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基于相位型正弦光栅的涡旋光阵列产生及优化
1
作者
吴雪蒙
赵冬娥
+1 位作者
马亚云
褚文博
《激光杂志》
北大核心
2024年第12期168-173,共6页
首先通过理论推导出了二维正弦光栅的衍射场分布,并基于夫琅和费衍射理论,得到了拉盖尔-高斯光束通过该光栅的目标平面场分布表达式。数值模拟结果表明,当拉盖尔-高斯光束通过由两频率、周期均相等的一维光栅正交叠加生成的二维相位型...
首先通过理论推导出了二维正弦光栅的衍射场分布,并基于夫琅和费衍射理论,得到了拉盖尔-高斯光束通过该光栅的目标平面场分布表达式。数值模拟结果表明,当拉盖尔-高斯光束通过由两频率、周期均相等的一维光栅正交叠加生成的二维相位型正弦光栅调制后,在目标平面处产生了由相同拓扑荷涡旋光束组成的N∗N涡旋光束阵列,但不同衍射级次的涡旋光强度不等。为弥补这一缺陷,使用模拟退火算法对光栅进行优化,得到了光强不均匀度0.11‱,衍射效率81%的3∗3阵列;光强不均匀度0.03‱,衍射效率72%的4∗4阵列及光强不均匀度5%,衍射效率71%的5∗5阵列。结果表明,该方法生成涡旋光阵列具有简便性和实用性,这将为相同拓扑荷数涡旋光阵列的应用增加技术支持。
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关键词
涡旋光阵列
相位型正弦光栅
模拟退火算法
优化设计
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职称材料
基于涡旋光与球面波干涉的微位移测量研究
被引量:
14
2
作者
赵冬娥
王思育
+4 位作者
马亚云
张斌
李诺伦
李沅
褚文博
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2020年第4期167-172,共6页
基于涡旋光与球面波的干涉原理,提出一种物体微位移的光学测量方法。改进马赫泽德干涉光路,其中一束光照射至空间光调制器产生涡旋光束作为参考光,另一束光经透镜变为球面波后照射至物体上,两束光干涉后干涉条纹呈螺旋状分布。当物体发...
基于涡旋光与球面波的干涉原理,提出一种物体微位移的光学测量方法。改进马赫泽德干涉光路,其中一束光照射至空间光调制器产生涡旋光束作为参考光,另一束光经透镜变为球面波后照射至物体上,两束光干涉后干涉条纹呈螺旋状分布。当物体发生微小位移时两束光的光程差改变,螺旋干涉条纹发生旋转,通过干涉条纹的旋转角度可以确定物体的微位移量。经理论分析、仿真和实验证明:基于涡旋光与球面波干涉螺旋条纹旋转角度的变化能够实时监测物体位移量的变化,同时可以有效计算物体的微位移。实验中,测量物体的产生位移量为27 nm,通过涡旋光与球面波干涉螺旋条纹旋转角度的变化实际测得物体的位移为25.75 nm,误差为1.25 nm。
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关键词
涡旋光
微位移
螺旋相位
空间光调制器
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职称材料
共路外差干涉测量液晶空间光调制器相位特性
被引量:
4
3
作者
马亚云
赵冬娥
张斌
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期614-619,共6页
为了对液晶空间光调制器进行高精度的校准,使其满足线性相位调制的应用需求,采用共路外差干涉法测量了液晶空间光调制器的相位调制特性,分析了实验系统的测量原理,取得了液晶空间光调制器相位调制量随输入灰度值变化的实验数据,并进行...
为了对液晶空间光调制器进行高精度的校准,使其满足线性相位调制的应用需求,采用共路外差干涉法测量了液晶空间光调制器的相位调制特性,分析了实验系统的测量原理,取得了液晶空间光调制器相位调制量随输入灰度值变化的实验数据,并进行了线性校准。结果表明,实验中所用的液晶空间光调制器的最大相位调制量为2.55π,利用反插值法对20~240灰度范围内的相位调制曲线进行线性校正后的理论相位调制曲线非常接近理想线性曲线,相位调制曲线与理想线性调制曲线的相关系数可达0.9996;该测量方法可克服传统测量方法对图像处理的依赖性,具有较高的测量精度,相位调制量直接通过锁相放大器就可获得。该研究为基于液晶空间光调制器的高精度波前校正和精密测量提供了参考。
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关键词
测量与计量
液晶空间光调制器
共路外差干涉
相位调制
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职称材料
VirtualLab Fusion在光偏振教学改革中的应用探索
被引量:
1
4
作者
马亚云
赵冬娥
+2 位作者
杨芬
张志伟
李沅
《大学物理实验》
2023年第4期81-87,共7页
偏振是光的基本特性之一,在工业生产和科学研究领域应用广泛。在大学物理实验和物理光学课程中,光的偏振都是重要内容之一。本文将VirtualLab Fusion仿真软件应用于光的偏振教学过程中,结合科研项目对旋光度的测量和矢量光场的产生进行...
偏振是光的基本特性之一,在工业生产和科学研究领域应用广泛。在大学物理实验和物理光学课程中,光的偏振都是重要内容之一。本文将VirtualLab Fusion仿真软件应用于光的偏振教学过程中,结合科研项目对旋光度的测量和矢量光场的产生进行了理论分析和VirtualLab Fusion建模仿真。该仿真立体直观,有利于激发学生的学习热情、培养学生的创新意识和创新能力。该研究能够对大学物理实验教学和物理光学课程教学模式改革提供一定的借鉴作用。
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关键词
光的偏振
VirtualLab
Fusion
旋光度测量
矢量光场
教学改革
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职称材料
凹凸棒土对梨果汁中棒曲霉素的吸附作用
被引量:
4
5
作者
张珊
张蕊
+3 位作者
薛华丽
马亚云
毕阳
宗元元
《食品科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第15期57-63,共7页
为了有效去除梨果汁中棒曲霉素,研究凹凸棒土对梨果汁中棒曲霉素的吸附作用,分析吸附等温线、热力学和动力学特征,比较吸附前后梨果汁营养品质的变化。结果表明:当温度在30~50℃时,温度升高有利于凹凸棒土对棒曲霉素的吸附,吸附等温线符...
为了有效去除梨果汁中棒曲霉素,研究凹凸棒土对梨果汁中棒曲霉素的吸附作用,分析吸附等温线、热力学和动力学特征,比较吸附前后梨果汁营养品质的变化。结果表明:当温度在30~50℃时,温度升高有利于凹凸棒土对棒曲霉素的吸附,吸附等温线符合Freundlich方程(R2>0.99),该吸附是自发的吸热过程,且凹凸棒土不易被水分子解吸。动力学数据分析表明,凹凸棒土对梨汁中棒曲霉素的吸附符合准一级动力学模型。吸附过程中梨果汁营养品质如可溶性固形物、还原糖、黏度、总酸、总酚水平显著下降(P<0.05),透光率、色值下降缓慢。综合比较,当棒曲霉素初始质量浓度为3μg/mL、凹凸棒土添加量为4.15 g/L、吸附温度为40℃、吸附时间为24 h时,营养成分变化率最大的为总酸质量浓度(46.96%),最小的为透光率(2.64%)。在静态吸附曲线中,凹凸棒土添加量为4.15 g/L、吸附温度为40℃时,吸附24 h时吸附率最大,为70.57%,即该条件下凹凸棒土能最大程度地减少梨果汁中棒曲霉素含量。
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关键词
凹凸棒土
吸附
梨果汁
棒曲霉素
品质
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职称材料
淡剑贪夜蛾对几种地被草的危害风险
6
作者
马亚云
薛柳
+3 位作者
腾玥
刘文
何宝华
梁佳宁
《天津农林科技》
2022年第1期1-4,共4页
淡剑贪夜蛾Spodoptera depravata(Butler,1879)是一种分布较为广泛的食叶害虫,对高羊茅、细叶结缕草、黑麦草等草坪草都有很大的危害,在我国南方温湿地带危害尤为严重。近年来,随着北方地区草坪草使用量的不断增加,在山东、辽宁等地已...
淡剑贪夜蛾Spodoptera depravata(Butler,1879)是一种分布较为广泛的食叶害虫,对高羊茅、细叶结缕草、黑麦草等草坪草都有很大的危害,在我国南方温湿地带危害尤为严重。近年来,随着北方地区草坪草使用量的不断增加,在山东、辽宁等地已有发生,该害虫的潜在危害随之增加。本研究通过试验比较淡剑贪夜蛾对北京西山国家森林公园几种主要地被草的取食情况,证明了该害虫能够取食野牛草和涝峪苔草,但取食情况与对照高羊茅相比有显著差异(P<0.05)。通过该害虫在被试地被草上的存活率试验,发现淡剑贪夜蛾在野牛草内的存活率与高羊茅无显著差异,验证了淡剑贪夜蛾对野牛草的潜在危害。为北方地区有野牛草的草坪上对淡剑贪夜蛾的防控提供了基础数据。
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关键词
淡剑贪夜蛾
北方地被草
野牛草
危害风险
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职称材料
共轭涡旋光干涉位移测量拓扑荷优化实验研究
7
作者
赵秉义
赵冬娥
+1 位作者
马亚云
褚文博
《光电子技术》
CAS
2023年第1期11-16,共6页
以共轭涡旋光干涉原理为基础,理论分析了干涉图像旋转角度和位移量的对应关系,利用光学仿真系统验证了理论的可行性。采用基于空间光调制器和改进型的马赫-泽德干涉仪组成的共轭涡旋光干涉测量系统,利用不同拓扑荷数的共轭涡旋光实验测...
以共轭涡旋光干涉原理为基础,理论分析了干涉图像旋转角度和位移量的对应关系,利用光学仿真系统验证了理论的可行性。采用基于空间光调制器和改进型的马赫-泽德干涉仪组成的共轭涡旋光干涉测量系统,利用不同拓扑荷数的共轭涡旋光实验测量了纳米位移台的位移变化。实验结果表明,在位移量为100 nm、200 nm和250 nm的情况下,拓扑荷数为3时的相对误差最小,分别为2.19%、1.28%和1.27%。研究结果有助于提高基于共轭涡旋光干涉位移测量的精度。
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关键词
物理光学
涡旋光
位移测量
拓扑荷数
相对误差
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职称材料
题名
基于相位型正弦光栅的涡旋光阵列产生及优化
1
作者
吴雪蒙
赵冬娥
马亚云
褚文博
机构
中北大学信息与通信工程学院
中北大学电子测试技术国家重点实验室
中北大学机电工程学院
出处
《激光杂志》
北大核心
2024年第12期168-173,共6页
基金
国家自然科学基金(No.62005254)
国家自然科学基金(No.62205307)
+1 种基金
中央引导地方科技发展资金项目(No.YDZJSX20231A025)
山西省基础研究计划(自由探索类)(No.202203021212113)。
文摘
首先通过理论推导出了二维正弦光栅的衍射场分布,并基于夫琅和费衍射理论,得到了拉盖尔-高斯光束通过该光栅的目标平面场分布表达式。数值模拟结果表明,当拉盖尔-高斯光束通过由两频率、周期均相等的一维光栅正交叠加生成的二维相位型正弦光栅调制后,在目标平面处产生了由相同拓扑荷涡旋光束组成的N∗N涡旋光束阵列,但不同衍射级次的涡旋光强度不等。为弥补这一缺陷,使用模拟退火算法对光栅进行优化,得到了光强不均匀度0.11‱,衍射效率81%的3∗3阵列;光强不均匀度0.03‱,衍射效率72%的4∗4阵列及光强不均匀度5%,衍射效率71%的5∗5阵列。结果表明,该方法生成涡旋光阵列具有简便性和实用性,这将为相同拓扑荷数涡旋光阵列的应用增加技术支持。
关键词
涡旋光阵列
相位型正弦光栅
模拟退火算法
优化设计
Keywords
vortex beam array
phase sinusoidal grating
simulated annealing
optimized design
分类号
O436.1 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
基于涡旋光与球面波干涉的微位移测量研究
被引量:
14
2
作者
赵冬娥
王思育
马亚云
张斌
李诺伦
李沅
褚文博
机构
中北大学信息与通信工程学院
中北大学电子测试技术国家重点实验室
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2020年第4期167-172,共6页
基金
装备预研领域基金(61404150304)。
文摘
基于涡旋光与球面波的干涉原理,提出一种物体微位移的光学测量方法。改进马赫泽德干涉光路,其中一束光照射至空间光调制器产生涡旋光束作为参考光,另一束光经透镜变为球面波后照射至物体上,两束光干涉后干涉条纹呈螺旋状分布。当物体发生微小位移时两束光的光程差改变,螺旋干涉条纹发生旋转,通过干涉条纹的旋转角度可以确定物体的微位移量。经理论分析、仿真和实验证明:基于涡旋光与球面波干涉螺旋条纹旋转角度的变化能够实时监测物体位移量的变化,同时可以有效计算物体的微位移。实验中,测量物体的产生位移量为27 nm,通过涡旋光与球面波干涉螺旋条纹旋转角度的变化实际测得物体的位移为25.75 nm,误差为1.25 nm。
关键词
涡旋光
微位移
螺旋相位
空间光调制器
Keywords
vortex beam
micrometric displacement
spiral phase
spatial light modulator
分类号
O439 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
共路外差干涉测量液晶空间光调制器相位特性
被引量:
4
3
作者
马亚云
赵冬娥
张斌
机构
中北大学信息与通信工程学院
中北大学电子测试技术国家重点实验室
出处
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期614-619,共6页
基金
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(62005254)
山西省青年科技研究基金资助项目(201901D211280)
山西省高等学校科技创新项目(2019L0565)。
文摘
为了对液晶空间光调制器进行高精度的校准,使其满足线性相位调制的应用需求,采用共路外差干涉法测量了液晶空间光调制器的相位调制特性,分析了实验系统的测量原理,取得了液晶空间光调制器相位调制量随输入灰度值变化的实验数据,并进行了线性校准。结果表明,实验中所用的液晶空间光调制器的最大相位调制量为2.55π,利用反插值法对20~240灰度范围内的相位调制曲线进行线性校正后的理论相位调制曲线非常接近理想线性曲线,相位调制曲线与理想线性调制曲线的相关系数可达0.9996;该测量方法可克服传统测量方法对图像处理的依赖性,具有较高的测量精度,相位调制量直接通过锁相放大器就可获得。该研究为基于液晶空间光调制器的高精度波前校正和精密测量提供了参考。
关键词
测量与计量
液晶空间光调制器
共路外差干涉
相位调制
Keywords
measurement and metrology
liquid crystal spatial light modulator
common-path heterodyne interferometry
phase modulation
分类号
TN76 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
VirtualLab Fusion在光偏振教学改革中的应用探索
被引量:
1
4
作者
马亚云
赵冬娥
杨芬
张志伟
李沅
机构
中北大学信息与通信工程学院
中北大学创新创业学院
出处
《大学物理实验》
2023年第4期81-87,共7页
基金
国家自然科学基金项目(62005254)
山西省基础研究计划资助项目(202103021223196)
+1 种基金
山西省高等学校教学改革创新项目(J2021400,J20220579)
中北大学高等学校教学改革创新项目(202193,2022255)。
文摘
偏振是光的基本特性之一,在工业生产和科学研究领域应用广泛。在大学物理实验和物理光学课程中,光的偏振都是重要内容之一。本文将VirtualLab Fusion仿真软件应用于光的偏振教学过程中,结合科研项目对旋光度的测量和矢量光场的产生进行了理论分析和VirtualLab Fusion建模仿真。该仿真立体直观,有利于激发学生的学习热情、培养学生的创新意识和创新能力。该研究能够对大学物理实验教学和物理光学课程教学模式改革提供一定的借鉴作用。
关键词
光的偏振
VirtualLab
Fusion
旋光度测量
矢量光场
教学改革
Keywords
polarization of light
VirtualLab Fusion
optical activity measurement
vector light field
teaching reform
分类号
G642.0 [文化科学—高等教育学]
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职称材料
题名
凹凸棒土对梨果汁中棒曲霉素的吸附作用
被引量:
4
5
作者
张珊
张蕊
薛华丽
马亚云
毕阳
宗元元
机构
甘肃农业大学食品科学与工程学院
甘肃农业大学理学院
出处
《食品科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第15期57-63,共7页
基金
“十三五”国家重点研发计划重点专项(2016YED0400902)
国家自然科学基金地区科学基金项目(31560475)
文摘
为了有效去除梨果汁中棒曲霉素,研究凹凸棒土对梨果汁中棒曲霉素的吸附作用,分析吸附等温线、热力学和动力学特征,比较吸附前后梨果汁营养品质的变化。结果表明:当温度在30~50℃时,温度升高有利于凹凸棒土对棒曲霉素的吸附,吸附等温线符合Freundlich方程(R2>0.99),该吸附是自发的吸热过程,且凹凸棒土不易被水分子解吸。动力学数据分析表明,凹凸棒土对梨汁中棒曲霉素的吸附符合准一级动力学模型。吸附过程中梨果汁营养品质如可溶性固形物、还原糖、黏度、总酸、总酚水平显著下降(P<0.05),透光率、色值下降缓慢。综合比较,当棒曲霉素初始质量浓度为3μg/mL、凹凸棒土添加量为4.15 g/L、吸附温度为40℃、吸附时间为24 h时,营养成分变化率最大的为总酸质量浓度(46.96%),最小的为透光率(2.64%)。在静态吸附曲线中,凹凸棒土添加量为4.15 g/L、吸附温度为40℃时,吸附24 h时吸附率最大,为70.57%,即该条件下凹凸棒土能最大程度地减少梨果汁中棒曲霉素含量。
关键词
凹凸棒土
吸附
梨果汁
棒曲霉素
品质
Keywords
attapulgite
adsorption
pear juice
patulin
quality
分类号
TS201.6 [轻工技术与工程—食品科学]
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职称材料
题名
淡剑贪夜蛾对几种地被草的危害风险
6
作者
马亚云
薛柳
腾玥
刘文
何宝华
梁佳宁
机构
北京市西山试验林场
出处
《天津农林科技》
2022年第1期1-4,共4页
文摘
淡剑贪夜蛾Spodoptera depravata(Butler,1879)是一种分布较为广泛的食叶害虫,对高羊茅、细叶结缕草、黑麦草等草坪草都有很大的危害,在我国南方温湿地带危害尤为严重。近年来,随着北方地区草坪草使用量的不断增加,在山东、辽宁等地已有发生,该害虫的潜在危害随之增加。本研究通过试验比较淡剑贪夜蛾对北京西山国家森林公园几种主要地被草的取食情况,证明了该害虫能够取食野牛草和涝峪苔草,但取食情况与对照高羊茅相比有显著差异(P<0.05)。通过该害虫在被试地被草上的存活率试验,发现淡剑贪夜蛾在野牛草内的存活率与高羊茅无显著差异,验证了淡剑贪夜蛾对野牛草的潜在危害。为北方地区有野牛草的草坪上对淡剑贪夜蛾的防控提供了基础数据。
关键词
淡剑贪夜蛾
北方地被草
野牛草
危害风险
分类号
S435 [农业科学—农业昆虫与害虫防治]
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职称材料
题名
共轭涡旋光干涉位移测量拓扑荷优化实验研究
7
作者
赵秉义
赵冬娥
马亚云
褚文博
机构
中北大学信息与通信工程学院
中北大学电子测试技术国家重点实验室
中北大学机电工程学院
出处
《光电子技术》
CAS
2023年第1期11-16,共6页
基金
国家自然科学基金(62205307)。
文摘
以共轭涡旋光干涉原理为基础,理论分析了干涉图像旋转角度和位移量的对应关系,利用光学仿真系统验证了理论的可行性。采用基于空间光调制器和改进型的马赫-泽德干涉仪组成的共轭涡旋光干涉测量系统,利用不同拓扑荷数的共轭涡旋光实验测量了纳米位移台的位移变化。实验结果表明,在位移量为100 nm、200 nm和250 nm的情况下,拓扑荷数为3时的相对误差最小,分别为2.19%、1.28%和1.27%。研究结果有助于提高基于共轭涡旋光干涉位移测量的精度。
关键词
物理光学
涡旋光
位移测量
拓扑荷数
相对误差
Keywords
physical optics
vortex beam
displacement measurement
topological charge
relative error
分类号
TN247 [电子电信—物理电子学]
O436.1 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于相位型正弦光栅的涡旋光阵列产生及优化
吴雪蒙
赵冬娥
马亚云
褚文博
《激光杂志》
北大核心
2024
0
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职称材料
2
基于涡旋光与球面波干涉的微位移测量研究
赵冬娥
王思育
马亚云
张斌
李诺伦
李沅
褚文博
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2020
14
在线阅读
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职称材料
3
共路外差干涉测量液晶空间光调制器相位特性
马亚云
赵冬娥
张斌
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
VirtualLab Fusion在光偏振教学改革中的应用探索
马亚云
赵冬娥
杨芬
张志伟
李沅
《大学物理实验》
2023
1
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职称材料
5
凹凸棒土对梨果汁中棒曲霉素的吸附作用
张珊
张蕊
薛华丽
马亚云
毕阳
宗元元
《食品科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
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职称材料
6
淡剑贪夜蛾对几种地被草的危害风险
马亚云
薛柳
腾玥
刘文
何宝华
梁佳宁
《天津农林科技》
2022
0
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职称材料
7
共轭涡旋光干涉位移测量拓扑荷优化实验研究
赵秉义
赵冬娥
马亚云
褚文博
《光电子技术》
CAS
2023
0
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