一种多能量软X射线(SXR) 针孔相机在对称环面(MST)中的设计与测试1.简介本文重点介绍的是一款多能量(ME)软X射线(SXR)针孔相机系统。本系统由普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)、威斯康星大学麦迪逊分校物理系与东京大学合作,为麦迪逊对称环面(MST)反向场缩颈(RFP)装置联合开发。该新型诊断技术的核心优势在于:可同步测量多个能量范围的X射线发射率,直接推断核心电子温度(Te)和杂质密度(nZ)的空间分布特征,且无需依赖等离子体轮廓先验假设、磁场重建约束、高密度限制或逐次测量可重复性要求。2、方法学本系统设计目标是监测所有MST放电场景中中等Z杂质辐射在多能量范围的径向时间演化。 ...
无需制样的快速多元素检测——激光诱导击穿光谱(LIBS)方案LIBS(激光诱导击穿光谱)是将一束高能脉冲激光聚焦在样品表面,当激光辐照度超过样品的击穿阈值时,少量材料将被烧蚀和激发以产生等离子体。在激光脉冲结束时,等离子体迅速扩散并冷却。激光诱导等离子体内包含了电子、离子、原子、分子和微粒等,整体呈电中性。当激光脉冲结束后,等离子体中被激发的粒子会从高能级向低能级跃迁,并发射特征谱线。用光谱仪采集等离子体发射的特征谱线就会得到LIBS光谱图。通常我们认为等离子体中各种元素的比例与烧蚀样品的元素比例一致。通过分析特征谱线的强度,可以定量分析出样品中各种元素的含量。星朗浩宇提供一体台式LIBS、分 ...
从多光束干涉到3cm/s频率稳定:FP标准具的高精度光谱“标尺”之路一、高分辨率光谱为什么需要一把稳定的“光学尺”在普通光谱实验中,研究人员首先关心“有没有谱线”;进入高分辨率和高精度阶段后,问题会进一步变成“谱线究竟位于哪个频率、经过一段时间后是否仍在同一位置”。温度、机械应力、空气折射率变化以及光谱仪内部漂移,都可能让探测器上的谱线位置发生微小变化。于是,一个具有规则频率间隔、能够重复读取的参考谱就成为系统校准的关键。Fabry-Pérot(FP)标准具的优势正在这里:用宽带光照明时,其透射谱会出现一串近似等间隔的窄峰,相当于在频率轴上放置大量规则“刻度”。这些刻度可用于追踪光谱仪漂移、标 ...
上海技物所陈小双/余飞龙等:基于光致发光调制的电压可寻址光学PUF新突破【研究背景】随着互联化与分布式电子系统的快速扩展,硬件级安全认证已成为保障信息安全的核心防线。然而,传统加密系统正面临量子计算(如肖尔算法)带来的严峻威胁,亟需发展新型物理层安全技术。物理不可克隆函数(PUF)利用微结构固有的随机性生成不可复制的响应,在身份认证和防伪领域展现出巨大潜力。然而,传统PUF技术在实际应用中仍面临两大瓶颈:一是静态密钥空间一旦被破解便失去安全性;二是可重构性有限,难以应对动态变化的安全需求。近期,尽管有研究尝试采用相变介质或结晶诱导等机制实现随挑战变化的读出,但这些方法往往涉及不可逆的材料变化或 ...
Metrolab MFC系列 —— 磁场计量的“原子钟摘要:本文以“精准是医学物理的第1道防线”为核心,详细阐述了该产品基于脉冲波核磁共振(Pulsed Wave NMR)技术的“绝对测量”原理,强调其作为磁场计量“原子钟”的权威性。内容涵盖了±5 ppm的绝对精度、0.01 ppm的超高分辨率及对高梯度场的容忍度等核心优势,并介绍了其在MRI质控、高场NMR波谱仪及计量院等领域的应用场景与硬核参数,zui后展示了Metrolab的技术实力及中国合作伙伴星朗浩宇的服务能力。在医学成像的微观shi界里,0.1 ppm(百万分之一)的偏差,可能意味着宏观诊断的失之毫厘。当我们谈论核磁共振成像(MR ...
科研前沿 | 单探测器实现多峰光谱重建!共聚焦拉曼光谱仪助力二维材料表征新突破近日,中国科学院上海技术物理研究所的研究团队在计算光谱学领域取得重要进展。该团队提出了一种基于面内双底栅黑磷(BP)光电探测器的可门控能带轮廓光谱仪,成功在单个探测器上实现了高精度、多峰光谱的重建。相关成果以“Local Band‐Profile Control Unlocks Multipeak Spectral Reconstruction in a Single Photodetector”为题发表于国际学术期刊《Advanced Functional Materials》。该研究通过引入可调门控带形调制技术, ...
超导太赫兹探测器Bolometer-HEB混频器:50 ps响应测量方案超导太赫兹探测器Bolometer-HEB混频的核心价值,可以概括为“宽频率覆盖 + 高灵敏度 + 超快响应 + 低温系统化配置”。对于需要从极弱THz信号中提取有效信息,或需要捕获纳秒、皮秒级瞬态THz信号的科研实验,HEB是一类值得重点考虑的探测方案。一、为什么实验需要THz高性能超导探测器?在光学测量中,可见光和近红外探测技术已经非常成熟。以硅、InGaAs 等材料为代表的光电探测器,可以实现高速、高灵敏度的光信号探测,广泛应用于光通信、成像、光谱分析等领域。既然普通光电探测器已经能够实现高速、高灵敏度的光探测,为什 ...
中子计数到中子事件:ASI TPX3Cam事件相机中子探测新技术ASI TPX3Cam事件相机代表了一种新的中子探测理念:传统探测器主要关注记录中子的数量,而事件相机则聚焦于记录每一个中子的空间位置和到达时间。这种从“计数”到“单事件记录”的转变,使中子实验能够获得更丰富的时间信息,构建出更高维度的数据结构,并拥有更加灵活的数据分析方式,同时也显著增强了成像技术与谱学方法相结合的能力。随着材料科学、能源材料和核工程研究对多尺度、多信息表征需求的不断增长,事件模式中子探测技术正在成为传统中子探测体系的重要补充。在这个意义上,ASI TPX3Cam不仅是一台高速事件相机,更是连接中子成像、TOF衍 ...
Swabian Time Tagger X:皮秒级时间标记实现PNR光子数分辨Swabian Time Tagger X 单光子计数器/符合计数器:如何用皮秒级时间标记实现 PNR 光子数分辨在量子光学实验里,“单光子计数”常被理解为记录每一次探测器 click;但在更高阶的量子态表征、线性光学量子计算和量子增强测量中,仅知道“有没有光子”往往不够,还需要进一步知道“一次事件里有几个光子”。这就是光子数分辨(Photon-Number Resolution, PNR)的核心任务。需要先明确:Swabian Time Tagger X 本身不是把光子转换为电脉冲的 PNR 探测器。SNSPD、S ...
量子光学实验中基于Moku实现交错式光学谐振腔稳定前言本文关键词:量子光学、 单光子探测、 激光锁频、量子测控、FPGA开发、GenInst AI生成式仪器在量子光学中,高精细度光学谐振腔广泛用作单光子系统的超窄带滤波器,其稳定工作依赖于主动反馈控制,以补偿机械振动和热漂移引起的共振漂移。然而,用于生成锁定误差信号的强参考激光会产生显著的背景散射,从而淹没低强度量子信号并限制单光子探测性能。为解决这一矛盾,集成光量子课题组研究人员提出一种基于跟踪-保持(Track-and-Hold)的交错式锁定方案。该方法通过在稳定阶段与测量阶段之间切换,并在暗测量窗口期间采用控制器输出保持固定反馈致动器位置 ...
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