李健軍,胡友勃,丁 蕾,翟文超,夏茂鵬,鄭小兵

(中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所,通用光學(xué)定標(biāo)與表征技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,合肥 230031)

1 引言

近年來,人類對(duì)于氣候研究日益增多。太陽作為地球輻射收支平衡的主要能量來源,在氣候演變過程中發(fā)揮著重要作用。目前對(duì)于太陽光譜輻射研究,主要有太陽總輻照度和光譜輻照度兩種監(jiān)測(cè)方式,以美國為首的發(fā)達(dá)國家發(fā)射了多種太陽觀測(cè)載荷,對(duì)太陽光譜開展了持續(xù)40 多年的輻射觀測(cè),太陽總輻射能量變化不超過0.3 %,為了對(duì)太陽微幅變化進(jìn)行長期觀測(cè),需要研制高精度高穩(wěn)定的太陽輻射觀測(cè)儀器。例如2003 年美國發(fā)射的SORCE 衛(wèi)星攜帶了太陽光譜輻照度觀測(cè)儀器(SIM),設(shè)計(jì)指標(biāo)達(dá)到0.1 %,在軌運(yùn)行的實(shí)際觀測(cè)精度達(dá)到2 %[1]。

目前,在軌衛(wèi)星光學(xué)載荷主要采用星上定標(biāo)器和場(chǎng)地替代定標(biāo)方法,定期開展輻射定標(biāo)和校正,如美國中分辨率成像光譜儀(MODIS)搭載星上漫反射板開展太陽反射波段(380～2 500) nm 輻射定標(biāo)。常用的星上定標(biāo)器主要有常溫電替代輻射計(jì)(ESR)、比值輻射計(jì)、漫反射板、黑體等。這些儀器響應(yīng)變化監(jiān)測(cè)也依賴于實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)結(jié)果,在軌運(yùn)行期間定標(biāo)器自身衰變難以精確評(píng)估[2]。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽光譜輻射變化的長期穩(wěn)定監(jiān)測(cè),安徽光機(jī)所提出一種太陽光譜輻照度監(jiān)測(cè)方案,利用相關(guān)光子作為輻射定標(biāo)光源,將自校準(zhǔn)和輻射觀測(cè)模式集成一體,對(duì)太陽反射波段的光譜輻照度進(jìn)行精確測(cè)量,預(yù)期達(dá)到0.3 %測(cè)量不確定度的科學(xué)目標(biāo)[3]。相關(guān)光子輻射定標(biāo)光源的優(yōu)越性已經(jīng)在多篇論文中進(jìn)行了報(bào)道,可應(yīng)用于單光子探測(cè)器的量子效率和紅外光源的光譜輻亮度測(cè)量[4-6],將其集成到傳統(tǒng)的輻射觀測(cè)儀器,可周期性地校正儀器響應(yīng)度變化[7-9]。

介紹了自校準(zhǔn)光譜輻照度測(cè)量原理和測(cè)量裝置,建立了“通道量子效率→光譜光子數(shù)率→光譜輻射功率響應(yīng)度→光譜輻照度”量值傳遞鏈路和輻射測(cè)量模型。利用488 nm 單色光源導(dǎo)入積分球、平行光管形成準(zhǔn)直的光譜輻照度光源,測(cè)量了光源的光譜輻照度,并與參考輻照度計(jì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比對(duì),分析和評(píng)估了兩種定標(biāo)方法的測(cè)量不確定度,驗(yàn)證相關(guān)光子自校準(zhǔn)光譜輻照度測(cè)量的原理可行性。

2 光譜輻照度測(cè)量原理

2.1 相關(guān)光子自校準(zhǔn)光譜輻照度測(cè)量

相關(guān)光子自校準(zhǔn)光譜輻照度測(cè)量儀具有2 種工作模式:自校準(zhǔn)模式和觀測(cè)模式,自校準(zhǔn)模式定標(biāo)通道的絕對(duì)功率響應(yīng)度,觀測(cè)模式測(cè)量得到目標(biāo)光源的絕對(duì)光譜輻照度。2 種工作模式的差異僅在于掃描鏡的指向,所有其它光路傳輸路徑保持完全一致,可以最大程度地保證二者的等效性。兩種工作模式交替運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)自校準(zhǔn)的絕對(duì)光譜輻照度測(cè)量。

目標(biāo)觀測(cè)模式下,測(cè)量系統(tǒng)的工作體制與目前多光譜空間遙感器基本相同。其輸出信號(hào)脈沖數(shù)率與有效接受輻射通量的關(guān)系可以表示為:

參考輻照度計(jì)由3 片反射式的硅陷阱探測(cè)器和直徑為5 mm 的精密孔徑光闌構(gòu)成,絕對(duì)光譜輻照度響應(yīng)度在488 nm 波長點(diǎn)溯源至中國計(jì)量科學(xué)研究院,參考輻照度計(jì)接收相同光譜輻照度單色光源的光通量為:

聯(lián)合式(1)至式(3),模擬探測(cè)器的通道絕對(duì)功率響應(yīng)度可以表示為:

式中:Mc——符合計(jì)數(shù);MCA——意外符合計(jì)數(shù);MA——有效觸發(fā)計(jì)數(shù);MAB——背景有效觸發(fā);α——符合丟失校正因子;β——線性修正因子;τ——晶體的光學(xué)損耗。

模擬探測(cè)器接收的光通量可以表示為:

同時(shí)，在國家現(xiàn)代林業(yè)湖北東寶森工科技產(chǎn)業(yè)園基礎(chǔ)之上，當(dāng)?shù)匦略隽俗》亢统青l(xiāng)建設(shè)部綠色建筑建材產(chǎn)業(yè)園，順應(yīng)了國家產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向，增強(qiáng)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動(dòng)功能。2016年，東寶區(qū)綠色建筑建材家具產(chǎn)業(yè)成為湖北省重點(diǎn)成長型產(chǎn)業(yè)集群。

式中:V0——自校準(zhǔn)模式輸出的電壓值;Rc——模擬探測(cè)器觀測(cè)相關(guān)光子的增益阻抗;RΦ——模擬探測(cè)器的通道響應(yīng)度。

在自校準(zhǔn)的模式下,校準(zhǔn)后的待定標(biāo)的通道量子效率為:

另一方面，由于科研人員意識(shí)不夠、建設(shè)隨意性強(qiáng)，而項(xiàng)目過程監(jiān)管又不到位，經(jīng)常出現(xiàn)國產(chǎn)進(jìn)口隨意改、指標(biāo)配置隨意變、數(shù)量價(jià)格任意調(diào)，導(dǎo)致與項(xiàng)目批復(fù)大相徑庭，給項(xiàng)目的執(zhí)行、審計(jì)和驗(yàn)收帶來了許多麻煩。

在輻射觀測(cè)模式下,模擬探測(cè)器的絕對(duì)光譜輻照度響應(yīng)度可以表示為:

后脈沖概率處理方法如式(13)所示:

原理樣機(jī)接收的絕對(duì)光譜輻照度可以表示為:

165 Effect of antiosteoporotic active fraction from Er-Xian Decoction on retinoic acid-induced bone loss in rats

傳遞過程中兩者的光子計(jì)數(shù)率相同,死時(shí)間對(duì)非線性影響可以忽略。因此,式(11)可以簡化為:

聯(lián)合式(2)、式(4)和式(6),可以獲得被測(cè)光源的光譜輻照度為:

2.2 參考輻照度計(jì)光譜輻照度測(cè)量

式中:M——光子計(jì)數(shù)器輸出的脈沖數(shù)率;Φ0——有效接收的輻射通量;λ——入射光波長;ηDUT——待定標(biāo)通道的量子效率;h——普朗克常數(shù);c——光速。

式中:Ir——參考輻照度計(jì)采集電流值;Rr——參考輻照度計(jì)的絕對(duì)功率響應(yīng)度。

利用參考輻照度計(jì)觀測(cè)單色光源的光譜輻照度為:

式中:Ar——參考輻照度計(jì)孔徑光闌的有效面積。

3 光譜輻照度比對(duì)測(cè)量實(shí)驗(yàn)

3.1 相關(guān)光子自校準(zhǔn)光譜輻照度測(cè)量系統(tǒng)

相關(guān)光子自校準(zhǔn)光譜輻照度測(cè)量儀包括2 種工作模式,自校準(zhǔn)和觀測(cè)模式,自校準(zhǔn)模式。自校準(zhǔn)模式,266 nm 泵浦激光依次通過格蘭泰勒棱鏡、λ/2 波片和焦距為75 mm 透鏡后,分別聚焦至7 塊非共線BBO 晶體(5×5×2) mm 中心,晶體的相位匹配角為41.7 °,42.45 °,43.26 °,44.14 °,45.17 °,46.3 °,47.63 °,產(chǎn)生(380～1 000) nm 寬波段相位匹配的相關(guān)光子對(duì),如圖1 所示。用掃描鏡切換相關(guān)光子定標(biāo)光源和目標(biāo)光源,自校準(zhǔn)模式產(chǎn)生時(shí)間、空間上相互關(guān)聯(lián)的寬波段相關(guān)光子[10],利用分色片進(jìn)行光譜分離,入射至(350～550) nm,(500～1 000) nm 兩路Offner 色散模塊,每路光子經(jīng)1 ∶9的分束器,分別聚焦至硅單光子探測(cè)器和模擬探測(cè)器,單光子探測(cè)器接收自校準(zhǔn)的相關(guān)光子輻射源,模擬探測(cè)器分別接收相關(guān)光子和目標(biāo)光源,實(shí)現(xiàn)相關(guān)光子自校準(zhǔn)和輻射觀測(cè),相關(guān)光子自校準(zhǔn)光譜輻照度測(cè)量系統(tǒng)示意圖如圖2 所示。

圖1 利用7 塊非線性晶體制備(380～1 000)nm波段相關(guān)光子的角度分布圖Fig.1 Angle distribution of correlated photons in(380～1 000) nm prepared by seven nonlinear crystals

圖2 相關(guān)光子自校準(zhǔn)光譜輻照度測(cè)量系統(tǒng)示意圖Fig.2 Schematic diagram of correlated photon self-calibration spectral irradiance measurement system

信息處理箱采集單光子探測(cè)器以及模擬探測(cè)器信號(hào),驅(qū)動(dòng)控制箱對(duì)各功能模塊進(jìn)行供電以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制,上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)各模塊的軟件調(diào)用,完成相關(guān)光子自校準(zhǔn)太陽光譜輻照度儀的自校準(zhǔn),以及輻射觀測(cè)模式的自動(dòng)測(cè)量功能[11]。

3.2 參考輻照度計(jì)

參考輻照度計(jì)由中國計(jì)量科學(xué)研究院研制,由3 片反射式硅陷阱探測(cè)器和5 mm 精密孔徑光闌組成,主要有2 個(gè)方面的考慮:

1)增加量子效率,入射光經(jīng)過5 次反射后,反射率僅為單個(gè)光電二級(jí)管反射率的1 %;

2)第1、2 個(gè)硅光電二級(jí)管的入射面相互垂直,入射角相等,第3 個(gè)光電二級(jí)管正入射,保證探測(cè)器對(duì)入射光偏振狀態(tài)非敏感[12]。

參考輻照度計(jì)內(nèi)置光電探測(cè)器在488 nm 波長的絕對(duì)功率響應(yīng)度溯源至低溫絕對(duì)輻射計(jì),聯(lián)合精密孔徑光闌面積測(cè)量,可以獲得絕對(duì)光譜輻照度響應(yīng)度。

3.3 比對(duì)測(cè)量裝置

相關(guān)光子自校準(zhǔn)光譜輻照度比對(duì)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置如圖3 所示,488 nm 激光經(jīng)穩(wěn)定控制后導(dǎo)入到直徑為40 mm、出光口為4 mm 的輻照度積分球內(nèi),積分球出光口對(duì)準(zhǔn)焦距550 mm、直徑50 mm 平行光管的焦點(diǎn)位置,形成準(zhǔn)直、均勻穩(wěn)定的單色輻照度光源。在距離平行光管出口約500 mm 位置處,依次將自校準(zhǔn)光譜輻照度儀和參考輻照度計(jì)平移切入至測(cè)量光路,采集兩種測(cè)量儀器的信號(hào)值和背景值。

圖3 相關(guān)光子自校準(zhǔn)光譜輻照度比對(duì)測(cè)量示意圖Fig.3 Schematic diagram of correlation photon self-calibration spectral irradiance comparison measurement

4 測(cè)量結(jié)果及分析

4.1 通道量子效率測(cè)量

自校準(zhǔn)模式下,以266 nm 激光器作為泵浦光源,通過自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換方法制備488 nm 和585 nm相關(guān)光子對(duì),其中585 nm 作為觸發(fā)通道,488 nm 作為待定標(biāo)通道,分別用硅單光子探測(cè)器進(jìn)行探測(cè),將兩路信號(hào)接入時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TDC)記錄兩路同時(shí)到達(dá)的觸發(fā)計(jì)數(shù)和符合事件。將泵浦光偏振方向旋轉(zhuǎn)90 °,關(guān)閉自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換過程,測(cè)量觸發(fā)背景計(jì)數(shù)和意外符合計(jì)數(shù)。設(shè)置待定標(biāo)端的延遲為10 ns,測(cè)量10 次,每次測(cè)量60 s,測(cè)量結(jié)果如表1所示。

透射式GaN光電陰極的入射光光路是先經(jīng)過襯底材料,再透過緩沖層,最后才能作用于GaN光電發(fā)射層(參見圖4)[20]。如果緩沖層-發(fā)射層界面處缺陷較多,在此處被復(fù)合的光電子也會(huì)增多,造成陰極的光電發(fā)射性能變差,所以透射式GaN陰極光電發(fā)射效率的高低會(huì)受到緩沖層-發(fā)射層界面質(zhì)量的影響。

表1 通道量子效率測(cè)量結(jié)果@488 nmTab.1 Measurement results of channel quantum efficiency@488 nm

由表1 可知,符合計(jì)數(shù)和觸發(fā)計(jì)數(shù)值較大,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差較小;觸發(fā)背景計(jì)數(shù)和意外符合計(jì)數(shù)值較小,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差較大。符合計(jì)數(shù)與意外符合計(jì)數(shù)的比率約為3,觸發(fā)計(jì)數(shù)與意外觸發(fā)背景計(jì)數(shù)的比率約為50。符合計(jì)數(shù)和意外符合計(jì)數(shù)為同時(shí)測(cè)量,泵浦光源波動(dòng)對(duì)符合測(cè)量精度的影響較小,觸發(fā)計(jì)數(shù)和觸發(fā)背景計(jì)數(shù)不是同時(shí)測(cè)量,泵浦光源波動(dòng)對(duì)有效觸發(fā)計(jì)數(shù)測(cè)量有一定的影響。量子效率10 次測(cè)量均值為0.004 15,重復(fù)性約為3.5 %,主要由泵浦光源的非穩(wěn)定性和測(cè)量系統(tǒng)較低的符合計(jì)數(shù)引起的,通過更換更高穩(wěn)定性的泵浦激光器、增加測(cè)量時(shí)間等方法,可有效提升量子效率測(cè)量的穩(wěn)定性和重復(fù)性[13]。

（二）主產(chǎn)區(qū)分布情況 出以巷口鎮(zhèn)、火爐鎮(zhèn)、白馬鎮(zhèn)和長壩鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)為代表的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)雖然肉牛養(yǎng)殖的絕對(duì)數(shù)量不低，但是單位面積或者單位農(nóng)業(yè)人口的產(chǎn)出量很少，而以文復(fù)鄉(xiāng)、桐梓鎮(zhèn)、接龍鄉(xiāng)、后坪鄉(xiāng)和雙河鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)不僅絕對(duì)數(shù)量較高，其平均產(chǎn)出量同樣很高，究其原因有二：其一這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的大部分地區(qū)海拔高度高于800米，適宜肉牛生長，其二飼草飼料資源比較豐富。山羊的分布同樣如此。

蒙古諺語《智慧集》中有關(guān)于長生天最高神主為霍爾穆斯塔的說法。《智慧集》成書于十六世紀(jì)前，那么這種說法或許比成書時(shí)期更早。烏其拉圖在對(duì)蒙古史詩《江格爾》研究時(shí)指出，《江格爾》中有這樣的詩句：

4.2 修正因子

通道量子效率測(cè)量過程中,使用單光子探測(cè)器、時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器等測(cè)量儀器,在光子探測(cè)、計(jì)數(shù)過程中存在死時(shí)間和后脈沖影響,符合計(jì)數(shù)測(cè)量值出現(xiàn)丟失或增加等實(shí)際情況。需要對(duì)單光子探測(cè)器的死時(shí)間、后脈沖以及符合丟失等信號(hào)采集和處理過程的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正[14,15]。

1)符合丟失

《2017年中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，大學(xué)生創(chuàng)業(yè)中遇到的最大困難是資金問題，任何群體創(chuàng)業(yè)，籌融資困難是創(chuàng)業(yè)者遇到的最大難題。而且大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的資金有75%是自有資金，即自己、家人還有創(chuàng)業(yè)合作伙伴，充分表明大學(xué)生群體融資渠道窄。作為學(xué)生群體，沒有充足的資金支持是完不成創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，因?yàn)閷W(xué)生相當(dāng)于社會(huì)的“弱勢(shì)群體”，籌融資時(shí)信用度低，不能取得外部融資的支持，對(duì)于家庭條件不太好的學(xué)生，由于籌融資困難的問題，一些很優(yōu)秀的項(xiàng)目被迫終止，大學(xué)生創(chuàng)業(yè)遇到相應(yīng)的挑戰(zhàn)。

（3）同時(shí)考慮外界溫度的影響，將混凝土的外界溫度設(shè)置為變量 T2（其范圍為5℃-25℃），而澆筑溫度 12.7℃保持不變，其余條件如（1）設(shè)置。

符合丟失的修正因子為:

式中:NDUT——待定標(biāo)通道的光子計(jì)數(shù)率;tdelay——兩個(gè)通道的延遲時(shí)間。

2)單光子探測(cè)器非線性

單光子探測(cè)器的非線性是后脈沖和死時(shí)間造成的,非線性修正因子為:

（1）登船手續(xù)簡便安全高效。旅客抵達(dá)郵輪始發(fā)港碼頭后，可先憑船票寄托大件行李，將行李交碼頭工人，按照預(yù)先分配的房號(hào)，系上行李貼條的大件行李會(huì)在開船前送至指定船艙房間門外。這樣，旅客只要攜帶隨身物品小件即可登船。

3)晶體后端面的損耗

式中:Tdead——單光子探測(cè)器的死時(shí)間;pa——后脈沖概率;NDUTSC——自校準(zhǔn)模式待定標(biāo)通道光子計(jì)數(shù)率;NDUTO——標(biāo)準(zhǔn)傳遞時(shí)的光子計(jì)數(shù)率。

式中:V1——觀測(cè)目標(biāo)光源的輸出電壓值;Ro——觀測(cè)目標(biāo)光源的增益阻抗。

后脈沖測(cè)量裝置采用的是連續(xù)模式的激光光源,通過分析單光子探測(cè)器脈沖的統(tǒng)計(jì)分布,測(cè)量得到不同光子計(jì)數(shù)率下單光子探測(cè)器的后脈沖概率。此時(shí)光子計(jì)數(shù)率2×105s-1,測(cè)量10 次,每次測(cè)量100 s,得到的后脈沖曲線如圖4 所示。

圖4 后脈沖概率測(cè)量曲線圖Fig.4 The curve of after-pulsing probability

式中:As——孔徑狹縫的有效面積。

式中:MTotal——總的時(shí)間間隔計(jì)數(shù);n——測(cè)量的時(shí)間間隔數(shù);u500——500 ns 后的時(shí)間間隔計(jì)數(shù)的均值;N——光子計(jì)數(shù)。

不同的成因?qū)ξ镔|(zhì)組成和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的影響，成分和結(jié)構(gòu)又影響土的物理力學(xué)性質(zhì)。紅粘土作為特殊土，并且在貴州省分布范圍廣泛，是貴州主要城市所在地分布的主要土類，與當(dāng)?shù)厝藗兩蠲芮邢嚓P(guān)，在對(duì)紅粘土有關(guān)問題進(jìn)行研究時(shí)要注意它復(fù)雜而有別于其他土類的特殊性的成因，從其所具有的特殊性的本質(zhì)了解紅粘土有助于工程實(shí)踐應(yīng)用。

測(cè)量得到的待定標(biāo)通道的后脈沖概率如表2所示。

表2 10 次測(cè)量的后脈沖概率Tab.2 After-pulsing probability for 10 measurements

由表2 可知,待定標(biāo)通道的單光子探測(cè)器10 次測(cè)量的后脈沖概率的平均值為0.144 058 2,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差約為0.8 %,后脈沖概率對(duì)通道量子效率測(cè)量不確定度影響約為0.1 %,將測(cè)量結(jié)果代入式(12),計(jì)算得到非線性修正因子β值為0.874 1。

最出人意料的是，工作隊(duì)員身為公安干警的特殊身份也助力了曼來村的扶貧工作。其中，打拐英雄李鋒強(qiáng)的駐村就安定了很多村民的心。過去，村里婦女被拐賣的案件時(shí)有發(fā)生，男人們怕老婆被拐農(nóng)閑時(shí)也不敢出門打工，這是村民無業(yè)致貧的一個(gè)主要原因?，F(xiàn)在，駐村工作隊(duì)里有了打拐英雄，村里的男人們都開玩笑地說，“這回去打工再也不怕老婆被拐跑了”。

晶體光學(xué)損耗包括晶體吸收和晶體反射端面損耗。理論上相關(guān)光子等效發(fā)光點(diǎn)在晶體的中心位置,相關(guān)光子只穿過晶體內(nèi)部和后端面。高精度實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到光學(xué)損耗的難度較大,且理論計(jì)算和實(shí)際測(cè)量的結(jié)果相差極小。計(jì)算晶體在488 nm 的吸收損耗、反射損耗和透射損耗,3 種損耗的乘積即為晶體后端面的光學(xué)損耗,晶體后端面的光學(xué)損耗為0.984。

4.3 標(biāo)準(zhǔn)傳遞

利用相關(guān)光子光源開展量值傳遞過程中,將相關(guān)光子同時(shí)導(dǎo)入到自校準(zhǔn)和輻射觀測(cè)模式中,采集光子計(jì)數(shù)值和模擬探測(cè)器的電壓值,利用光子計(jì)數(shù)值和通道探測(cè)效率,可以獲得相關(guān)光子光源的光譜光子速率;利用模擬探測(cè)器測(cè)量相關(guān)光子光源,獲得絕對(duì)功率響應(yīng)度。聯(lián)合孔徑光闌面積,獲得觀測(cè)通道的絕對(duì)光譜輻照度響應(yīng)度。

為了減小光源的波動(dòng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)傳遞精度影響,待定標(biāo)通道單光子探測(cè)器和模擬探測(cè)器同時(shí)接收相關(guān)光子,光子計(jì)數(shù)器記錄脈沖值,模擬探測(cè)器測(cè)量電壓值,測(cè)量時(shí)間為100 s,放大器增益選擇1013Ω,采集頻率為0.1 Hz,每組測(cè)量20 個(gè)數(shù)據(jù)。半波片旋轉(zhuǎn)45°,關(guān)閉自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換過程,測(cè)量背景信號(hào)值。將測(cè)量結(jié)果代入式(4)和式(5),獲得絕對(duì)功率響應(yīng)度和絕對(duì)光譜輻照度響應(yīng)度。將原理樣機(jī)掃描鏡切換到圖3 所示的均勻輻照度光源,測(cè)量輸出電壓值,代入式(7)可得光源的輻照度值。

4.4 測(cè)量不確定度分析

分析原理樣機(jī)光譜輻照度測(cè)量的各項(xiàng)不確定度來源,包括光譜光子數(shù)率、絕對(duì)功率響應(yīng)度、絕對(duì)光譜輻照度測(cè)量引入的不確定度分量,如表3 所示。其中光譜光子速率測(cè)量不確定度包括通道量子效率、修正因子(符合丟失、后脈沖概率、后端面光學(xué)損耗)、單光子探測(cè)器脈沖計(jì)數(shù)值,光譜光子數(shù)率的測(cè)量不確定度約為3.5 %。由表1 可知,紫外泵浦光源的非穩(wěn)定性約為3 %,導(dǎo)致通道量子效率、單光子探測(cè)器記錄光脈沖數(shù)以及模擬探測(cè)器電壓測(cè)量值的不確定度變大。絕對(duì)光譜輻照度測(cè)量不確定度由模擬探測(cè)器的輸出電壓、太陽狹縫面積決定,太陽狹縫面積采用通量比較法進(jìn)行比對(duì)測(cè)量,標(biāo)準(zhǔn)孔由中國計(jì)量科學(xué)研究院進(jìn)行校準(zhǔn),太陽狹縫面積測(cè)量不確定度約為0.5 %,主要由標(biāo)準(zhǔn)孔、太陽狹縫與積分球光源的距離差異、輻照度模擬光源非均勻性等因素引入的。相關(guān)光子方法測(cè)量單色光源的光譜輻照度合成不確定度約為3.8 %。

表3 相關(guān)光子方法測(cè)量單色光源的光譜輻照度@488nmTab.3 Spectral irradiance measurement of monochromatic light sources based on correlated photons method@488 nm

標(biāo)準(zhǔn)傳遞探測(cè)器測(cè)量光譜輻照度測(cè)量不確定度主要由電流輸出值、絕對(duì)功率響應(yīng)度、孔徑光闌面積3 種因素引入的,如表4 所示,合成不確定度為0.18 %。經(jīng)初步比較,2 種方法測(cè)量結(jié)果的相對(duì)偏差約為4.2 %。

表4 標(biāo)準(zhǔn)傳遞探測(cè)器方法測(cè)量單色光源的光譜輻照度@488 nmTab.4 Spectral irradiance measurement of monochromatic light sources based on standard transfer detectors method@488 nm

降低相關(guān)光子方法測(cè)量不確定度有以下技術(shù)路徑:

1)采用國外商用泵浦激光器,經(jīng)功率穩(wěn)定后的穩(wěn)定性可達(dá)0.15 %,可將通道量子效率、單光子探測(cè)器記錄光脈沖數(shù)、模擬探測(cè)器測(cè)量相關(guān)光子光子數(shù)率的測(cè)量不確定度均降至0.2 %以內(nèi);

2)太陽狹縫卸下再校準(zhǔn),重新裝調(diào),太陽狹縫面積測(cè)量不確定度降至0.05 %。

城南污水廠工程由上海院和油田院共同設(shè)計(jì)，項(xiàng)目部編制施工作業(yè)方案時(shí)充分落實(shí)設(shè)計(jì)意圖，聽取施工技術(shù)人員建議，并報(bào)請(qǐng)有關(guān)專家審核把關(guān)，根據(jù)方案確定可行的技術(shù)手段和管理方法后，對(duì)施工所有人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)安全交底。如在樁基施工過程中，將洛陽鏟式掏樁器改進(jìn)為螺旋切割式掏樁器，工作效率提高了300%。研制了多縫式自流平管養(yǎng)護(hù)器，在夏季實(shí)施混凝土養(yǎng)護(hù)，減輕了養(yǎng)護(hù)人員的作業(yè)負(fù)荷，并降低了在高空作業(yè)時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。工程建設(shè)過程中，不斷地完善特殊環(huán)境下的安全管理制度和操作規(guī)程，以控制工程施工過程中設(shè)施、人員、過程（工藝）和環(huán)境等永久性或暫時(shí)性的變化［8］，提高人機(jī)系統(tǒng)的“安全、經(jīng)濟(jì)、高效”綜合效能。

經(jīng)過上述系統(tǒng)優(yōu)化后的光譜輻照度測(cè)量不確定度可達(dá)0.39 %。

5 結(jié)束語

針對(duì)氣候觀測(cè)對(duì)太陽光譜輻照度觀測(cè)的高精度定量需求,提出一種相關(guān)光子自校準(zhǔn)的光譜輻照度測(cè)量方案,介紹了光譜輻照度測(cè)量原理和系統(tǒng)組成,開展了相關(guān)光子光源的標(biāo)準(zhǔn)傳遞實(shí)驗(yàn),獲得488 nm 波長絕對(duì)光譜輻照度響應(yīng)度,搭建了高精度比對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置。與低溫輻射計(jì)校準(zhǔn)過的參考輻照度計(jì)進(jìn)行了初步比對(duì),2 種定標(biāo)方法得到光源的光譜輻照度相對(duì)偏差低于4.2 %,驗(yàn)證了相關(guān)光子定標(biāo)方法用于光譜輻照度響應(yīng)度量值傳遞的有效性。開展了相關(guān)光子自校準(zhǔn)光譜輻照度測(cè)量不確定度分析,光譜光子速率測(cè)量是主要的不確定度來源,降低測(cè)量不確定度有2 種方法:

1.2.3 培訓(xùn)方式 ①基本操作技能培訓(xùn):按計(jì)劃每個(gè)月集中培訓(xùn)1項(xiàng)操作，主要采取帶教老師赴上級(jí)醫(yī)院觀摩培訓(xùn)的方式，組織護(hù)士觀看操作視頻，老師操作演示，現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，護(hù)士分組進(jìn)行訓(xùn)練。②社區(qū)護(hù)理服務(wù)培訓(xùn):主要包括健康人群與高危人群的健康管理，社區(qū)居家護(hù)理，急、危重病人的院前急救與轉(zhuǎn)診，社區(qū)傳染性疾病的護(hù)理及消毒隔離指導(dǎo)，健康教育指導(dǎo)及如何建立健康信息檔案等。③院前急救培訓(xùn):重點(diǎn)對(duì)門診及社區(qū)站點(diǎn)護(hù)士，每個(gè)月1次進(jìn)行心肺復(fù)蘇、簡易呼吸機(jī)操作訓(xùn)練、綠色通道及猝死急救演練等，熟練掌握及時(shí)轉(zhuǎn)診的流程。

1)用功率穩(wěn)定的266 nm 泵浦激光器制備相關(guān)光子輻射定標(biāo)光源,減小自校準(zhǔn)和輻射觀測(cè)模式量值傳遞過程的不確定度;

2)優(yōu)化太陽狹縫面積測(cè)量裝置,降低太陽狹縫面積測(cè)量不確定度。有望將光譜輻照度測(cè)量不確定度降低至0.39 %以內(nèi),將在未來的量子坎德拉復(fù)現(xiàn)、空間輻射基準(zhǔn)、軍工計(jì)量等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。