X光透镜在同轴X光位相成像中的应用

介绍了同轴X光位相成像的基本原理,说明了位相成像与普通吸收成像的区别;初步研究了X光透镜在位相衬度成像中的应用,利用整体会聚X光透镜将大焦斑光源汇聚为微焦斑,从而使出射的X光满足位相衬度成像所需的空间相干条件,得到了较好的实验结果,为进一步研究X光透镜在该领域的应用打下了基础.     

整体平行束X光透镜在实验室EXAFS谱仪中的应用研究

结合整体平行束X光透镜在实验室EXAFS谱仪中应用研究,利用整体平行束X光透镜和粉末衍射仪设计了一种实验室EXAFS谱仪.工作电压和电流分别为25 kV和100 mA时,该谱仪在9.92 keV能量点处,计数率为3.12×104 s-1,在钨杂质的特征谱线Lβ1能量点处,能量分辨率为15.4 eV.整体平行束X光透镜在该谱仪中既起到会聚X射线的作用又可实现高能滤波器的功能.对实验现象进行了理论分析.     

微束X射线荧光分析谱仪及其对松针中元素的分布分析

介绍了一种小型的微束X射线荧光分析谱仪,它是由导管X光透镜和能量色散X射线荧光分析谱仪组成.谱仪具有较高的空间分辨率和能量分辨率.使用本谱仪对松树针叶进行了微区分析,得出各种元素沿松针长度方向和横切面径向的分布规律.结果表明使用X光透镜的微束X射线荧光分析方法可以实现植物样品的微区分析,有助于进一步了解植物的生长与元素迁移的关系.     

使用X光透镜和位置灵敏正比计数器的高能量分辨微束XRF谱仪

报导一种新型微束X荧光分析谱仪,它由导管X光透镜和使用位置灵敏正比计数管的波长色散谱仪组成.谱仪具有高空间分辨,高能量分辨和高灵敏度的特点.从实验上研究了影响谱仪能量分辨的各种因素及用于稀土元素L线分析的可能性.实验结果表明谱仪使用X光透镜形成的X光微束的最小束径对Mo-Kα线为30μm,谱仪对Ti-Kα线的能量分辨为4.4 eV,对稀土元素L线的最低探测极限达到10-10g.     

毛细管X光平行束透镜坪区特性的研究

玻璃对X射线的折射率接近1，无法使用传统的光学透镜对其进行会聚或平行调控．将大量毛细管按照一定方式排列组合，在符合全反射原理的情况下，对点X光源发射的X射线进行调控；着重于研究整体毛细管X光平行束透镜，利用光线追迹法进行数值模拟，设计仿真模拟程序，模拟出X射线在整体毛细管X光平行束透镜中的传播路径；通过改变毛细管的子管参数和排列方式，使毛细管X光平行束透镜的出射光束出现光束坪区，并设计出出光均匀性80%以上的毛细管X光平行束透镜；通过试验分别使用等径和变径毛细管X光平行束透镜对X点光源进行成像，验证了变径优化对出射光束均匀性的改善作用，其中变径X光平行束透镜的出射光束的发散角低至11.7 mrad．      

用散射法测量整体X光透镜性能

提出了一种测量X光透镜性能的新方法--散射法.该方法可以在多能量点同时测量X光透镜的性能.利用该方法测量了X光透镜的传输效率和焦斑大小,并将结果与以往加吸收片法作了比较,从实验上证明了这种方法的可行性与优越性.     

圆柱形光电探测器透镜聚光特性研究

运用透镜聚光原理,以光线追迹法建立平行光偏转角α与透镜焦距、光强分布的光学仿真模型,模拟仿真得到随偏转角α的变化焦平面聚焦光斑位置与光强分布图,进一步研究分析光焦斑位置大小变化、焦距长度和光强分布特性.结果表明:平行主光轴的入射光线经透镜后光斑区域集中、光强分布均匀,并且随α的增大,焦斑中心位置偏离主光轴越大,且焦斑区域的光强分布越不均匀.结论为光电探测器设计需要确定圆柱的高度和半径等参数提供了理论参考依据.     

基于声学散射透镜的低成本光声断层成像方法

光声断层成像需要使用换能器阵列及多通道系统，硬件成本较高，制约了其广泛应用.为降低成本，设计了一种基于声学散射透镜的光声断层成像方法，利用声学多重散射过程中的多路径效应达到增大探测阵列等效数值孔径的作用，从而减少信号探测过程所需换能器数量.通过数值模拟实验，首先分析了散射透镜格林函数的精确测量方法，随后利用四个散射透镜共同作用实现了高质量光声断层成像，并对影响成像质量的相关因素进行了具体研究.提出的散射透镜无须复杂制作工艺或特殊材料，系统只需四个超声换能器即可实现快速成像，可降低光声断层成像系统的硬件成本.     

X光的全反射与X光导管

讨论了Ｘ光的折射率及Ｘ光的全反射，进而分析了普通光学透镜对Ｘ光聚束的困难，并讨论了Ｘ光在光导管内的传播，介绍了Ｘ光聚束装置－Ｘ光透镜。     

Bessel光束经柱透镜的衍射光场

基于空间域中的广义惠更斯-菲涅耳衍射积分理论,导出Bessel光束通过柱透镜光强分布表达式,利用计算机模拟不同传播距离处的截面光强分布.利用轴棱锥产生Bessel光束,光束经过焦距为130 mm的柱透镜,用CCD拍摄柱透镜的后不同传播距离的处光强分布.结果表明:实验所得结果与理论模拟吻合,Bessel光束经柱透镜后将产生唇状焦散光束.     

球透镜的折射率计算与成像分析

从Snell定律出发,给出了球透镜折射率的计算公式,并研究了不同折射率情况下球透镜的成像特性和耦合效率。结果表明:折射率为1.57的球透镜具有很好的成像,能够有效地将来自球透镜的光汇聚,但是其耦合效率只有63%;折射率为2.77的球透镜,由于其焦点在球透镜内部,因此通过球透镜的光将产生发散,不能很好成像,且耦合效率较低,最大只有40%,但是通过增加准直系统和折射率为1.57的球透镜后,其耦合效率可以达到70%。     

基于线性透镜阵列的面结构光三维测量方法

面结构光测量无法处理类镜面物体由反光产生的强光区域,且无法提取物体在阴影区域里的有效信息,造成测量噪声大和测量数据不完整.基于正弦光栅的面结构光测量方法,提出一种基于线性透镜阵列的面结构光三维测量方法,通过在测量设备和被测量物体间加装线性透镜阵列,使得正弦光栅在竖直方向把一维的光线转化为一个二维反射光的光域,有效地解决了结构光在测量过程中存在的反光及阴影问题.经过理论分析与实验验证,该方法切实可行.     

一种鉴别透镜种类的方法

在物理学中，组成光学系统的光学零件有透镜、棱镜和反射镜等，其中以透镜用的最多，单透镜可以作为一个最简单的光学系统。因此，正确的鉴别透镜的种类是使用光学元件的基础问题之一。以下就透镜的两个曲面是球而为冽，介绍利m透镜肉身反射成像的特性鉴别观凸、平凸、正月弯、双凹、平凹、负月弯透镜的实验方法一、原理及方法1．正、负透镜的鉴别如图1所示，用一平行光（或日光万区过待鉴别的未知透镜人（图中以D表示），若会聚的为正透镜，发散的为负诉镜。2．正透镜种类的鉴别双凸、平凸、正月湾选说日反射在物方成像，如山2所示。水平…     

自聚焦透镜在光纤准直器中的应用分析

分析了自聚焦透镜在光无源器件———光纤准直器中的应用,讨论了自聚焦透镜和光纤之间的耦合及光纤准直器之间的耦合,计算并测量了光纤准直器的损耗,提出了改进办法.     

微波与光波分离聚焦集成透镜设计

设计了一种由光学菲涅耳透镜和微波螺旋结构透镜组成的集成透镜,微波透镜实现对入射微波能量的聚焦,光学菲涅耳透镜实现对入射可见光聚焦.由于微波螺旋结构对入射光没有阻挡作用,同时光学菲涅耳透镜对微波传输影响很小,且所提出的微波与光波分离聚焦集成透镜可以在将微波与光波分离汇聚于不同位置,微波焦点与光波焦点横向距离为35cm,并在微波焦点处电场强度增强5倍.故加载此集成透镜后可以在充分利用入射可见光的基础上,实现对微波信号的发射和接收.     

低功率激光作用下的热透镜效应

采用COMSOL Multiphysics 5.5软件构建的模型研究了透镜焦距变化与激光功率变化的关系,利用理论分析设计实验方案并确定热透镜焦距计算公式.通过实验探究了低功率激光作用下的热透镜效应,实现了低功率激光作用下热透镜效应的可视化,测得酱油透镜为热凹透镜;使用刀口法测量激光半径,得到热凹透镜的焦距,实验相对误差为3.6%;以焦距为热透镜效应的强度参照量,得到热透镜效应的强度与光功率呈正相关关系.     

美研制出新型X光纳米显微镜

日前,美国加利福尼亚大学（以下简称“加州大学”）圣地亚哥分校物理学家开发出一种新型X光显微镜,不仅能透视材料内部结构,而且洞察之细微达到了纳米水平。该显微镜有助于开发更小的数据存储设备,探测物质化学成分,拍摄生物组织结构等。X光纳米显微镜不是通过透镜成像,而是靠强大的算法程序计算成像。     

固体激光器微柱透镜耦合系统优化设计

设计了LDA泵浦固体激光器的泵浦耦合系统——微柱透镜阵列.根据光的折反射定律,给出了光线追迹公式,用MATLAB编制了光线追迹程序,分析了微柱透镜阵列与LDA的耦合效果.结果发现,LDA与微柱透镜的相对距离为70μm时LDA整体光束的会聚效果最好.同时完成了对每个LD线阵的快轴发散角的压缩,简化了LDA泵浦全固化激光器的结构.     

无衍射光束自重建的两种方法

利用透镜聚焦法与障碍物重建法实现无衍射光束的自重建,对无衍射光束自重建的传播特性及其光强分布变化进行数值模拟.结果表明,利用聚焦透镜与障碍物都可以使无衍射光重建,但重建后的无衍射光束的中心光斑的光强都较重建前弱,且光斑半径较大,亮环也较稀疏.利用聚焦透镜实现重建,只要加另一透镜进行矫正,便可得到光束质量非常好的无衍射光,且无衍射距离较重建前更长.利用Bessel光经障碍物重建,无需借助额外的实验装置,便可方便地对粒子进行捕获,而且重建后的无衍射光经过障碍物可再重建.     

透镜的像散对H-G光束的焦开关影响

研究了透镜像散对H-G光束的焦开关效应。递推出H-G光束通过光阑-透镜分离系统的轴上光强解析式。结果表明：当透镜存在像散时,焦开关的位置和跳变量均在一定程度上发生改变,透镜的像散程度越高则影响越大。值得注意的是,由于透镜像散的存在,有的模式的光束会有双开关现象的出现。