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嵌入式污水COD在线监测仪的研制与应用

环境工程学报 2017年第5期11卷 3312-3319页

作者：肖峻杨孟孟缪震华姚永年武汉理工大学机电工程学院武汉430070 深圳世绘林科技有限公司深圳518000

分析化学需氧量的监测原理,提出研制一种基于重铬酸钾氧化-分光光度法的COD在线监测仪,并对仪器预处理、计量、消解和光电比色等主要单元进行研究和设计。通过正交实验的直观分析法和方差分析法,确定仪器的最佳工作条件为:消解温度170℃... 详细信息

分析化学需氧量的监测原理,提出研制一种基于重铬酸钾氧化-分光光度法的COD在线监测仪,并对仪器预处理、计量、消解和光电比色等主要单元进行研究和设计。通过正交实验的直观分析法和方差分析法,确定仪器的最佳工作条件为:消解温度170℃,消解时间20 min,催化剂用量为进液至低液位4次。通过对催化剂进行研究及实验,表明MnSO_4可代替Ag_2SO_4进行生活污水COD的测量,且仪器示值误差≤±5.0%,重复性≤3.0%。仪器准确度和精密度接近国外先进水平,且价格低,可大大降低监测成本。

关键词：化学需氧量(COD) 分光光度法正交实验催化剂

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楔条形阳极探测器位置灵敏的理论计算

光子学报 2007年第12期36卷 2215-2218页

作者：缪震华赵宝升刘永安朱香平中国科学院西安光学精密机械研究所光电子学研究室西安710119

通过对楔条形阳极探测器位置灵敏坐标计算公式的推导,证明了楔形和条纹分布面积所对应的级数是等差级数.分析了楔形底宽和条纹宽度等差系数这两个设计参量对探测灵敏度的影响.研究了电极电容的电容性耦合效应对位置灵敏的影响,通过对楔... 详细信息

通过对楔条形阳极探测器位置灵敏坐标计算公式的推导,证明了楔形和条纹分布面积所对应的级数是等差级数.分析了楔形底宽和条纹宽度等差系数这两个设计参量对探测灵敏度的影响.研究了电极电容的电容性耦合效应对位置灵敏的影响,通过对楔条形阳极探测器坐标计算公式的修正,可在不影响分辨率的前提下有效地消除电容性耦合效应所产生的扭曲变形.

关键词：阳极探测器楔务形阳极收集器位置灵敏探测灵敏度电容性耦合效应

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楔条形阳极收集器的参量设计与工艺优化

光子学报 2008年第1期37卷 11-16页

作者：缪震华赵宝升刘永安朱香平张兴华中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室

分析了楔条形阳极收集器各参量对探测器主要性能的影响,研究了圆形收集器的设计方法,制定并优化了相应的制作工艺.以此为基础,设计和制作了两块有效探测面积Φ48mm、周期1.2mm、绝缘沟道宽度30μm、电极厚度分别为1μm和2μm的圆形收集... 详细信息

分析了楔条形阳极收集器各参量对探测器主要性能的影响,研究了圆形收集器的设计方法,制定并优化了相应的制作工艺.以此为基础,设计和制作了两块有效探测面积Φ48mm、周期1.2mm、绝缘沟道宽度30μm、电极厚度分别为1μm和2μm的圆形收集器.通过对比和分析这两块收集器的电阻和电极电容值以及相应的成像实验,验证了上述研究方法的正确性和'先光刻腐蚀后电镀增厚'工艺方案的可行性.

关键词：阳极探测器楔条形阳极收集器参量设计工艺优化

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30．4nm极紫外成像探测器的实验研究

光学学报 2008年第10期28卷 1925-1929页

作者：朱香平赵宝升刘永安缪震华张兴华邹玮中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室陕西西安710119 中国科学院研究生院北京100039

报导了最新研制的30.4 nm极紫外成像探测器的实验研究结果。该探测器采用了楔条形阳极(WSA)、高增益V型级联微通道板组件、低噪声电子读出系统等先进技术,利用单光子计数成像技术在实验室成功获得了模拟图像。搭建了相应的实验系统,对... 详细信息

报导了最新研制的30.4 nm极紫外成像探测器的实验研究结果。该探测器采用了楔条形阳极(WSA)、高增益V型级联微通道板组件、低噪声电子读出系统等先进技术,利用单光子计数成像技术在实验室成功获得了模拟图像。搭建了相应的实验系统,对探测器成像的线性度、空间分辨率、暗计数等性能进行了实验研究。结果表明,该探测器具有45 nm的有效面积,空间分辨率优于100μm,暗计数率低[0.4 count/(cm2.s)]、成像线性度好、结构简单等优点。

关键词：探测器紫外探测 30.4 nm极紫外单光子计数成像微通道板楔条形阳极探测器

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紫外单光子成像系统增益特性研究

物理学报 2009年第3期58卷 1779-1784页

作者：张兴华赵宝升刘永安缪震华朱香平赵菲菲中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室西安710119 中国科学院研究生院北京100049

介绍了基于微通道板和楔条形阳极的紫外单光子成像系统的组成和工作原理.利用该系统分别研究了两块和三块微通道板在不同电压下的暗计数特性.实验和拟合结果表明微通道板的暗计数脉冲幅度呈负指数型分布,暗计数率随电压升高而增大.通过... 详细信息

介绍了基于微通道板和楔条形阳极的紫外单光子成像系统的组成和工作原理.利用该系统分别研究了两块和三块微通道板在不同电压下的暗计数特性.实验和拟合结果表明微通道板的暗计数脉冲幅度呈负指数型分布,暗计数率随电压升高而增大.通过测试不同电压下的脉冲幅度分布曲线,发现微通道板增益在较高电压下更加均匀.研究了两块微通道板情况下,微通道板电压和间距对系统分辨率的影响.结果表明,系统分辨率随微通道板电压增加而提高;另外,适当增加微通道板间距也可以提高系统分辨率.

关键词：单光子计数成像微通道板楔条形阳极分辨率

A Single Photon Imaging System Based on Wedge and Strip Anodes

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Chinese Physics Letters 2008年第7期25卷 2698-2701页

作者：缪震华赵宝升张兴华刘永安 State Key Laboratory of Transient Optics and Photonics Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics Chinese Academy of Sciences Xi'an 710119

A new prototype of single photon imaging system based on wedge and strip anodes is developed. The prototype can directly measure the intensity and position information for an ultra-weak radiant source which takes on the character of single photons. The image of the ultra-weak radiant source can be reconstructed with a wedge and strip anodes detector and an electronic readout subsystem by photon counting and photon position sensitive detecting in a period of time. With proper evaluation, the prototype reveals a spatial resolution superior to 150μm, a 66-kHz maximal counting rate and a dark-count below 0.67 count /cm^2 s.

关键词： the power-law exponents precipitation durative abrupt precipitation change

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楔条形阳极探测器的性能测试与分析

光子学报 2009年第4期38卷 750-755页

作者：刘永安赵宝升朱香平缪震华张兴华邹玮中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室西安710119 中国科学院研究生院北京100049

对研制出的楔条形阳极探测器进行了性能分析与实验测试,分析了引起成像畸变的三个重要因素:到达阳极的电子云半径大小、阳极的电容耦合效应和电子读出电路的性能.电子云半径的过大或过小会相应引起成像的"S"畸变或调制畸变,电容耦合效... 详细信息

对研制出的楔条形阳极探测器进行了性能分析与实验测试,分析了引起成像畸变的三个重要因素:到达阳极的电子云半径大小、阳极的电容耦合效应和电子读出电路的性能.电子云半径的过大或过小会相应引起成像的"S"畸变或调制畸变,电容耦合效应和电路噪音也均会引起成像的畸变.此外,测试了探测器的暗计数率、线性度以及空间分辨率等性能,同时分析了微通道板在光照情况下的增益特性和暗计数的一般特性及其产生原因.测试结果表明探测器的成像畸变很小、线性关系较好,空间分辨率优于150μm,微通道板的暗计数率低于0.4count/s*cm2.

关键词：阳极探测器楔条形阳极微通道板暗计数分辨率

Correction of ultraviolet single photon counting image distortion

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Chinese Optics Letters 2008年第9期6卷 661-664页

作者：张兴华赵宝升缪震华李伟朱香平刘永安邹玮 State Key Laboratory of Transient Optics and Photonics Xi'an Institute of Optics and Precision MechanicsChinese Acaderny of Sciences State Key Laboratory of Transient Optics and Photonics Xi'an Institute of Optics and Precision MechanicsChinese Academy of Sciences

Single photon counting imaging technology has been widely used in space environment detection, astronomy observation, nuclear physics, and ultraweak bioluminescence. However, the distortion of the single photon counting image will badly affect the measurement results. Therefore, the correction of distortion for single photon counting image is very significant. Ultraviolet single photon imaging system with wedge and strip anode is introduced and the influence factor leading to image distortion is analyzed. To correct original distorted image, three different image correction methods, namely, the physical correction, the global correction, and the local correction, are applied. In addition, two parameters, i.e., the position index and the linearity index, are defined to evaluate the performance of the three methods. The results suggest that the correction methods can improve the quality of the initial image without losing gray information of each counting light spot. And the local correction can provide the best visual inspections and performance evaluation among the three methods.

关键词： Image reconstruction Light measurement Nuclear physics Optoelectronic devices Particle beams Photons Visual communication

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紫外单光子成像系统的研究

物理学报 2008年第7期57卷 4238-4243页

作者：张兴华赵宝升缪震华朱香平刘永安邹玮中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室

搭建了紫外单光子成像系统,详细介绍了该系统的组成、工作原理和分辨率性能测试.由汞灯发出的紫外光经过大气散射、多块减光片得到了紫外单光子流.单光子直接打在微通道板上,微通道板产生的倍增电子由楔条形阳极收集,电荷灵敏前置放大... 详细信息

搭建了紫外单光子成像系统,详细介绍了该系统的组成、工作原理和分辨率性能测试.由汞灯发出的紫外光经过大气散射、多块减光片得到了紫外单光子流.单光子直接打在微通道板上,微通道板产生的倍增电子由楔条形阳极收集,电荷灵敏前置放大器将阳极输出的电荷信号转变为电压信号,主放大器对前放信号进行滤波整形.利用高速数据采集卡连续采集主放大器的输出波形,通过软件对采集波形进行处理,采用图像处理技术得到了紫外单光子10min的计数图像,并对图像进行了畸变校正.此外,通过自己设计的分辨率板,测得该系统的分辨率可达150μm.该系统在极微弱光探测成像,生物发光,空间环境探测等方面具有广泛应用.

关键词：单光子计数成像阳极探测器楔条形阳极分辨率