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小型宽波段凹面全息光栅单色仪的优化设计被引量：4: 2012年; 随着户外物性分析实验的日渐增多,开发轻小型、便携式,且响应波段范围宽的光谱仪器的需求越来越迫切。根据凹面全息光栅均方根优化理论,设计了一款轻小型宽波段单色仪。该单色仪主要由三块IV型凹面全息光栅和上下两层可旋转的平台组成,三块光栅对称地固定于上层平台上,由一台步进电机带动上层平台旋转实现光栅之间的切换,另一台步进电机带动下层平台旋转实现单块光栅的扫描。三块光栅的响应波长范围分别为400～1000,1000～1700和1700～2500nm,其理论分辨极限分别优于2.5,2.8和4.0nm。并对三块光栅的制作误差和双层平台结构误差进行了分析,结果表明,在能够保证的误差范围内,该单色仪的光谱质量可以较好地满足户外光谱分析的要求。; 曾瑾巴音贺希格李文昊李林王光珍王丽莉孔德鹏姬江军张亚军; 关键词：光栅单色仪

凹球面基底离心式涂胶的数学模型及实验验证被引量：13: 2008年; 建立了凹球面基底离心式涂胶的数学模型。基于流体力学理论对旋转凹球面上的光刻胶做了受力分析,根据凹球面的面形给出了流体方程的边界条件,并引入和建立了光刻胶蒸发速率对涂胶基底面形的响应关系式,最终得到了一个描述光刻胶厚度随转速、基底面形及光刻胶参数变化的多项式方程,从此方程又简化得到平面上离心式涂胶的数学模型。涂胶实验结果表明,在凹球面上和平面上的光刻胶厚度理论计算值与测量值吻合,精度达到了纳米级。所建立的模型有较好的预见性和实用性。; 巴音贺希格张浩泰李文昊; 关键词：数学模型光刻胶

衍射光栅积分理论中核函数的简化及其特性分析被引量：6: 2008年; 基于衍射光栅完全电导率积分理论,通过变换光栅方程给出了任意衍射级次Littrow设置下衍射波矢的镜像方程,用此方程和幂级数性质简化了代表核函数的无穷级数,提出将其表示为一个对称性级数与一个等比级数之和的方法.通过与未做简化的积分法比较,从数值计算角度指出了此方法具有缩短计算时间和提高收敛性的特性.推广结果表明,在偏Litrrow设置下仍然可以通过幂级数性质提高收敛性.; 张善文巴音贺希格; 关键词：核函数

紫外平面刻划光栅杂散光数值分析及测试被引量：10: 2009年; 杂散光是光栅的重要技术指标,它直接影响光栅的信噪比,紫外波段的杂散光对光谱分析尤为不利。为了考察平面刻划光栅用于光谱仪器时产生的杂散光,采用标量衍射理论数值分析了杂散光产生的原因。数值模拟结果表明,紫外平面刻划光栅刻槽周期随机误差以及刻槽深度随机误差是杂散光的主要来源,而光栅杂散光对光栅表面小尺度随机粗糙度并不敏感。提出了平面光栅光谱仪出射狭缝相对宽度的概念,数值分析了仪器出射狭缝高度及出射狭缝相对宽度与杂散光强度的关系,从而分别为在光栅制作工艺中从根源上降低光栅杂散光以及在光栅应用过程中从使用方法上降低光栅杂散光提供了理论依据。最后,为了与采用滤光片法测得的光栅杂散光实验值进行比较,给出了理论求解杂散光总强度的求和公式,并对4个不同波长的杂散光进行了多次测量。结果表明,当刻槽周期随机误差、刻槽深度随机误差和表面随机粗糙度分别取0.8nm、0.5nm和1.2nm时,理论值和实验值的相对误差可控制在13%左右。; 巴音贺希格李燕吴娜于海利张善文齐向东; 关键词：衍射光栅杂散光

平面全息光栅刻线密度的倍频式调整方法被引量：6: 2011年; 刻线密度准确与否直接影响光栅色散及给定波长的衍射方向,进而影响光谱仪器结构设计。为了提高全息光栅刻线密度的制作精度,提出了平面全息光栅刻线密度的倍频式调整方法。将给定刻线密度的基准光栅放在干涉场曝光区域内,调节光束干涉角,干涉场曝光光束经基准光栅衍射后,根据调整光栅刻线密度的不同选择不同的衍射级次相互叠加形成莫尔条纹,以基准光栅刻线密度的倍数来确定待制作光栅的刻线密度。理论证明了基准光栅周期与光栅像周期之间存在倍数关系,指出了基准光栅刻线密度选择在倍频式调整方法中的等效规则,分析了基准光栅宽度不同对光栅刻线密度制作精度的影响。计算结果表明,当基准光栅宽度达到100mm时,制作300line/mm光栅其刻线密度误差小于1nm,刻线密度越大误差越小,故以基准光栅的刻线密度来确定待制作全息光栅刻线密度的倍频式调整方法能够满足全息光栅的制作要求。; 韩建巴音贺希格李文昊孔鹏; 关键词：莫尔条纹

一步法设计单色仪凹面全息光栅被引量：3: 2011年; 凹面全息光栅是光谱分析仪器的核心器件之一,其成像质量直接决定了光谱分析仪器的分辨本领。利用光程函数理论设计凹面全息光栅是一个繁琐的求解非线性方程组的过程,该过程分两步进行,每步需要求解四个非线性方程。分两步求解不但过程麻烦,还不可避免地引入了取舍误差,降低了最优参数的精度。为了解决该问题,本文提出了一种设计单色仪凹面全息光栅的新方法——一步法,该方法不但可以简化求解过程、降低最优参数的误差,还可以方便地控制整体像差的变化趋势。采用有较强全局搜索能力的遗传算法求解该方法中非线性方程的极值问题,并与传统的方法对比验证了该方法的可行性和正确性,结果表明,一步法不但在方法上比两步法简便,其设计结果还优于两步法。; 曾瑾巴音贺希格李文昊张金平; 关键词：衍射光栅单色仪遗传算法

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吉林省科技发展计划基金(20070523)