和阳极氧化铝模板制备了具有表面无序亚微米结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚苯乙烯(PS)薄膜。结果表明,表面无序亚微米结构可以显著增加薄膜的雾度。结构的形貌和尺寸对薄膜光扩散性能有重要影响,其中利用锥径650nm的硅锥模板得到的具有表面无序亚微米孔结构的PDMS薄膜的雾度达到92%,透光率为90.9%,有效散射系数为83.7%;同一模板制备的PS薄膜的雾度达到97.9%,透光率为85%,有效散射系数为83.2%;这二种微结构薄膜都可用作高效扩散膜。结果表明:利用硅锥模板制备这种高效扩散膜,工艺简单、成本低,对聚合物材料没有选择性,有望实现高性能扩散膜的大规模生产。

关键词：聚合物薄膜扩散膜表面亚微米结构模板复制雾度聚二甲基硅氧烷(PDMS) 聚苯乙烯(PS)

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面向高通量的多通道复用数字全息成像技术

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中国光学（中英文） 2022年第6期15卷 1182-1193页

作者：黄郑重曹良才清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

光学成像已成为跨尺度表征生物系统信息的主要方法之一,近年来生物样本的快速、无损且全面表征对成像系统的可解析量提出了更高的要求。数字全息通过干涉成像方式,可准确重构光波前的振幅和相位信息,具有快速、无损、三维成像等优势,在... 详细信息

光学成像已成为跨尺度表征生物系统信息的主要方法之一,近年来生物样本的快速、无损且全面表征对成像系统的可解析量提出了更高的要求。数字全息通过干涉成像方式,可准确重构光波前的振幅和相位信息,具有快速、无损、三维成像等优势,在数字病理诊断、细胞无标记观察和实时监测等方面得到了广泛的研究和应用。本文首先介绍了实现高通量成像的主要方式,并分析了数字全息的优势及空间带宽变化,展示了基于希尔伯特变换的面向高通量多通道复用数字全息技术的理论框架,并介绍了基于该理论框架设计的拓展视场双通道复用数字全息显微成像系统。该系统在不牺牲空间和时间分辨率的情况下,可实现超越传统离轴全息显微镜8倍的空间带宽积。所介绍的数字全息复用技术可充分利用单幅强度图像的冗余空间带宽,可用于高通量多通道复用数字全息成像。

关键词：数字全息多通道复用高通量希尔伯特变换空间带宽积

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