基于常规X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)技术的透明柔性导电膜薄膜厚度表征

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作者 张少鸿 莫家媚 苏秋成 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第1期118-125,共8页

X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线衍射仪(XRD)已越来越成为实验室的常规必备设备。XPS是一种表面分析技术,典型的分析深度约为10 nm,主要用于表征材料表面元素及其化学状态,并可利用刻蚀离子枪对材料元素及其化学态纵深分布进行研究。XRD... X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线衍射仪(XRD)已越来越成为实验室的常规必备设备。XPS是一种表面分析技术,典型的分析深度约为10 nm,主要用于表征材料表面元素及其化学状态,并可利用刻蚀离子枪对材料元素及其化学态纵深分布进行研究。XRD主要利用晶体对X射线的衍射测定材料的晶体结构;同时可利用材料表面、界面对X射线的反射,研究材料的物性,包括密度、厚度、粗糙度等。利用实验室常规的XPS和XRD联合表征多层薄膜厚度;结合两者各自的优势,通过简单、便捷的方法实现多层薄膜的结构表征。通过XRD测试多层薄膜的反射干涉条纹,运用快速傅里叶变换(FFT)方法得到其厚度信息;通过XPS深度剖析得到膜层组分及其纵向分布的信息,从而完整表征了多层薄膜的结构。所表征的样品为组成和结构未知的透明柔性导电膜。结合XPS和XRD分析得到结果:薄膜为三层复合膜结构,首层由SnO_(2)、In_(2)O_(3)、TiO_(2)和ZnO组成,厚度为42.6 nm;中间为19.2 nm Ag纳米线;靠近基底层由ZnO、In_(2)O_(3)和TiO_(2)组成,厚度为59.0 nm。建立的方法完全避免了建模的繁杂过程和不确定性,方便、快速地得到薄膜结构组成,包括:每层薄膜厚度、组成成分、层间堆叠顺序等。方法在薄膜研究、生产过程质量控制等方面应用都有十分重要意义。 展开更多

关键词 X射线光电子能谱(XPS) X射线衍射(XRD) 薄膜厚度 深度剖析 X射线反射率(XRR) 快速傅里叶变换(fft)

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分段FFT算法在FBG传感器信号解调中的应用 被引量：1

2

作者 康守强 杨广学 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第8期77-78,81,共3页

针对光纤B ragg光栅(FBG)传感器信号解调实时性较差,且当2个信号波形发生部分重叠时波长不能被检测的问题,提出了利用F-P可调谐滤波器,采用分段FFT的快速相关算法。此算法具有运算量小、效率高的优点,达到信号实时处理的目的。通过MATLA... 针对光纤B ragg光栅(FBG)传感器信号解调实时性较差,且当2个信号波形发生部分重叠时波长不能被检测的问题,提出了利用F-P可调谐滤波器,采用分段FFT的快速相关算法。此算法具有运算量小、效率高的优点,达到信号实时处理的目的。通过MATLAB大量仿真实验,证明可以有效解决波形部分重叠问题。 展开更多

关键词 光纤BRAGG光栅 快速傅立叶变换 传感器

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基于LabVIEW的光纤傅里叶变换光谱仪数据处理技术 被引量：31

3

作者 陈明星 朱灵 +2 位作者 张龙 刘勇 王安 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期488-492,共5页

为了提高编程效率与增强光谱仪数据分析处理能力,结合LabVIEW软件在信号处理方面的优势,利用虚拟仪器技术实现了光纤傅里叶变换光谱仪干涉图处理与光谱复原。采用均匀抽样算法,利用由光纤Mach-Zehnder干涉仪输出的参考光干涉图过零点取... 为了提高编程效率与增强光谱仪数据分析处理能力,结合LabVIEW软件在信号处理方面的优势,利用虚拟仪器技术实现了光纤傅里叶变换光谱仪干涉图处理与光谱复原。采用均匀抽样算法,利用由光纤Mach-Zehnder干涉仪输出的参考光干涉图过零点取样,实现对测试光干涉图的等光程间隔采样,消除了由压电陶瓷非线性光程调制引起的误差。采用求摸法复原出光谱图,自动消除了相位误差。利用LabVIEW软件完成了对宽带ASE光源的干涉图数据采集、显示与处理并最终得到光谱图。结果表明,与光栅光谱仪测得的光谱相比,光谱线型趋于一致。 展开更多

关键词 光纤Mach-Zehnder干涉仪 傅里叶变换光谱仪 干涉图 数据处理 LABVIEW

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光纤傅里叶变换光谱分析装置 被引量：12

4

作者 刘勇 李保生 +2 位作者 刘艳 翟玉峰 王安 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1951-1954,共4页

报道了一种新的光谱测量方法基于单模光纤Mach-Zehnder干涉仪（FMZI）结构的傅里叶变换光谱分析法。在传统傅里叶变换光谱仪（FTS）中，用光纤代替传统光路：用光纤耦合器取代传统分束器；用压电光程调制器取代传统移动镜；从而构建了... 报道了一种新的光谱测量方法基于单模光纤Mach-Zehnder干涉仪（FMZI）结构的傅里叶变换光谱分析法。在传统傅里叶变换光谱仪（FTS）中，用光纤代替传统光路：用光纤耦合器取代传统分束器；用压电光程调制器取代传统移动镜；从而构建了光纤傅里叶变换光谱仪（FFTS）。利用该FFTS测量了LD在阈值以下的发射光谱并与光栅光谱仪测量结果进行了比较，结果表明测量结果是相互吻合的。初步的实验中由于光程调制有限，光谱分辨率为～7cm^-1，改造光程调制器可进一步提高光谱分辨率，汪明了FFTS用于分析光谱的可行性。 展开更多

关键词 光纤干涉仪 傅里叶变换光谱仪 白光干涉仪 光谱

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光纤傅里叶变换光谱仪采样系统 被引量：4

5

作者 李保生 刘勇 +1 位作者 于清华 王安 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期16-21,共6页

提出了一种用于连续扫描光纤傅里叶变换光谱仪(FFTS)的干涉图采样系统,将激光干涉信号用Hilbert变换产生正交信号,由于相位反转点的存在,导致Hilbert变换产生的信号出现畸变,对变换结果进行了修正。该信号和原信号成为两个互相正交信号... 提出了一种用于连续扫描光纤傅里叶变换光谱仪(FFTS)的干涉图采样系统,将激光干涉信号用Hilbert变换产生正交信号,由于相位反转点的存在,导致Hilbert变换产生的信号出现畸变,对变换结果进行了修正。该信号和原信号成为两个互相正交信号,利用这两个信号整形后的相位关系可得到光程扫描的起始点和光程扫描的方向。根据光程扫描的起始点和方向选择可上升沿部分的参考光和测试光干涉信号,用改进的Brault算法重新得到等光程间隔抽样的干涉图。该设计方法可以用DSP技术实现简单、紧凑型的采样系统,不仅可提高FFTS的信噪比,还可以推广到传统的傅里叶光谱仪中。 展开更多

关键词 采样系统 光纤傅里叶光换光谱仪 激光干涉

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全光纤傅里叶变换光谱仪消偏振衰落技术研究 被引量：3

6

作者 朱灵 刘勇 +4 位作者 张龙 吴晓松 李志刚 朱震 王安 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2573-2577,共5页

针对全光纤傅里叶变换光谱仪中光束偏振态在双折射影响下带来的干涉信号"偏振诱导衰落"现象导致测量光谱畸变的问题,根据偏振光学原理,分析了光纤应力、弯曲和扭曲导致的双折射对传输光束偏振态的影响,找到了FFTS在测量宽谱... 针对全光纤傅里叶变换光谱仪中光束偏振态在双折射影响下带来的干涉信号"偏振诱导衰落"现象导致测量光谱畸变的问题,根据偏振光学原理,分析了光纤应力、弯曲和扭曲导致的双折射对传输光束偏振态的影响,找到了FFTS在测量宽谱光源发射谱时出现谱线畸变的原因,提出了建立偏振态反馈控制系统来稳定干涉信号可见度的方法.实验结果表明,该方法消除了偏振态变化对测量光谱的影响. 展开更多

关键词 光纤光学 傅里叶变换光谱仪 偏振衰落 光谱分析 光纤双折射

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光纤傅里叶变换光谱仪干涉图的对称化处理 被引量：4

7

作者 李保生 刘勇 王安 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1077-1080,共4页

偏离中心条纹的抽样以及光纤干涉仪的缺陷引起光纤傅里叶变换光谱仪(FFTS)输出的干涉图不对称,导致由傅里叶余弦变换计算得到的光谱带有相位误差,影响光谱的线型。文章首次将卷积方法应用到光纤傅里叶变换光谱仪中干涉图的对称化处理,... 偏离中心条纹的抽样以及光纤干涉仪的缺陷引起光纤傅里叶变换光谱仪(FFTS)输出的干涉图不对称,导致由傅里叶余弦变换计算得到的光谱带有相位误差,影响光谱的线型。文章首次将卷积方法应用到光纤傅里叶变换光谱仪中干涉图的对称化处理,利用干涉图的中心部分计算出相位误差,通过傅里叶变换得到了对称化处理函数,用卷积运算在时域完成了光谱的相位误差校正。实验研究表明,在FFTS中该方法能在时域有效地实现干涉图对称化,校正了光谱的相位误差。该方法不仅克服了双边干涉图的缺点,而且校正的结果有较高的准确度。 展开更多

关键词 傅里叶变换光谱仪 光纤干涉仪 干涉图 对称化

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全光纤傅里叶变换光谱仪的关键技术研究 被引量：5

8

作者 王安 朱灵 +5 位作者 张龙 刘勇 朱震 李志刚 巫建东 范彦平 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1777-1780,共4页

研究一种基于光纤Mach-Zehnder干涉仪结构的全光纤傅里叶变换光谱仪(fiber fourier transform spectrometer,FFTS)。设计了光程调制范围可达2 cm的压电陶瓷光纤相位调制器,代替传统傅里叶变换光谱仪中的动镜产生光程扫描。实验中采用1 3... 研究一种基于光纤Mach-Zehnder干涉仪结构的全光纤傅里叶变换光谱仪(fiber fourier transform spectrometer,FFTS)。设计了光程调制范围可达2 cm的压电陶瓷光纤相位调制器,代替传统傅里叶变换光谱仪中的动镜产生光程扫描。实验中采用1 310 nm DFB激光器作为参考光源,对测试光干涉图进行等光程间隔采样,以消除压电陶瓷非线性光程调制产生的误差。通过对测试光干涉图做傅里叶逆变换得到测试光光谱图。利用该FFTS系统测量了ASE宽带光源的光谱,并将测量结果和光栅光谱仪测量结果进行了对比,结果表明两者所测ASE光谱线型一致。最后,利用光纤光栅作为样品,对FFTS系统的光谱分辨率进行了检测,光谱分辨率达到了0.78 cm-1。 展开更多

关键词 傅里叶变换光谱仪 光纤干涉仪 光谱分析

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光纤傅里叶变换光谱仪光谱复原软件开发 被引量：1

9

作者 巫建东 朱灵 +2 位作者 张龙 范彦平 刘勇 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2009年第7期95-97,100,共4页

为了满足快速光谱测量的需要,研发了一台光纤傅里叶变换光谱测量装置。介绍了该测量装置的上位机数据采集和光谱复原软件的开发,包括主程序结构和复原算法等。该软件能对干涉信号进行实时采集、处理与显示,所得光谱与标准谱谱型一致,光... 为了满足快速光谱测量的需要,研发了一台光纤傅里叶变换光谱测量装置。介绍了该测量装置的上位机数据采集和光谱复原软件的开发,包括主程序结构和复原算法等。该软件能对干涉信号进行实时采集、处理与显示,所得光谱与标准谱谱型一致,光谱分辨率可以达到0.78 cm-1,能满足实际应用的需求。 展开更多

关键词 光纤傅里叶变换光谱仪 数据采集 干涉图 光谱复原

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基于冲击-光纤法的焊接型钢梁损伤检测理论与实验研究 被引量：3

10

作者 许颖 牛丽 祖红光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第24期123-130,共8页

焊接型Ⅰ形钢是工程上普遍使用的钢材,在循环荷载下在翼缘与腹板的连接处容易发生疲劳破坏。由于破坏的突发性和损失的惨重性,需要及时检测到损伤的发生。在探究钢梁内应力波传播机理的基础上,利用小锤敲击钢梁表面产生宽频冲击波,通过... 焊接型Ⅰ形钢是工程上普遍使用的钢材,在循环荷载下在翼缘与腹板的连接处容易发生疲劳破坏。由于破坏的突发性和损失的惨重性,需要及时检测到损伤的发生。在探究钢梁内应力波传播机理的基础上,利用小锤敲击钢梁表面产生宽频冲击波,通过粘贴在Ⅰ形钢梁表面的光纤干涉仪接收应力波信号,通过对信号频谱分析,判断损伤的存在以及位置。数值分析和实验研究结果表明,采用冲击-光纤法检测焊接型Ⅰ形钢梁翼缘与腹板连接处疲劳损伤具有可行性。 展开更多

关键词 冲击回波 光纤干涉仪 频谱 疲劳损伤 快速傅里叶(fft)

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基于傅立叶变换的手工纸纤维取向分析方法研究

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作者 刘畅 李晓岑 张小云 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1254-1257,共4页

针对中国传统手工纸制作工艺灵活多样,制出的手工纸纤维取向分布存在差异的现实情况,进行了无损评价手工纸纤维取向的研究。针对纸张显微透射图像,设计了基于快速傅立叶变换(FFT)的纤维取向分析模型和评价参数。模拟实验验证了方法的可... 针对中国传统手工纸制作工艺灵活多样,制出的手工纸纤维取向分布存在差异的现实情况,进行了无损评价手工纸纤维取向的研究。针对纸张显微透射图像,设计了基于快速傅立叶变换(FFT)的纤维取向分析模型和评价参数。模拟实验验证了方法的可行性。用两种不同工艺、原料的手工纸实物进行了实验,与传统的抗张强度测试进行了比较,证明了方法的有效性。实验表明,该方法能够应用于手工纸纤维取向分析和纸张匀度评价。方法快速、无损,为手工纸分析提供了新途径。 展开更多

关键词 手工纸 纤维取向 快速傅立叶变换(fft) 定量分析 无损分析

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