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基于石墨烯材料的基准测试：实际商业产品与理想石墨烯的对比
摘要： 目前有数十家工业生产商宣称销售石墨烯及相关材料（GRM），多数以固体粉末形式出售。近期商业GRM的质量受到质疑，研究人员建议采用拉曼光谱或原子力显微镜进行GRM质量控制。但这些技术需要将样品溶解于溶剂中，可能引入人为误差。我们需要一种更务实的方案——基于快速测量且无需对GRM溶解性作任何假设。为此，我们汇总了欧洲、美国和亚洲部分企业生产的商业GRM特性数据，从以下三方面进行基准测试：A）粒径尺寸；B）剥离程度；C）氧化程度，并分别与"理想石墨烯"参数及生产商宣称数据进行对比。与既往研究不同，我们明确列出了GRM生产商名称，且未将样品重新溶解于溶剂，仅采用符合工业粉末计量要求的技术手段。研究发现普遍规律：低缺陷率产品（%sp2键>95%）往往比表面积较低（<200 m2/g），而高剥离度GRM则呈现较低的sp2含量，这表明在工业层面实现无缺陷剥离GRM仍具挑战性。
关键词： 工业材料、计量学、石墨烯、X射线光电子能谱、材料表征
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE 2018年国际电磁兼容研讨会（EMC EUROPE）- 阿姆斯特丹（2018.8.27-2018.8.30）] 2018年国际电磁兼容研讨会（EMC EUROPE）- 基于原子传感器的高分辨率近场成像与远场天线测量
摘要： 近年来，利用基于蒸气中里德伯态量子光学光谱的原子传感器测量射频（RF）电场，因其在建立射频电场原子标准及开发新型射频传感仪器方面的潜力而备受关注。本文描述了近期采用原子传感器对Ku波段喇叭天线进行亚波长近场成像的研究。我们展示了利用里德伯原子共振的非共振交流斯塔克位移，在λ/10的空间分辨率下实现近场成像能力，并测量了72至240 V/m的电场范围。此外，还采用光纤耦合的原子传感器探头对WR-90标准增益喇叭进行了远场测量。
关键词： 电磁兼容性、里德堡原子、量子传感、射频、计量学、天线特性测试、微波、原子传感器、电场、天线、无线电频率
更新于2025-09-23 15:23:52
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高增益光学注入锁定放大器在相位相干光频传输中的应用
摘要： 光放大对于延长光频传输距离至关重要，其对传输性能具有重要影响。本文提出一种基于光学注入锁相环的高增益低相位噪声光学注入锁定放大器（OILA），用于实现相位相干的光频传输。该高增益OILA可提供超过75 dB的增益，并确保输入载波频率的分数稳定性在100秒以上平均时间内达到8.2×10?2?。我们通过仅在远端设置单级放大步骤，成功实现了商用窄线宽激光器在220公里光纤链路上的传输。消除光纤链路引入的噪声后，所传输频率的分数频率不稳定性在1秒时为9.0×10?1?，在20000秒时降至7.1×10?2?。
关键词： 激光注入锁定、光学标准与测试、计量学、半导体激光器
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用塞曼效应扩展微波强度原子测量的频率范围
摘要： 基于原子量子力学测量电磁波场强有望成为实现稳定可靠测量的一种创新方法。然而原子测量的主要问题是可测频率受限于原子的共振频率。因此本文通过静态磁场中的塞曼效应，展示了任意频率的测量方法。实验中将铯蒸汽泡置于约40毫特斯拉的静态磁场中，使铯原子的共振频率从9.2吉赫兹偏移至8.2吉赫兹。此外，本实验还测量了8.2吉赫兹频率下铯原子与微波相互作用产生的拉比频率。
关键词： 频率测量、微波测量、计量学、微波光谱学、电磁测量、原子光学、原子测量、测量标准
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过建模和校正相机标定的热效应提高摄影测量精度
摘要： 本文提出了一种通过建模和校正相机图像传感器的热效应来提高摄影测量重建几何精度的新方法。研究目标是验证：当图像传感器温度在采集过程中发生变化时，由温度变化引起的图像形变是可量化、可建模且可校正的。相机内置的温度传感器能够测量曝光时的图像传感器温度，因此自然且合理地需要在经过校准步骤后考虑该效应并最终对其进行建模与校正。当前采用无人机执行的测绘应用中，采集帧率持续提升。长时间采集过程中高帧率会导致图像传感器显著升温，从而引发图像形变。校正上述效应可提高测量精度。我们提出了三种热效应校准方法，并通过两组数据集实验验证了摄影测量精度的提升效果。
关键词： 计量学、摄影测量学、互补金属氧化物半导体、热变形
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用<i>DIALS</i>几何精修提升串行晶体学中的信号强度
摘要： DIALS衍射建模软件包已应用于串行晶体学数据。衍射建模是通过确定与观测到的布拉格斑点位置最吻合的实验参数（如入射光束波长、晶体晶胞和取向以及探测器几何结构）的过程。这些参数可通过非线性最小二乘拟合进行优化。在先前研究中，同时优化多面板成像探测器（如CSPAD）上传感器位置（计量学）和所有被研究晶体的取向具有挑战性——由于计量学与晶体取向的最优模型相互依赖，必须交替进行面板优化和晶体优化循环。为简化流程，我们实施了一种求解正规方程的稀疏线性代数技术，从而能以优异的计算性能同步优化探测器面板与数千个晶体产生的衍射数据。此外，还展示了如何优化距离晶体2.5米处用于记录低角度反射的第二块CSPAD探测器的计量学参数。通过将探测器位置与所有用于结构测定的晶体集合进行联合优化，证明集合优化能显著减少静态串行晶体学中晶胞分布常出现的表观非同构现象。同时表明：按时间戳对图像分批处理并重新优化探测器位置，可真实模拟探测器相对于样品的微小时间依赖性位移，从而提升积分结构因子强度信号及重原子反常峰高度。
关键词： 稀疏代数、精修、DIALS、计量学、XFEL
更新于2025-09-23 15:21:21
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量子电压合成器的光电脉冲驱动器
摘要： 基于商用电信光电器件和现场可编程门阵列，我们开发了一套光电脉冲驱动系统。为适配交流耦合光电器件，研究团队创新性地提出了互补脉冲加减法处理方案。该系统成功驱动约瑟夫森结阵列为量子精密电压波形合成提供支持，所生成的波形将应用于电压波形计量领域。实验展示了3至300千赫兹单极性正弦电压波形的合成成果，经测定系统工作裕度要求光脉冲高度稳定性优于0.15毫瓦。研究还探讨了适用于量子电压数字化仪的带重复段的Δ-Σ编码技术，采用对应250兆赫兹Δ-Σ反馈环速率的测试编码，成功合成了3.125千赫兹正弦波形。
关键词： 约瑟夫森任意波形合成器、光电子学、计量学、约瑟夫森阵列、测量、电压测量
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于量子级联激光器的混合双梳光谱仪
摘要： 基于四波混频的量子级联激光器频率梳（QCL-FC）是一种强大的光子工具，正在推动分子指纹区（即中远红外波段）的技术革命。其紧凑型、频率可调的设计，加上高光学功率和光谱纯度，有望为最具挑战性的光谱应用提供一体化光源。本文展示了一台计量级混合双梳光谱仪，结合了太赫兹QCL-FC的优势与独立式光学整流太赫兹频率梳提供的精度和绝对频率参考。我们以甲醇分子跃迁为例进行了原理验证，所获取的多重外差分子光谱在线心测定方面达到了最先进水平，其精度与现有分子数据库相当。该设计方案为新一代太赫兹光谱仪提供了坚实平台，为利用QCL-FC全相位控制或无多普勒光谱方案开发更精密复杂的系统铺平了道路。
关键词： 频率梳、光谱学、量子级联激光器、计量学、太赫兹
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2018年第11届全球毫米波研讨会(GSMM) - 美国科罗拉多州博尔德市(2018.5.22-2018.5.24)] 2018年第11届全球毫米波研讨会(GSMM) - 基于小型原子蒸汽腔传感元件的高分辨率天线近场成像与亚太赫兹测量
摘要： 近年来，利用原子蒸汽中里德堡态的量子光学电磁感应透明（EIT）光谱技术对毫米波（mmW）和太赫兹电场进行原子传感与测量，为开发原子电场标准及传感器技术带来了显著关注。本文描述了近期采用小型原子蒸汽腔传感元件对13.49 GHz库尔段喇叭天线辐射方向图进行近场成像的研究。我们以λ/10的空间分辨率成像电场，并通过里德堡共振的非共振交流斯塔克位移，在72至240 V/m的电场范围内进行测量。同一原子传感元件还被用于测量255 GHz的亚太赫兹电场——将毫米波频率提升了一个数量级以上。该亚太赫兹电场通过近共振毫米波原子跃迁，在连续±100 MHz频带范围内进行测量。
关键词： 原子、微波、电场、计量学、量子传感、毫米波、太赫兹、天线、毫米波（mmW）、里德堡态、太赫兹（THz）、原子传感器、天线特性表征
更新于2025-09-23 05:26:43
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具有局部偏差的球面波前像差及其对半径值的影响
摘要： 球面干涉仪是通过X射线晶体密度法测定普朗克常数的关键实验之一，对于基于新定义实现千克量值也至关重要。该实验可提供体积值，目前相对不确定度已达7×10??。为此启动了实验装置的光学模拟，成功降低了波前效应这一主导影响因素。首批面形偏差约50纳米的低偏差球体实验结果已发表。针对更高圆度偏差球体的传递问题，研究分析了面形偏差对体积值的影响。通过模拟和详细评估具有局部偏差的合成球体数据及复杂形貌实测球体数据，放大这些特殊偏差有助于更好理解表面形貌与波前偏差的关联机制。
关键词： 仿真、计量学、测量不确定度、干涉测量法、不确定度
更新于2025-09-23 09:11:16