突破红移记录,搜寻宇宙第一缕星光

一天文小组宣称 ,他们用欧洲南方天文台的甚大望远镜 (VLT)发现了迄今尚未记录过的最大红移值的天体 ,但这一新的记录估计也不会保持多久 .法国米迪天文台的RoserPello和他的四位同事说 ,他们已认证出一非常暗弱的红移值为 10 0的星系状碎片 ,这意味着我们已观察到宇宙创生大爆炸后4 6亿年 (现在宇宙年龄的 3 5 % )的时刻 ,即跟随大爆炸而来的“黑暗时代”终结时出现第一缕星光的时刻 .观察者们是利用室女座内的前景星系团Abell1835做为强大的引力透镜发现这一星系碎片的 .引力透镜效应使观测到的该碎片内暗弱星光增强了 2 5至 10 0倍 …     

空间目标单光子探测光纤接收方式的研究

空间目标探测中常常遇到极微弱光回波的探测问题,望远镜接收到的光信号仅有很少的光子数,甚至单光子.我们把单光子探测器运用在空间目标探测中,一方面光纤接收方式具有若干潜在优势,另一方面由于目前所用的单光子探测器的光纤接收模式的限制,决定了在空间目标的单光子探测中应用光纤接收方式.对于回波的光纤接收方式的研究将有力促进空间目标单光子探测技术的发展.     

望远镜400年的天路历程

对于星空的观测,我们最重要的工具是望远镜.实际上,从望远镜真正面世至今只有400余年.在这短暂的儿百年中,望远镜发生了翻天覆地的变化.望远镜的历史见证了科技的发展. 关于望远镜的发明有许多故事.别看有些望远镜体积巨大、造价昂贵,其实一开始的望远镜不外乎几片透镜叠加在一起将东西放大了.虽然这一伟大的发明有些偶然,但与当时制造玻璃的工艺以及人们对知识的渴求是密不可分的.     

硅基-钙钛矿叠层太阳能电池的光管理策略

硅基-钙钛矿叠层太阳能电池的研究进展迅速,两端叠层器件的最高效率在短短几年内就达到了29.8%,有效解决了硅太阳能电池效率受限于肖克利-奎伊瑟(Shockley-Queisser)极限而难以大幅度提升的问题.两端硅基-钙钛矿叠层器件的主要结构是由宽带隙的钙钛矿顶电池和窄带隙的硅基底电池组成,其中顶电池吸收高能光子,底电池吸收低能光子,达到扩大光吸收范围的作用.然而,由于硅基-钙钛矿叠层器件功能层多且器件结构较为复杂,光吸收过程中会产生多种吸光损失,光吸收的分配不合理也会导致无法充分利用入射的光子以达到最佳的器件效率.可靠的光管理策略是改善上述问题的有效方法,一方面通过钙钛矿的带隙调控等方式,对顶电池和底电池进行合理的光吸收分配,可以有效促进子电池间的电流匹配.另一方面,通过选择合适的功能层、构建陷光结构等方法有效减少寄生吸收、反射以及透射损失,提高入射光利用率,最终提高整体叠层器件的效率.本文首先介绍了光吸收损失的主要形式,然后从钙钛矿顶电池和硅基底电池两方面的光管理策略入手,总结分析目前领域内关于提高光吸收范围、优化光吸收分配、抑制光吸收损失等方面的研究工作进展,最后对目前仍然存在的...     

美国的空间望远镜计划

小星星,闪闪亮、闪闪亮, 我真想知道你什么样; 这首儿童们习诵的儿歌,生动地勾划出了美国宇航局(NASA)1986年发射空间望远镜的主要动机。由于大气的扰动,使得星光闪烁不定,即使在地球上最清静、最偏僻的地区也是如此。并且,包裹着地球的气体和水蒸汽还会产生各种不同的散光,星光显得相当微     

碘盐的食用及贮存

要密闭保存。因为碘盐在光、风等物理因素作用下,易氧化分解而使碘损失,所以碘盐应密封保存并且随吃随买。要防高温。在烹饪时食油的高温可加速碘挥发。据实验,茄子炖土豆,在爆锅时放盐,碘的食用效率为9%,中间放盐碘的食用效率为58%,出锅时放盐碘的食用效率为86%。所以适     

光纤布里渊激光振荡腔的级联超光速传输及时域提前的拓展

光的群速度操控在全光信号处理、光与物质相互作用、超灵敏传感以及时间隐身等诸多领域中具有广泛的应用前景.本文报道利用布里渊激光振荡结构在光纤中实现超光速级联传输,实验证实超光速信号和普通光信号一样可以通过级联或中继来提高信号的时间提前量.实验显示,高斯光脉冲信号在两个单频布里渊激光振荡腔中级联经历了负群速度超光速传输,实现超光速传输距离及时间加快量的有效增加,最终实现了365.8 ns的信号加快.该级联方案为进一步实现长距离大信号加快量的超光速传输提供了新的解决方案.     

韦伯望远镜: 洞悉宇宙黎明

人类自能够双腿直立行走的那一刻起,就开始仰望星空,并开始思考斗转星移的奥秘.然而只有当望远镜出现后,我们才对星空有了科学的认识. 在望远镜的发展历史上,出现了一系列重要的成果,如叶凯士望远镜、胡克望远镜、海尔望远镜和凯克望远镜等望远镜的观测成果,彻底颠覆了人类对宇宙的认知.在望远镜的制作者中,涌现了如伽利略、牛顿、威廉·赫歇尔、海耳等永载史册的光辉人物.而从望远镜的成像原理出发,也衍生出了折射式、反射式和卡塞格林式等望远镜.从观测波段来说,望远镜已经摆脱了光学的单一波段.有的大型望远镜需要搭载火箭,飞到太空中去工作,依然在役的哈勃望远镜就是太空望远镜的杰出代表.     

猎星时代

猎星之初 2008年11月,有科学家宣布说,他们用望远镜直接拍摄到了太阳系以外的行星围绕它们的恒星运行的图景.这是人们期盼已久的事,它使科学家们看到了寻找系外类地行星的新希望.此前人们已发现了300多颗系外行星,但那都是通过测量恒星引力、速度或光的变化而发现的,从来没有人用望远镜直接看到它们.美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的天文学家布鲁斯·马辛托什表示,现在看来,人类找到一颗类似地球一样的蓝色星球只是时间问题了.但他同时又说,"我们一直在试图理解宇宙中是否存在类似地球的行星,以及那里是否存在着生命,这次拍摄到系外行星只不过是我们在这条道路上迈出的一步而已".的确,这次用望远镜直接拍摄到系外行星     

TiO2薄膜的优化及其对染料敏化太阳能电池性能的影响

介绍了染料敏化太阳能电池的制备过程, 深入探讨了二氧化钛薄膜厚度、四氯化钛处理电极及添加大粒子散射层对电池效率的影响. 研究结果表明, 在一定范围内增加TiO₂电极的厚度可以显著提高电池效率, 但当电极过厚时, 薄膜中的缺陷态增加, 降低了电子的传输效率, 导致光电流下降, 电池效率降低; 四氯化钛处理电极增强了基底导电面与薄膜界面以及二氧化钛粒子间的电接触, 加快电子传输使光电流增强; 引入散射层, 提高了电池在长波段的光捕获效率, 从而提高了电池的效率.     

耐湿性溴氧化镧:铽荧光粉及X线增感屏

稀土LaOBr:Tb荧光粉是一种高效X光发光材料,用它所制成的X光增感屏具有很高的灵敏度,其发光效率一般为通常所用CaWO_4荧光粉的4～6倍,对X光的吸收效率比CaWO_4高50%以上。因此,大大降低了X光拍片时的曝光条件,可使所用X光剂量减少到原来的1/3至1/5,拍片速度快,使动态部位及厚部位易     

不同结构与形貌的TiO2纳米管阵列在染料敏化太阳能电池中的应用

高度有序的TiO2纳米管阵列能够减少界面复合、提高载流子定向传输效率以及增加光散射,从而使其在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中具有潜在的应用价值.纳米管的表面形貌和结构(如长度、壁厚、管直径和管间距)等都会对电池效率产生一定的影响.本文采用阳极氧化的方法,用甲酰胺(FA)、乙二醇(EG)、少量的水以及氟化铵作为电解液,成功制备了具有不同粗糙度的TiO2纳米管阵列.随着FA和EG比例的不同,纳米管的管口直径在72～120nm之间变化,同时,管壁也在19~47nm之间变化.随着FA含量的增加,管壁的粗糙度也逐渐增加.将该TiO2纳米管阵列作为光阳极应用于DSSCs中,发现开路电压和壁厚密切相关,短路电流密度与管长和管间距等因素也有着紧密的联系,这些结果为进一步研发不同结构的TiO2纳米管阵列在DSSCs中的应用提供了理论与实验依据.     

夹心型多酸修饰TiO_2在染料敏化太阳能电池中的应用

染料敏化太阳能电池(DSSCs)作为一种新型的光学器件近年来受到广泛关注.然而,光生电子-空穴复合严重影响染料敏化太阳能电池的光电转化效率.多金属氧酸盐(POMs)具有优良的光电化学性质,能够作为极好的电子萃取剂应用于染料敏化太阳能电池光阳极中.本文通过溶胶凝胶法将具有分子内电子转移特性的夹心型多酸化合物K_(15){K_3[(A-α-PW_9O_(34))_2Fe_2(C_2O_4)_2]}·29H_2O与TiO_2复合,制备POM@TiO_2复合光阳极.光学和电化学测试表明,其最低未占分子轨道(LUMO)能级(-0.06V)低于TiO_2导带,光学带隙为2.82eV.光伏性能测试表明基于POM@TiO_2/P25复合光阳极的DSSC效率达到了6.33%,相比于纯TiO_2光阳极电池(5.52%)提高了15%.电化学阻抗谱(EIS)、暗电流测试和开路电压衰减测试证明夹心型多酸化合物有效地抑制电子-空穴复合,增长电子寿命.入射单色光子-电子转化效率(IPCE)测试进一步证明此多酸的引入增强了单色光转化效率(从35%提高到53%).     

世界上最大的太空望远镜

究竟有多大 目前正在运行的太空望远镜中,鼎鼎有名的是哈勃望远镜.它的口径为24米,长度约为16米,总质量约11吨,主镜聚光面积约为4.3平方米. 拟作为哈勃望远镜的继任者,韦伯望远镜是目前最大的太空望远镜,其口径为6.5米,是哈勃的2.7倍.韦伯望远镜的主镜聚光面积高达25平方米,是哈勃望远镜的5倍以上.虽然韦伯望远镜...     

认识星云

今天我们已经知道,银河系中有很多很多的恒星,太阳只不过是其中的-颗而已.而短短200年前,人们还根本不知道自己生活在-个星系中.直到1781年,威廉·赫歇尔建造了一架长6米多的反射式望远镜(镜面望远镜),运用它,他看到了比当时地球上任何其他望远镜看到的数目都多的星星.     

光孤波在线性色散介质中传输的稳定性分析

光孤波或光孤子由于具有在传输过程中保持波形不发生畸变等特点,而在超高容量的光通信及超快过程等方面有着广阔的应用前景,现已越来越引起人们的研究兴趣.目前对光孤子的研究虽大多集中于时间和空间分离的情况,即时间包络型和空间型的光孤子,但由于随着实验技术的飞速发展,在固体激光器中短至十几个飞秒的超短脉冲的产生,有必要在理论上讨论时空耦合情形下光脉冲的传输特性.对此,人们已作了一些解析及数值性的尝试研究.值得指出,人们最初之所以研究非线性介质中的光脉冲传输,其重要原因之一就是普遍     

观测太阳

我在9岁时弄到了我的第一台望远镜——那是我用挨家挨户地出售500袋花种所得的钱换来的(当时我就已经有了能言善辩的本领)它简直说不上是一台有多好的仪器、不过就是四英寸的折射望远镜而已,并且还存在着天文学家们称为“色散”的问题：它把不同颜色的光聚焦在稍微不同的距离上,因此一次只能有一种颜色聚焦、恒星和行星在这台望远镜上成像非常模糊,因此气得我几乎把它扔进我的房间里不再管它。     

詹姆斯·韦布空间望远镜第一次数据释放的内容和意义

<正>詹姆斯·韦布空间望远镜(James Webb Space Telescope,以下简称韦布望远镜或JWST)是由美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)主导,与欧洲航天局(European Space Agency, ESA)和加拿大国家航天局(Canadian Space Agency, CSA)合作制造的最大也最贵的空间望远镜,于2021年12月25日借助Ariane 5号火箭从法属圭亚那发射升空.韦布望远镜的观测波段主要在0.7～29μm,     

天文学的巨镜时代——纪念人类发明望远镜400周年

1 威尔逊山天文台位于加利福尼亚海拔1742米的威尔逊山上,它的首任台长是美国天文学家乔治·E·海尔(Georage Ellery Hale,1868-1938),1917年,海尔在那里主持建造了胡克望远镜(Hooker),口径2.5米,是当时世界上口径最大的天文望远镜.1948年,帕洛马山天文台的海尔望远镜(Hale Telescope)取代了胡克望远镜的地位,成了世界第一巨镜.海尔望远镜的口径5米,比胡克望远镜翻了一倍,出现时间比胡克望远镜晚31年.     

Π类非临界相位匹配LBO腔内倍频LD泵浦Nd:YVO4 671 nm激光器

报道了激光二极管泵浦的Nd:YVO4腔内倍频红光激光器. 利用Π类非临界相位匹配的LBO晶体,在吸收泵浦功率5.16W时,获得404 mW的671 nm激光输出, 光-光转换效率约7.8%. 在温度匹配处,温度波动±0.5℃,红光输出波动小于5%.