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红外探测器光谱一致性测试方法研究

红外 2020年第10期41卷 20-24页

作者：刘建伟李进武封雪王亮李娟中国电子科技集团公司第十一研究所北京100015

红外焦平面探测器的光谱一致性是评价材料制备水平的重要参数之一。探测器材料因制备工艺的不同而存在差异。由于光谱仪光斑尺寸的限制、探测器杜瓦结构的局限性以及设备采集光谱的巨大数据量,难以对探测器组件的光谱一致性进行测试分... 详细信息

红外焦平面探测器的光谱一致性是评价材料制备水平的重要参数之一。探测器材料因制备工艺的不同而存在差异。由于光谱仪光斑尺寸的限制、探测器杜瓦结构的局限性以及设备采集光谱的巨大数据量,难以对探测器组件的光谱一致性进行测试分析。为此提出了一种新方法,即选取用传统工艺和优化工艺制备的两种探测器样品,并选取成像图中与工艺相关的多个明暗特征区域,再测试这些区域的光谱曲线并对其进行分析汇总,然后通过比较光谱最大差异来评判探测器光谱一致性的优劣。该方法测得两种探测器特征区域的光谱最大差异分别为1.21μm和0.30μm。测试结果表明,优化工艺后的光谱一致性优于传统工艺。

关键词：红外探测器光谱一致性图像特征区域

基于溶致液晶制备SERS基底的拉曼光谱一致性研究

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液晶与显示 2022年第7期37卷 806-815页

作者：江志辉张申毛红敏陆焕钧李小平胡五生徐国定曹召良苏州科技大学物理科学与技术学院江苏微纳热流技术与能源应用重点实验室江苏苏州215009 济源职业技术学院基础部河南济源459000

在拉曼光谱测量中,表面增强拉曼散射(SERS)基底的微纳结构表面覆盖度对光谱一致性影响严重。为此,本文重点研究表面覆盖度对光谱的影响规律,并给出消除表面覆盖度影响的方法。首先利用溶致液晶软模板制备SERS基底,并分析表面覆盖度和拉... 详细信息

在拉曼光谱测量中,表面增强拉曼散射(SERS)基底的微纳结构表面覆盖度对光谱一致性影响严重。为此,本文重点研究表面覆盖度对光谱的影响规律,并给出消除表面覆盖度影响的方法。首先利用溶致液晶软模板制备SERS基底,并分析表面覆盖度和拉曼光谱强度的关系,得到经验公式。然后基于该关系公式,以测量光谱平均强度对应的表面覆盖度作为基准覆盖度,将所有的测量光谱强度都归集到该基准覆盖度下,从而消除表面覆盖度对光谱强度的影响。最后,验证该方法在不同SERS基底和同一基底不同测量光斑大小下的有效性。拟合及实验结果表明:拉曼光谱强度和表面覆盖度呈指数变化关系;表面覆盖度法可以将不同基底的拉曼光谱变异系数减小到约6%、不同测量光斑下基底的一致性均提升约2倍以上,且基底的光谱变异系数随光斑的增大线性减小。总之,表面覆盖度法可以显著提升SERS基底的拉曼光谱一致性,从而实现各种物质成分的定量、可靠检测,极大促进SERS基底在多个检测领域的应用。

关键词：表面增强拉曼散射溶致液晶拉曼光谱表面覆盖度光谱一致性

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一种新的全色与多光谱图像融合变分模型

自动化学报 2013年第2期39卷 179-187页

作者：马宁周则明张鹏罗立民东南大学影像科学与技术实验室南京210096 解放军理工大学气象学院南京211101

图像融合是提供包含各输入图像互补信息的单幅图像的有力工具.本文提出了一种新的用于全色和多光谱图像融合的变分模型.在Socolinsky对比度模型的基础上构造了一个改进的能量泛函最小化问题,以寻找最接近全色图像梯度的解.为了提高多光... 详细信息

图像融合是提供包含各输入图像互补信息的单幅图像的有力工具.本文提出了一种新的用于全色和多光谱图像融合的变分模型.在Socolinsky对比度模型的基础上构造了一个改进的能量泛函最小化问题,以寻找最接近全色图像梯度的解.为了提高多光谱图像的空间分辨率,并尽可能地保持其原有的光谱信息,还将光谱一致项、波段间相关项和对比度增强项引入融合模型.在IKONOS和QuickBird数据集上测试了该模型的性能.实验结果表明该模型可以生成同时具有高空间质量和高光谱质量的融合图像.

关键词：图像融合变分能量泛函光谱一致性 IKONOS QuickBird

基于液晶的纳米花材料制备及拉曼光谱增强特性研究

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基于液晶的纳米花材料制备及拉曼光谱增强特性研究

作者：张申苏州科技大学

学位级别：硕士

表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)因其具备简便快速、检测灵敏度高的特点,在现场快速检测领域具有巨大的应用潜力。目前SERS材料应用存在的主要问题:(a)增强材料表面分布导致的光谱的一致性差;(b)金属表面氧... 详细信息

表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)因其具备简便快速、检测灵敏度高的特点,在现场快速检测领域具有巨大的应用潜力。目前SERS材料应用存在的主要问题:(a)增强材料表面分布导致的光谱的一致性差;(b)金属表面氧化导致的时间稳定性差;(c)均匀稳定SERS材料的制备方法复杂、成本高的问题。针对上述问题,本论文展开研究工作。采用溶致液晶软模板结合电化学沉积的方法制备SERS材料。优化实验条件来控制成核速率和反应速率,获得最优制备条件:5V的电沉积电压、0.3mol/L的AgNO溶液浓度和3小时的电沉积反应时间,并制备出分布均匀银纳米花结构,尺寸为2-3μm,其由四周规则排列的20nm片状花瓣以及中间不规则排列的小花瓣组成。并以罗丹明6G作为探针分子,拉曼增强因子达8.3×10。研究了检测光斑区域内增强材料纳米结构分布不同以及“热点”数量对拉曼光谱一致性的影响,针对10、20和40μm光斑,拟合处理得到表面覆盖度和拉曼光谱强度关系的经验公式I=1.3 r;确定基准表面覆盖度,并将不同表面覆盖度下的光谱强度都依据公式归结到基准表面覆盖度下,求出在该基准表面覆盖度下的光谱信号强度,从而消除表面覆盖度的影响。实验结果显示,不同基底的光谱变异系数均减小到6%左右,拉曼光谱一致性最高提升5倍。研究了进一步提升SERS材料光谱一致性的方法,发现增大检测光斑面积可以提升光谱一致性,当光斑从10μm增大到40μm时,其光谱变异系数从6.2%进一步减小到2.3%;同时发现,对同一检测区域进行多次光谱测量并进行光谱强度平均,可进一步改善增强材料的光谱一致性,当进行7次测量平均时,光谱强度的变异系数由原来的6%减小到了3.2%,光谱一致性提升1倍。改变以往采用改进材料结构的方法实现其长时间稳定性,将SERS材料存放在无氧环境中以阻断氧气氧化,来提升SERS材料时间稳定性。设置空气组、真空组和冲氩真空组,每组放置三片相同条件制备的SERS材料,每片SERS材料划分十二个子区域,在六个月内检测十一次的拉曼光谱,最终获得不同存放环境对照组的拉曼光谱强度随时间衰减结果,确认提升方法的有效性。经本论文的研究工作,实现了银纳米花增强材料的均匀分布和低成本制备,并显著提升了SERS材料拉曼光谱一致性,最终可使得光谱变异系数低至2%左右。同时给出了简便的提升时间稳定性的方法,并给出具体的实验验证方案。该研究工作解决了SERS材料在实际应用中的关键问题,进一步完善了应用中的技术要求,推动其在痕量检测方面的实际应用,加快其实用化和产品化进程。

关键词：表面增强拉曼光谱溶致液晶软模板银纳米花光谱一致性时间稳定性

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数字电影系统高性能冷反光镜

光学仪器 2008年第4期30卷 69-72页

作者：王银河姚春龙李野赵盛宇李明兴张辉沈阳仪表科学研究院汇博光学技术公司辽宁沈阳110043

为了实现数字影视系统中反光镜较高的光谱要求和良好的膜层特性,深入分析了深椭球反光镜的膜层厚度分布关系,讨论并实践了膜系设计及镀制工艺。使用自行研发设计的高性能冷反光镜专用镀膜机,镀制了光谱特性趋于一致的数字电影反光镜产品... 详细信息

为了实现数字影视系统中反光镜较高的光谱要求和良好的膜层特性,深入分析了深椭球反光镜的膜层厚度分布关系,讨论并实践了膜系设计及镀制工艺。使用自行研发设计的高性能冷反光镜专用镀膜机,镀制了光谱特性趋于一致的数字电影反光镜产品,并成功应用于数字电影放映系统。

关键词：光学薄膜深椭球反光镜数字电影光谱一致性