利用量子级联激光和超灵敏麦克风对爆炸物进行对峙光声探测(一)早在几年,使用高功率中红外激光源(如CO2激光器或光学参量振荡器)进行化学检测已有报道。一项早期的研究,作者将其命名为光声探测和测距(PADAR),展示了利用PA效应对气体蒸气进行对峙探测和测距。近年来,对峙PA检测也应用于凝聚态介质和液体。利用光热效应对爆炸物进行对峙探测已有报道。该技术通过监测爆炸样品在CO2激光照射下的温升,实现了对峙检测。然而,在演示中,为了增加热对比度,避免焦平面阵列(FPA)的热饱和,将含有炸药的土样放置在平台上,并以天空为背景。在实际的现场操作中,地面或背景温度很容易使FPA饱和,从而难以区分温差。在另一 ...
利用量子级联激光和超灵敏麦克风对爆炸物进行对峙光声探测(二)在我们的实验中,我们使用了一个发射波长接近7.35 μm的QCL。激光器安装在液氮冷却的杜瓦瓶中。在LN2温度下准连续波(准cw)条件下工作,重复频率为~ 1.3 kHz,脉冲宽度为~ 250 μs。可以调整重复频率以匹配接收电路滤波器的共振频率,提高信噪比。低温LN2工作保证了输出功率的提高和激光波长的稳定。此外,由于扩声信号与激光脉冲能量成正比,而不仅仅是与功率成正比,因此为了增加扩声信号的强度,实验中使用了较长的脉冲宽度。中红外区域的QCL波长和TNT吸收光谱如图1所示。图中还显示了在上述重复频率和脉宽条件下准连续波工作时的QC ...
液态变焦透镜在显微镜领域的应用(本文部分译自Focus-Tunable Lenses Enable 3-D Microscopy(DAVID LEUENBERGER, OPTOTUNE AG, AND FABIAN F. VOIGT, UNIVERSITY OF ZURICH))1.介绍显微镜初学者可能会感到困惑,当他们注意到样本中只有轻微失焦的部分在图像中看起来却模糊得多。人眼看到的景深似乎比相机看到的景深要大得多。这种令人困惑的效果之所以发生,是因为眼睛能够调节焦距:在使用显微镜观察时,用户会不断地——通常是无意识地——通过调整眼球晶状体的焦距来改变聚焦平面,而不需要触摸调焦旋钮。因此,自 ...
吉布斯现象当一个信号被截断后,截断出的地方会出现一个非常高的频率。如果对信号滤波后这里会出现震荡假设信号函数为信号y(t)的时序图其傅里叶变换形式为信号频谱振幅如果对傅里叶频谱上加上一个滤波,a表示滤波器范围,a越大,滤波范围也越大。经过逆傅里叶变换后得到随着滤波器范围越来越大,边沿震荡越来越小。不同滤波器宽度下,吉布斯的现象一般信号都会在边缘有一个截断,因此信号经过滤波后,都是边缘的位置,误差就相对大些。一维信号例子取一段离散的正弦信号为例,进行滤波后后看信号的变化信号时序图信号振幅图将信号中的64~141个点的振幅赋值为零后,边缘的振铃现象变得明显滤波后的时序图滤波后的振幅图二维信号例子在 ...
高动态范围生物激发偏振成像仪摘要:偏振是光的三个基本特性之一,另外两个是颜色和强度,但大多数脊椎动物,包括人类,对这种光形态是盲目的。相比之下,许多无脊椎动物,包括昆虫、蜘蛛、头足类动物和口足类动物,已经进化到用高动态范围光敏细胞检测偏振信息,并在视觉引导行为中利用这些信息。在本文中,我们提出了一种高动态范围极化成像传感器的灵感来自于螳螂虾的视觉系统。我们的生物灵感成像仪在配备对数光电二极管的384 × 288像素上实现140 dB动态范围和61 dBMax信噪比。与有源像素传感器相反,单个像素中的光电二极管在反向偏置模式下工作,并产生高达~ 60 dB的动态范围,我们的像素通过在正向偏置模式 ...
拉曼在电化学剥离二硫化钼薄膜的喷墨印刷大面积柔性光电探测器件阵列中的应用摘要:尽管在过去的几年中已经报道了各种基于MoS2的光电探测器,但由于MoS2薄膜的低产量和低质量,用于光电成像的大面积光电探测器阵列的控制制造仍然是一个主要挑战,本文首次展示了一种基于叠层二硫化钼纳米片的高性能喷墨打印柔性光电探测器阵列。将季铵离子插入MoS2体中,得到2H相MoS2纳米片。在室温下,喷墨打印光电探测器的响应率为552.5AW-1, 探测率为1.19×10 12 Jones,快速响应时间为23ms,恢复时间为26ms,具有优异的性能。 此外,成功构建了85像素/英寸的光电探测器阵列,并清晰地识别了字母“T ...
拉曼在二维材料Bi2O2Te光电探测器的应用引言:自从2D Bi2O2Se材料合成报道以来,研究发现该材料不同于传统的范德华2D层状结构,因为其层通过相对较弱的静电力保持在一起。重要的是,通过化学气相沉积(CVD)方法制备2D Bi2O2Se纳米片显示出>20000 cm2V−1s−1的超高霍尔迁移率值和约0.8 ev的带隙能量,由于量子限制效应,其强烈依赖于膜厚度。这导致了相关研究工作者对二维氧氯铋(Bi2O2X:X=S,Se,Te)族的研究兴趣的增加。然而,迄今为止,很少研究2D Bi2O2Te,它是Bi2O2Se的表亲材料,由具有I4/mmm空间群(a=3.98Å,c=12.70Å ...
拉曼在通过促进氧功能化石墨烯夹层的空穴迁移来改善有机光电器件性能的应用引言:聚(3,4-乙烯二氧噻吩聚苯乙烯磺酸酯)(PEDOT:PSS)因其具有有利偶极子形成、可调能态和高效空穴迁移的出色性能,被广泛用作各种具有多层结构的有机光电器件中的空穴传输层(HTL)。然而,PSS的酸性会导致重金属成分从透明导电氧化物衬底(即氧化铟锡)中溶解,从而降低有机活性层的光伏性能。因此,从PEDOT: PSS与有机活性层之间的界面中分离出酸性PSS,可以有效地解决器件的不稳定性问题。由于PEDOT 和 PSS 之间存在静电相互作用,因此通常会在 PEDOT:PSS HTL 中添加掺杂剂或溶剂,以操纵它们的键合 ...
原位拉曼对单层二硫化钼生长机理的研究应用摘要:化学气相沉积(CVD)的原位研究对于理解过渡金属二硫化物(TMDs)的生长机制和开发高质量单层单晶生长技术至关重要。然而,由于TMD CVD生长是在高温还原环境下进行的,因此原位研究在实践中仍然是一个巨大的挑战。本文使用的原位CVD生长研究系统,就提供了单层MoS2沉积在衬底上的SiO2/ Si实时观察。本文发现,单层MoS2应通过气态前驱体反应生长并从衬底上的预成核位点结晶,中间相MoO2对于成核种子至关重要,但种子分布密度应该得到控制,高浓度的S蒸汽促进了MoS2的面内外延生长;因此,获得具有致密结构的高质量单层是非常有益的。二维过渡金属二硫族 ...
面向不同波段与高NA的紫外光学系统表征方法在半导体微纳加工与高端光刻系统中,紫外(UV)及深紫外(DUV)光学系统构成了工艺节点的物理基石。随着制程技术的演进,紫外光谱被精细地切割为多个独立的工作波段,每一个波段都对应着特定的光源形态、数值孔径(NA)极限以及成像架构。这种高度分化的技术路线,决定了光学表征方法必须具备极强的场景依赖性与针对性。一. 物理边界:瑞利判据与k₁因子的博弈光刻系统本质上是一个受衍射限制的投影成像系统。其分辨能力由瑞利判据(Rayleigh criterion)严格定义:CD = k1 · λ / NA其中λ代表波长,NA 代表数值孔径,这里的NA指晶圆侧在浸没介质中 ...
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