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关键词： 凹面光栅   衍射效率   光学设计   结果分析  

摘要： 为了完善凹面光栅衍射效率测试仪的研制,需要对凹面光栅衍射效率测试仪的光学(成像)系统进行设计和分析。根据仪器光学系统的设计要求,分别对Ⅲ型凹面光栅和Ⅳ型凹面光栅组成的光学系统进行设计和模拟,给出了各自光学系统的像面点列图和实际光线追迹数据。设计结果表明,仪器光学系统的出射光斑最大宽度为0.72 mm,最大高度为7.54 mm;通过适当选择探测器的规格和尺寸,可以确保出射光通量没有损失。进而保证了仪器光学系统的测量准确性。

关键词： 生菜   连续供光   蓝光   形态   光合特性   离子吸收  

摘要： 植物工厂光环境的优化调控是提高果蔬产量和品质最主要的途径,其中蓝光对植物的形态建成和光合特性均有显著的调控作用。本试验以‘Tiberius’生菜为研究对象,将一天24 h周期分为两个时段,时段一(H_(1))为18:00—次日10:00,时段二(H_(2))为10:00—18:00。H_(1)时段均给予光照强度为200μmol·m^(-2)·s^(-1),光质配比为红蓝4∶1的光照环境。在H_(2)时段设置了不同强度蓝光处理,分别为对照组(B0,无光)以及3个光处理组(B28、B60、B100),光照强度(μmol·m^(-2)·s^(-1))分别为28、60、100,调查不同蓝光强度连续供光下生菜的形态建成、光合特性以及营养离子吸收情况。结果表明:1)与B0相比,B28、B60和B100处理下的生菜株高和茎叶与水平面夹角均显著增加,叶片较为细长,蓝光强度越弱,变化效果越显著;2)与B0相比,B28、B60和B100处理下的叶片腹部气孔密度和叶片厚度均显著下降;3)不同强度蓝光处理均促进了叶绿素的增加,其中B60处理下的叶绿素含量增加最高;4)B28处理下的氮、镁、钾和铁含量增加最高,较B0分别增加18.2%、33.3%、65.9%和72.7%。因此,在植物工厂中,连续光照结合不同的蓝光补光强度,可以有目的地调控生菜的形态以及光合特性,有利于提高单位面积的栽培株数和产量。

关键词： 配电网   故障定位   光纤光栅   电流差值   电流传感器   仿真模型  

摘要： 针对配电网环境复杂,监测的数据容易受到干扰或丢失,从而影响最终的故障定位准确性的问题,文中提出了一种基于光纤光栅技术的配电网故障仿真模型。该模型利用光纤光栅电流传感器来收集电流数据,发挥抗干扰性强、数据不易丢失等优点,通过电流波动来判断故障位置。利用该方法,从源头上提高监测的数据质量,依靠安装在配电网线路上的光纤电流传感器采集电缆中电流,当输电线路上某点发生故障时,计算出故障点相邻的前后两个光纤电流传感器检测到电流波动差值,通过阈值比较来实现故障位置的快速定位。该模型成功应用于某两个供电局,故障判断的准确率达到了98.89%,还考虑了无法确认故障是否真实发生的情况,具备良好的实用性及准确性。

关键词： 光栅阵列   温度传感   火灾监测  

摘要： 目前大型外浮顶原油储罐在石油库中广泛使用,结合生产情况,存在“低概率、高风险”特点,一旦发生火灾事故后果是不可承受的。光纤温度传感技术能够对原油储罐开展实时在线温度监测,建立准确的火灾自动监测报警系统,有效预防和管控火灾风险。基于此,将光纤光栅测温技术与其他几种类型的感温火灾探测技术进行比较,论述新一代光栅阵列温度传感系统相对于传统光纤光栅测温系统的技术优势,对提升石油库原油储罐安全可靠运行具有重要的实践指导意义。

关键词： 自身情绪   作业质量   五年级   期末考试   老师   玩游戏   写作业  

摘要： Q老师,您好!最近我感觉压力比较大,我家孩子五年级,很快就期末考试了,可孩子写作业总是不积极。放学回家后一直玩游戏,要晚上八九点钟才半推半就开始写作业,天天跟着他熬夜不说,我一点家务都做不了。最要命的是孩子作业质量完成得很差,我们家长被老师点名很多次了,因为作业问题,我跟孩子三天一大吵,两天一小吵。

关键词： 重力异常   三维泊松方程   顶点中心有限元算法   数值模拟   ILU-BICGSTAB迭代法  

摘要： 密度非均质性引起的重力异常由三维泊松方程控制,而目前大多数正演模拟方法都依赖于其积分解和以单元为中心的数值方法。当利用重力位计算重力场时,这些数值策略将不可避免地失去准确性。为了缓解这一问题,本文提出了一种高效、准确的高阶顶点中心有限元方法来模拟三维重力异常。首先,通过具有六面体网格的顶点中心有限元来建立正演算法,并选用ILU-BICGSTAB迭代方法求解大型对称稀疏线性方程组。其次,为了获得重力位的一阶导数和二阶导数,采用了高阶拉格朗日插值技术。最后,采用三维立方体密度模型测试了顶点中心有限元算法的准确性,并利用薄垂直矩形棱镜模型和实测模型测试了算法的灵活性。数值结果表明,高阶顶点中心有限元算法能获得高精度的重力场矢量和重力梯度张量。与精确积分解和顶点中心算法相比,高阶顶点中心有限元格式在模拟三维重力异常方面表现出更高的效率和准确性。同时,相较于单元中心数值解,高阶顶点中心有限元算法在模拟三维重力异常表现出更高的效率和准确性。

关键词： 传感器   光纤传感器   光纤布拉格光栅   表面等离激元   痕量离子检测  

摘要： 为实现特异性、超痕量、原位的重金属汞离子检测,提出一种基于适配体和磁性纳米粒子增强倾斜光纤布拉格光栅-表面等离激元共振(TFBG-SPR)汞离子传感器。首先,在倾斜光纤布拉格光栅包层区域溅射厚度合适的金膜以激发表面等离激元共振,在探针末端镀金从而形成反射式传感结构。然后,采用具有胸腺嘧啶(T)碱基失配的适配体修饰TFBG-SPR栅区,进行特异性汞离子识别。最后,选择链霉亲和素包被的磁性纳米粒子作为信号放大标签,以提高离子检测性能。汞离子与T碱基作用激活适配体序列,连接磁性纳米粒子,传感器表面折射率发生变化,TFBG-SPR包层模式的振幅产生响应。结果表明:采用差分幅度解调,传感器对汞离子的检测极限为0.5 pmol/L,检测范围为1 pmol/L~10μmol/L,所提传感器具备良好的特异性以及再生性,同时通过测量临床样品的回收率,可以证实其在即时、快速检测领域中的应用前景。

关键词： 光学薄膜   时域有限差分法   反射率   遗传算法   设计优化  

摘要： 该研究提出一种融合时域有限差分法(FDTD)和遗传算法的优化框架,旨在提高光学薄膜的反射性能。选择三层薄膜结构作为研究对象,通过使用FDTD方法计算薄膜结构的反射率,并将其作为遗传算法中的适应度函数。通过两者结合,在多维设计空间中有效搜索到了优化参数,显著降低了薄膜的反射率。这一方法不仅降低了计算成本,还提供了一种灵活且可扩展的解决方案,对未来高性能光学系统的设计和优化具有重要的实际意义。

关键词： 光疏介质   光密介质   全反射   银杏果   疏水性   银色   白色  

摘要： 银杏果的表面有一层白色蜡质,这层蜡有超强的疏水性,在水中会聚起气泡膜。由于水是光密介质,空气是光疏介质,光从水中射向气泡膜时,会在银杏果的表面发生全反射,让银杏果变得亮闪闪的,再加上银杏果表面本来就有白色物,所以银杏果看起来就是银色的。

关键词： 光的折射   光的色散   红光区   紫光区   边缘效应  

摘要： 太阳一天之内视角和颜色变化都是由光的折射引起的,研究了光从真空进入大气层发生折射,当入射角接近90°时,光在大气层传播路径变长,折射率较小的红光在上方被色散出来形成红光区,折射率较大的紫光在下方被色散出来形成紫光区,使朝阳和夕阳均成红色。在光密介质中观察光疏介质中的物体,当入射角接近90°时,放大倍数随着入射角的增大而快速增大;在光疏介质中观察光密介质的物体。当入射角逼近全反射的临界角时,像随着入射角的增大而快速减小。