付广伟[1]2004年在《镀膜玻璃光学特性在线检测系统的研究与实现》文中研究表明随着国内外建筑玻璃行业的蓬勃发展,建筑玻璃的种类日渐繁多,建筑玻璃的使用规模逐渐扩大,特别是镀膜玻璃。在镀膜玻璃的使用中,不免出现了一些问题,比如光污染、热炸裂、遮挡采光等等。但是,镀膜玻璃的装饰作用又是不容忽视的。而且,镀膜玻璃的光学特性也是建筑玻璃的重要技术要求指标之一。因此,检测镀膜玻璃的光学特性是非常必要的。 在查阅大量的国内外相关参考文献的基础上,提出了一种在线自动检测镀膜玻璃光学特性主要是透射率和反射率的方法。这种检测方法主要是根据光在不同介质传播其反射、吸收、透射不同的原理,结合现代光电检测技术和数字信号处理技术研制而成的。其信号处理是采用频率为1 KHZ脉冲作载波,通过其调制光源,得到一个1 KHZ脉冲调制光源。通过光电池实现光电转换,将脉冲调制光信号转换成电信号,再经过信号放大、低通滤波器等处理得到要采集的模拟信号,通过模/数器转换成数字信号,再结合单片机技术,构成一套具有实时性、抗干扰能力强、连续正常工作的系统。 在系统的设计过程中,采用Wave6000单片机仿真系统实现了对软件的调试,软件设计采用功能强大的C语言编写,这样大大提高了程序的结构化和可移植性。然后,通过具体的硬件和完整的软件实现整机的调试。最后,通过多次实验测量证明:本系统测得的镀膜玻璃光学特性的误差完全符合国家技术标准中的误差要求,从而实现了镀膜玻璃光学特性的在线自动检测功能。
高兴龙[2]2007年在《玻璃色差检测系统的研究与实现》文中研究表明随着用于现代大型建筑幕墙的镀膜玻璃的种类越来越多,镀膜玻璃的外观质量也越来越重要,为了保证镀膜玻璃外观质量,必须在生产过程中对镀膜玻璃外观质量进行严格的控制,只有符合国家或者行业质量标准的玻璃才能进入市场。国家对玻璃外观质量要求的一个重要方面即为色差。因此,在线检测镀膜玻璃的色差特性势在必行。在查阅国内外大量参考文献的基础上,基于成本低廉而又不失准确性的积分式测色原理,本文对镀膜玻璃色差在线检测系统进行了研究。主要完成了以下几方面工作:(1)提出一种在线多通道检测玻璃色差特性的方法。该方法是根据可见光中不同波长成分光在不同介质表面反射时光谱反射率不同的原理,通过采集反射光的光谱来确定物体颜色的。(2)设计了光电传感器,并结合数字信号处理技术,准确地实现光电信号的采集。(3)使用集成的数据采集板卡来完成多通道的光电信号采集,该数据采集卡可以实现数据的高速采集和存储,并通过自行设计的控制、显示软件实现对采集的信号进行计算、存储,实时显示,从而实现对生产线上的玻璃产品进行跟踪监控。(4)提出了两种误差校正方法。第一种是实时的信号迭加校正,这种校正方法有效地降低了测量误差;另一种是采用卡尔曼滤波算法进行校正,可以较好的消除系统误差。结合两种校正方法能够使采集的数据更加精确。最后,通过具体的硬件和软件实现整机的协同调试。比较精确地实现了镀膜玻璃色差特性的在线自动检测功能。
毕卫红, 高兴龙, 付广伟[3]2007年在《镀膜玻璃在线质量检测系统的研究和实现》文中指出基于光学的色散原理,本文研制了一种可以在线检测镀膜玻璃光学性质的仪器。该仪器采用光纤作为传光载体,利用线阵CCD与光栅的配合完成对玻璃透射和反射光谱测量。光纤对光的发射和接收避免了杂散光的干扰噪声;光栅和高灵敏度的线阵CCD可实现高精确度的光谱采集。通过计算机强大的计算能力,可以实现透射率、反射率、各种色差测量和显示,如CIE1931色坐标(x,y)以及CIE1976色坐标(U,V,W)等,并且能够反馈给生产线,实现对镀膜玻璃光学特性的在线检测及生产线的自动控制。
毕卫红, 张保军, 张宇, 付广伟[4]2008年在《镀膜玻璃透射比在线检测系统的设计与应用》文中提出镀膜玻璃透射比是其光学特性的重要指标之一。基于PCI-1617L多功能数据采集卡,在C++ Builder开发环境下,运用多线程技术,给出了镀膜玻璃透射比在线检测系统的设计。该系统具有对镀膜玻璃生产线玻璃透射比参数进行实时采集、曲线跟踪显示、数据实时存储、查询报表等功能。通过现场测试,测试数据误差小于2%符合国家标准,并验证了系统的可行性与可靠性。
毕卫红, 贾春荣[5]2002年在《建筑玻璃光学特性检测技术的现状与发展》文中认为本文论述了建筑玻璃光学特性的几种检测方法及基本原理与特点,并且指出了建筑玻璃光学特性检测技术 发展的方向与趋势。
刘星星[6]2016年在《一维亚波长红外透射/辐射调控结构研究》文中认为一维亚波长红外透射/辐射调控结构可以根据应用需求对红外透射和辐射特性进行灵活调控,在建筑节能和传感器等领域具有广泛的应用前景。本论文主要研究了用于建筑节能的一维红外透射调控结构二氧化钒(Vanadium Dioxide,简称VO_2)膜系和一维红外辐射调控结构红外窄带辐射源。首先提出了一种纳米超薄膜厚度的精确表征方法;然后研究了一维亚波长红外透射调控结构VO_2薄膜和辐射调控结构的制备方法及其性能。主要取得的研究结果概括如下:1、提出了一种精确表征纳米超薄膜的厚度的干涉拟合法,理论上模拟了噪声水平(1000:1)下对纳米超薄膜厚度的检测效果,检测极限优于1.0 nm。实验上对SiO_2薄膜厚度进行检测验证,最小检测精度达到3.5 nm(受限于参比方法AFM的检测极限)。同时,提出双干涉拟合法,通过引入两种不同的标准干涉片来引入两条关于待测薄膜折射率n和厚度d的独立光谱,充分运用两条光谱的丰富信息,降低对光谱测试系统的要求。在使用廉价、精度低的光纤光谱仪情况下,仍然可以实现薄膜厚度的精确测量,检测极限也可达3.5 nm。2、成功搭建大面积真空退火及实时检测系统、半自动光谱测试系统和二维图形化镀膜辅助装置,为一维亚波长结构的制备与测试打下基础。研究出常温磁控溅射制备近室温相变的VO_2薄膜的方法。系统研究了各个退火参数和金属钒厚度对VO_2薄膜红外调节率的影响,发现金属钒厚度在退火过程中非常重要,明确了退火过程是以反应控制为主导的机理。提出通过控制氧气流量来调节VO_2薄膜相变温度的简易新方法,可将非晶玻璃衬底上VO_2薄膜相变温度调节至44.7℃,晶体蓝宝石衬底上VO_2薄膜相变温度调节至40.4℃;并深入研究其调控机理。这种调节效应来源于欠氧退火引入V~(3+)离子,打断V~(4+)链,降低相变温度。这种通过常温磁控溅射制备近室温相变VO_2薄膜的方法,在智能节能玻璃领域具有广泛的应用前景。另外,我们提出通过双靶共溅射来灵活调节掺钨VO_2薄膜的相变温度,通过这种方法可以灵活控制VO_2薄膜的掺杂比例和调节相变温度。3、研究制备出高性能智能节能薄膜。通过Drude模型和Cauchy色散模型作为主模型分别拟合掺钨VO_2薄膜高温和低温的光谱,提取出掺钨VO_2薄膜高温相和低温相的光学常数。理论模拟了掺钨VO_2厚度和减反层厚度对膜系性能的影响,得到的最佳膜厚:掺钨VO_2厚度70 nm、SiO_2厚度50 nm。根据理论设计结果,制备出200 mm×200 mm大面积样品。膜系红外调节率为40.4%,可见波段峰值透过率为46.3%,高温金属相(100℃时)红外透过率在2400 nm处低至10.6%,相变温度为38.2℃,具有优良的综合性能,非常适合应用于智能节能玻璃。4、提出并实现金属-分布式布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflector,简称DBR)耦合型红外窄带辐射源,仿真了耦合层和DBR结构对红外窄带辐射源性能的影响。制备出金属-分布式布拉格反射镜耦合型红外窄带辐射源,并测试分析了其吸收和辐射特性,其辐射率为92%,品质(Quality,简称Q)因子可高达117,优于目前国际报道水平。同时,提出了一种背发射红外窄带辐射源结构,不仅可以实现更高温度的红外窄带辐射,还可以通过增加长波通膜系来消除次峰,是理想的红外窄带辐射源。
田洁[7]2010年在《基于无线通信的镀膜玻璃色差数据实时监测系统》文中指出镀膜玻璃的质量一直是国内外玻璃生产企业最为关注的问题,其中色差是衡量镀膜玻璃质量的重要指标。玻璃生产线实际运行时,会出现传输电缆布线困难、数据处理效率低、产品质量无法保证等状况。本文利用无线通信技术、数据库技术和计算机技术,设计了基于无线通信的镀膜玻璃色差数据实时监测系统。首先,本文根据镀膜玻璃生产现场具体要求,进行了总体方案设计。采用模块化的设计思想,将系统分为叁个模块,包括数据无线传输、数据库设计和数据实时处理。其次,对叁大模块分别进行设计与实现。无线通信设备的选型与实现:采用以nRF2401AG为核心芯片的无线数传模块PTR4000PA,利用单片机C语言程序来实现数据的无线发送和接收功能。镀膜玻璃色差数据库设计与实现:各数据表之间采用合理的参照完整性,通过SQL Server 2000查询分析器执行SQL语句来实现镀膜玻璃色差数据库及数据表的创建。数据实时处理部分设计与实现:将VC++6.0作为开发平台,采用C++语言,利用ADO技术访问数据库,来实现数据动态存储、数据显示、数据备份、数据查询、产率统计、数据删除、数据打印、操作员管理等重要数据处理功能。最大程度限制生产出低于国家标准的镀膜玻璃。最后,对整个系统进行实验调试,测试结果为:该系统运行正常,性能良好,满足了工程实际应用需求,具有很好的实用性和推广价值。
韩军[8]2011年在《光学膜厚宽带监控关键技术研究》文中提出光学薄膜的光学特性与其每一膜层的厚度密切相关,为了制备出符合要求的光学薄膜产品,在制备过程中必须监控膜厚。对于规整膜系来说,目前采用最多的是监控单一波长的光电极值法,但由于其在极值点附近透射率(反射率)的变化缓慢,光电极值法的监控精度并不高。随着光学薄膜复杂性和精度要求的不断提高,光学薄膜的膜系更多地采用非规整结构,客观上要求探索新的任意膜厚监控方法,同时对光学薄膜制备过程的自动化程度提出了更高的要求。近年来一种直观易用的光学膜厚监控技术——宽带监控技术,逐步成熟并得到应用,该项技术被薄膜工作者认为是解决光学薄膜制备过程中精确控制光学薄膜宽波段特性的理想方法。它通过实测的宽光谱扫描曲线与理论计算的目标光谱曲线进行比较,以评价函数反馈比较结果给控制系统来进行膜厚监控。德国、美国、日本等多个国家的企业相继开发出了该类型的产品。相比之下,国内研制的膜厚监控系统水平还较低,使得国产的光学镀膜机自动化程度也不能满足制备高精度复杂膜系的要求。为改善国产光学膜厚宽带监控系统研制水平和提高国产光学镀膜机的自动化程度,作者在陕西省教育厅和科技厅重点研究项目的支持下,围绕光学膜厚宽带监控系统中的几个关键技术与实现方法——光谱在线测量的光谱分辨率和谱线校准、背景噪声的抑制与实现、基于自适应阈值的小波去噪方法、基于设计制造一体化的评价函数的修正技术等方面进行了系统地研究,以期为改善国产光学膜厚宽带监控系统研制水平和提高国产光学镀膜机的自动化程度方面提供有益的技术支撑,主要包括以下四个方面:1.由于膜厚宽带监控依赖于对薄膜生长过程中实时、在线、高品质的实测光谱曲线,该实测光谱曲线的光谱分辨率和波长定位准确性不足会导致滤光片中心波长与监控波长产生分离,从而使滤光片最后几层膜的膜厚判读不足或甚至信号反转,致使监控失败。通常情况下,实测光谱曲线依赖高性能的光谱仪来完成。因此,论文首先对影响CCD光栅光谱仪光谱分辨率指标的因素进行了深入分析,指出采用阵列探测器后,光栅光谱仪分辨率与光通量的矛盾演变为灵敏度和像元尺寸之间的矛盾,构建了相应的数学模型;针对研制的膜厚宽带监控系统,通过实验确定了所研制系统的最佳狭缝宽度。对CCD光栅光谱仪的波长校准过程中存在的非线性关系进行了分析,给出了相应的数学模型;采用汞灯的特征谱线对CCD像元与光谱波长的对应关系进行了标定实验,采用叁次拟合方法实现了亚像素的波长校准。2.由于膜厚宽带监控系统中的CCD探测器总是工作于强背景噪声的环境,此时真空室内膜层材料淀积过程中产生的杂散光将使监控信号失真,严重影响实测光谱曲线的准确性,甚至使整个监控过程失败。针对上述问题,设计了由步进电机控制的信号光调制器,实现了其与CCD数据采集卡的精确匹配,完成了信号在亮周期和暗周期的精确采样;采用同一像元相邻亮暗周期信号对应相减的方法,实现了对背景噪声信号和CCD暗电流噪声的有效抑制。实验表明,在系统信号光源开启后,延迟2～10分钟监控系统再开始工作,其最大噪声电压由1120单位下降到200单位,保证了实测光谱曲线的准确性。3.为进一步剔除经过相邻亮暗周期信号相减处理后光谱测试信号残留的噪声,在传统的Donoho小波阈值去噪法基础上,提出小波阈值优化算法;选择db4小波对含噪信号进行五层小波分解,对薄膜宽带监控系统的光谱信号进行数字处理。通过光电倍增管对信号的精确采集,来确定新阈值函数中最合适的微调因子g ( m,n),从而同时减小了拒真概率和虚报概率;实验表明小波阈值优化算法在平滑波形的基础上,很好地保留了信号的细节成分,峰值误差为0.7%～1.0%,峰位误差为0.1%～0.3%,满足了薄膜宽带监控系统使用要求,为薄膜宽带监控系统的光谱信号预处理提供了一种新方法。4.镀膜过程中膜料的光学参数严重依赖于工艺参数,膜料实际光学参数与设计参数的不一致,使得测量曲线和理论曲线出现严重背离,评价函数将出现多极值现象,对镀膜过程的判停带来严重影响。论文提出了一种用所测得膜层的实际常数对随后膜层的目标透射比曲线进行逐层修正的方法。该方法依赖于根据获得的光谱测试曲线求解膜层的实际参数的光谱拟合方法,故对光谱拟合中常用的最小二乘法、单纯形法、模拟退火法的拟合效果进行了对比实验;采用逐层修正技术进行了薄膜制备实验,实验结果表明,薄膜制备误差可以达到0.4%。
佚名[9]2011年在《光电子技术》文中指出O4320110102394种钌配合物室温和低温条件下发光机理的比较研究/倪泉丰,陈禹,沈涵,巢晖,王惠,计亮年(中山大学光电材料与技术国家重点实验室)//光学学报.―2010,30(8).―2350～2354.以4种钌配合物[Ru(bpy)3]2+,[Ru(bpy)2HPIP]2+,[Ru(dmb)2PIP]2+,[Ru(dmb)2DMNP]2+为研究对象,采用时间分辨的光谱技术分别测量了这4种钌配合物在室温和低温情况下的稳态发光光谱及瞬态发光动力学过程。结果表明,4种样品在低温条件下的发光强度较之室温条件均有所
郭爱云[10]2006年在《以Ti_2O_3为膜料反应蒸发制备TiO_2光学薄膜的研究》文中指出在光学薄膜制备中,TiO_2是常用的高折射率材料。在采用蒸发法制备TiO_2光学薄膜的工艺时,TiO_2薄膜的光学特性强烈依赖于薄膜的制备工艺。采用电子束蒸发法和溅射法制备的TiO_2光学薄膜一般为非晶态薄膜,并且随工艺不同,材料在薄膜中的状态以及结构不同将直接影响薄膜的各项性能。 钛元素在自然界中存在多种价态的氧化物,如:Ti_2O,TiO,Ti_2O_3,Ti_3O_5,Ti_4O7,TiO_2等,在蒸发气相中存在Ti,TiO,TiO_2,O和O_2。在Ti—O系固态材料中,TiO,Ti_2O_3,Ti_3O5和TiO_2常被作为蒸发法的蒸发源物质。由于在蒸发过程中,气相中蒸发源物质将发生分解,形成偏离化学计量比的化合物,从而使薄膜的吸收增强,透射性能降低。因此,只有在氧或者氧离子辅助的情况下,采用低价态Ti的氧化物才可能得到较好性能的TiO_2薄膜,并且薄膜的性能与蒸发源物质有强烈的依存关系。 在ZZS700—6/G电子束蒸发镀膜系统上增加氧(纯度99.99%)离子源辅助镀膜设备后,采用低价态氧化物Ti2O_3作为蒸发材料制备光学用的氧化钛薄膜。考察了离子源的各项参数、通入O_2的流量和退火处理对薄膜结构和光学性能的影响。同时采用XRD对不同的蒸发源物质与蒸发剩余物质进行了详细的研究和对比,分析了材料的蒸发过程对薄膜的形成和性能的影响。 用UV755B型分光光度计测试了薄膜的透射光谱,并通过干涉极值计算方法获得了薄膜的折射率等参数。实验表明,以Ti_2O_3作为蒸发源物质时,薄膜具有强烈的吸收,离子源辅助有利于形成高价态氧化物。但是,随着薄膜厚度的增加,离子源的作用变得不明显。采用TiO_2作为蒸发源物质时,薄膜具有较好的光学性能,在可见光范围内薄膜的折射率变化在2.23—2.73,离子源工艺对薄膜的光学性能影响不大。通过对蒸发物质蒸发行为的研究发现,在Ti—O系中存在同一蒸发相Ti_3O_5,蒸发物质经过蒸发后最终将以此相相同的成分蒸发。退火处理有利于介稳态的薄膜形成稳定的晶态结构,从而提高薄膜的透射率和稳定性。
参考文献：
[1]. 镀膜玻璃光学特性在线检测系统的研究与实现[D]. 付广伟. 燕山大学. 2004
[2]. 玻璃色差检测系统的研究与实现[D]. 高兴龙. 燕山大学. 2007
[3]. 镀膜玻璃在线质量检测系统的研究和实现[J]. 毕卫红, 高兴龙, 付广伟. 电子测量技术. 2007
[4]. 镀膜玻璃透射比在线检测系统的设计与应用[J]. 毕卫红, 张保军, 张宇, 付广伟. 自动化仪表. 2008
[5]. 建筑玻璃光学特性检测技术的现状与发展[J]. 毕卫红, 贾春荣. 玻璃. 2002
[6]. 一维亚波长红外透射/辐射调控结构研究[D]. 刘星星. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所). 2016
[7]. 基于无线通信的镀膜玻璃色差数据实时监测系统[D]. 田洁. 燕山大学. 2010
[8]. 光学膜厚宽带监控关键技术研究[D]. 韩军. 西安电子科技大学. 2011
[9]. 光电子技术[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2011
[10]. 以Ti_2O_3为膜料反应蒸发制备TiO_2光学薄膜的研究[D]. 郭爱云. 武汉理工大学. 2006
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