透明材料的光学特性研究

摘要

透明材料作为一种集机械强度高、光学特性优良、热稳定性好、耐化学性强、加工性能好以及有特殊功能等优点于一身的特殊村料．在工业领域、建筑领域以及航空航天领域中都存在着非常广阔的应用前景，透明材料的厚度作为衡量其特性的一方面将会直接影响后期的使用，本文经过对国内外多种厚度检测方法的研究分析．提出了一种基于光电检测技术的非接触式厚度检测系统。

本系统的组成包括光源系统、光学准直整形系统、光学扩束接收系统、CCD成像系统、信号采集与数据处理系统五部分．将光学、测控技术、机械结构等学科相结合，以光学成像原理为基础，能够实现厚度为l 5mm—15mm之间的透明材料的厚度测量．精度可达10 u m。

关键词：透明材料厚度检测光学设计 CCD

目录

摘要 (1)

目录 (2)

第一章绪论 (4)

1.1 引言 (4)

1.2国内外相关技术的发展现状 (4)

1.2.1国外的发展现状 (4)

1.2.2国内的发展现状 (5)

1.3主要研究内容及研究目的意义 (5)

1.3.1主要研究内容 (5)

1.3.2研究的目的与意义 (5)

第二章透明材料厚度检测系统 (5)

2．1系统设计方案分析 (5)

2.1.1共焦系统测厚度法 (6)

2.1.2光栅光谱检测法 (6)

2.1.3 CCD成像检测法 (7)

2.2方案对比总结 (7)

2.3 系统整体结构方案 (7)

2.3.1光源系统 (8)

2.3.2光学准直整形及扩束系统 (8)

2.3.3光电接收系统 (9)

2.3.4计算机处理系统 (9)

第三章光学系统设计 (9)

3.1光学系统组成 (9)

3.2光学发射系统设计部分 (10)

3.2.1光源的选取 (10)

3.3接收系统的设计 (10)

3.3.1扩束光学系统工作原理 (10)

第四章检测与控制系统设计 (11)

4.1 CCD电荷耦合器件的选取 (11)

4.2 控制系统硬件结构设计 (11)

4.3 控制系统软件流程设计 (12)

第五章测量结果与误差分析 (13)

5.1误差来源及分析 (13)

5.1.1仪器误差 (13)

5.1.2理论误差 (13)

总结 (14)

参考文献 (14)

第一章绪论

1.1 引言

透明材料作为一种工业中应用较为广泛的重要材料，由于该材料具各优良的光学特性、热稳定性好、机械强度高、耐化学性强、加工性能好以及有特殊功能等优点，有着极为广阔的应用前景。而如此广泛的应用加大了对透明材料生产规模以及生产质量的要求，因此其生产过程中对于材料尺寸检测部分的要求也越发严格。厚度作为材料属性的衡量单位之一，其测量方法也是生产生活中最为常见的内容。较为常用的测量工具是直尺、游标卡尺和千分尺，而这些量具在使用过程中都会与工件表面相接触，即使接触时摩擦力或压力不大，有时也不免会出现影响其使用的微小刮痕，对于一些要求较高的工件哪怕是一点灰尘落在上面都会影口自测量精度，所以全新的非接触式的光电检测技术的出现成为了必然，这种新技术更适合现代化生产技术犬规模、高效率的特点。

光电检测技术是建立在现代光、机、电、计算机等科技成果基础上的新型综合性技术，是一种可实现非接触式测量的新综台测量技术，该技术所涉及到的基础理论和十分广泛，它是一种以激光、红外、光纤等现代光电器件为基础，通过对载有被检测对象信息的光辐射进行检测，从而实现对各种光学属性参数及大量非光学属性参数进行测量的重要手段，是众多检测技术中的一个重要分支。光电检测技术作为一种虽具代表性的高新现代测试技术，它具有某些其它检测设备所没有的特点。其高新、现代化主要表现为以下几个方面：能够实现非接触式测量，信息输出直观化，技术综合性强，具有精度高、速度快、使用周期长等特点。

因此，本文所提及的对透明材料厚度检测的技术应用将以CCD光电耦台器件为主要应用的光电检测技术为主。

1.2国内外相关技术的发展现状

光电检测技术的发展趋势是国防建设的需要，是现代生产和现代科技发展的需要。

1.2.1国外的发展现状

4 早在60年代初期，一些发边的工业国家就已经开始了早期的关于光电检测技术的研究工作，进而逐步产业化，。伴随着计算机技术、光电子技术、光电传感器技术以及激光技术的迅猛发展，光电检测技术逐渐向着高技术指标、高性能的方向迈进，标准化、系列化、大众化已经成为了光电技术类产品的新特征。其主要技术产品是将光与电进一步一体化，在光、机、电、计算机等多学科多技术相辅相成的基础上，融入了更多的高

新技术所派生出柬的可实现多用途、多方位的新型光电子检测技术器件。如CCD光电耦合器件、光电探测器等，技术成熟且依旧具有突破性，光电检测技术在全球日益激烈的竞争下正在以突飞猛进的速度发展和完善。

1.2.2国内的发展现状

我国的光电检测技术起步比较晚，上个世纪七十年代初，我国开始了光电检测技术的研究工作。在国内众多科研工作者的共同努力下，我国在现代光电检测技术领域已经逐渐达到了可与国际先进技术接轨的水平，突出表现在实用技术和应用基础两方面。多学科融合已经成为了光电检测技术的新特色，学科间的融合在其相关领域产生了许多新的技术分支，例如光通信技术、光电测控技术、激光扫描技术、光电显示三维成像技术等。

1.3主要研究内容及研究目的意义

1.3.1主要研究内容

本文主要目的是研制一种以非接触式测量透明村料厚度的激光扫描成像测系统，该装置的测量原理足以光的折、反射原理为基础，进而通过光学扩束系统将通过被测物体表面出射的平行光线扩柬后投射到CCD上，由CCD连接计算机设备利用软件处理得到接收到的两光线间距读数，最后通过计算机计算出实际的材料厚度，该系统的特点是：通用性强、分辨率高、检测光谱范围大，使非接触式精确测量透明材料厚度目的得以实现。

1.3.2研究的目的与意义

透明材料由于其本身性质较为特殊，要尽量避免在生产或者应用过程中损坏其表面，任何划痕损伤都会在不同程变上影响后续的使用，因此对于透明材料的检测方法需要实现非接触化，尽量减少对其表面的接触以及对其周围环境的改变，本文所设计的透明材料匣度检测系统充分考虑丁被测物体的各种特性，采用激光扩束的检测方式与CCD 技术相结合来实现透明材料生产应用过程用的自动测量，该技术结合了光、机电、算等多门技术，形成了一种可实现在线非接触式检测的新技术，具有一定的实际应用价值。

第二章透明材料厚度检测系统

2．1系统设计方案分析

厚度检测系统往往被应用于透明材料的生产加工过程中，以便实现对产品厚度的在线监控。以光学零件的厚度检测为例．其中心厚度的测量是零件加工时的一大难题．往

往由于提供的零件厚度不昭精确而影响光学系统的成像质量。目前国内还没有出现直接检测光学零件厚度的方法，直接导致了其厚度参数的缺失，进而影响装调。国内外应用在这方面的各种先进检测技术值得借鉴学习，研究人员应多方面综台其先进思想，井充分应用到本文的研究中柬，从而设|十出一种精度更高、检测范围更广的新型检测系统。现在国内外对透明材料厚度检测主要有共焦法、光栅法、平板电容法、CCD成像检测法、反射原理检测法等，具体原理如下：

2.1.1共焦系统测厚度法

共焦系统检测透明材料厚度的方法是通过分析被待测物体所反射光束的波长来计算厚度的。其原理如图2-l所示：

图2-1

2.1.2光栅光谱检测法

光栅光谱检测法原理如图2- 2所示，本方法需应用到凹面光栅，将经由被待测物体反射后的自光利用凹面光栅分解成不同的光谱8，再将该光谱投射到光电器件CCD最后通过计算机将CCD所接收到的光谱进行对照分析从而计算出被测物体的厚度大小。光栅光谱检测法的优点是高精度、高速度，并且具有其他方法所不县备的微区间检测功能．缺点是系统结构调试方面较难。

图2-2

2.1.3 CCD成像检测法

CCD成像检测法原理如图2-3所示，该方法就是将待测物体的影像经光学系统成像在光电耦台器件CCD的像敏区内，由于要在CCD上成像，光学系统需要考虑采用平行光路以便后续电路提取较为清晰的边缘信息，当信号处理电路获得了相应的特征量之后，就可以通过软件设计部分直接计算出被测物体的厚度尺寸了。需要提出的是CCD成像检测法对于被测物体的轴向位置要求极其严格，因而在实际应用中较少出现。

图2-3

2.2方案对比总结

通过对以上三种目前较为主流的方法的对比分析发现，采用基于CCD对平板玻璃厚度进行测量的基本原理较为实用。本方法是利用透明材料上下表面对激光束进行折、反射的规律，由光学接收器将接收到的光线投射到面阵CCD的光敏面上，由CCD将光信号转换成电信号，再通过训算机系统的辅助，就可以自动完成透明材料的厚度检测过程，方便而直接，具有较大的实用价值。

2.3 系统整体结构方案

根据对系统要求及以往设计经验的分析，结合美国某实验室设计的玻璃厚度测量尺和国内以往较为常见的激光扫描系统的殴计经验，经过一系列的研究与比较，本文提出了利用目前应用比较广泛的光电检测器件CCD与光学扩柬系统相结合的方案，系统结构

如图2-5所示，透明材料筚度检测系统分别由光源、光学准直整形系统、光学扩束接收系统、CCD成像系统、信号采集系统与数据处理等系统组成。

本系统将采用的LD半导体激光器作为光源，由光学整形系统和准直系统对光源所发出的光束进行整形修正，被加蚪修整过的光线以一定角度入射到待测透明材料的表面，经由待测物体上下表面的两次折射和两次反射，再由光学扩束系统对其进行适当范围的扩束后入射到CCD的光敏面上将光信号转换成电信号，由软件及数据处理系统对数据进行计算处理，壤后可印可得到检测对象的厚度结果，系统结构如图2-4所示。

图2-4系统结构图

2.3.1光源系统

由于本文的研究及应用属于精密机械检测范围，对检测精度要求较高，所以对光源发光的稳定性要求极为严格，因此要选用单色性好、发光强度高、源，而激光器作为一种光束质量好、发光功率稳定、光束发散角小、成为了最佳选择。方向性强的发光波长单一的光源。

2.3.2光学准直整形及扩束系统

由激光器发射出的光束需经过光学准直整形系统的处理后才能以测试光线的身份投射到待测透明材料的表面，否则不经处理的光线以光斑形式入射到待测物体表面易出现色散等情况，很难实现之后的接收和测量工作。

光学扩束系统是为将被待测透明材料先后反射、折射出的两条间距极小的出射光线进行扩束而准备的，这两条间距极小的光线的间距所体现的是被测材料的厚度信息，由光学扩束系统对其进行扩束的目的是为了方便后续CCD器件的接收分辨工作。

2.3.3光电接收系统

接收系统县体由光学扩束系统和CCD光电耦合器组成。其中CCD与光学扩束系统之间要加滤光片，滤光片在此处起到的作用是将会对CCD的输出信号产生干扰的外界杂光滤掉．尽量将外界对CCD的影响降到最低，并且可以减小CCD将接受到的光线的光强，以加大CCD光电耦合器件对不同能量特性的适应程度。

CCD信号采集处理系统的作用是将投射到CCD光敏面上的光信号同电信号之间进行合理转换，而后再将电信号传输给计算机处理系统由专门的软件对倩号进行分析处理最后输出结果。

2.3.4计算机处理系统

计算机系统需采用稳定性好且兼容性强的工业类控制型计算机．以保证其实时控制以及数据处理的连贯性．具体应该采用模块化设计．计算机处理系统组成如图2-5所示，大体上需要用到的模块按照性能不同可以分为以下五种：测量模式及参数设定模块、主控模块、误差修正模块各种参数模块以及显示模块。系统的初始化、各项测量参数的配比以及数据的处理和输入输出等任务都要通过上述的各种模块进行实现：

图2-5计算机处理系统组成

第三章光学系统设计

3.1光学系统组成

本系统将采用LD半导体激光器作为光源，由光学整形系统和准直系统对光源所发出的光束进行整形修正，被加以修整过的光线以一定角度入射到待测透明材料的表面，经由待测物体上下表面的两次折射和两次反射后，再由光学扩束系统对其进行适当范围的扩束后入射到CCD的光敏面上，再将投射到CCD光敏面上的光信号同电信号之间进行

合理转换，而后再将电信号传输给计算机处理系统由专门的软件对信号进行分析处理最后输出结果。光学系统从发射接收角度来讲，可以分为发射系统和接收系统两大部分，其中发射系统包括光源部分、整形和准直光学系统两部分；接收系统主要是扩束系统部分。

3.2光学发射系统设计部分

3.2.1光源的选取

由于激光器集方向性强、单色性好、发散角小、亮度高等众多优点于一身，所以

本系统将采用激光器作为光源，而在多种光学实验及实际应用中，对于半导体激光器和He-Ne激光器的应用比较多，下面就二者自身的优缺点以及系统参数的整体需求进行对比和分析。

我们综合，激光功率稳定性方面，光束发敞角及光斑方面，调制性能及功率控制方面，相比较而言，LD的优势在于价格便宜，体积小，发散角小，可以做高速调制，功率可以很方便的进行各种调制，功率可控制。He-Ne激光器的优势在于：优质的光束质量，良好的功率稳定性、波长稳定、一致性好。由于本课题的研究及应用属于精密机械检测范围，对检测精度要求较高，所以对激光器发光的稳定性以及光线的波长及发散角要求极为严格，而LD半导体激光器更为适合需要良好单色性和准直性的场合，因此在优秀性能不分伯仲的两款激光器中，选择了更适合于本课题的LD半导体激光器作为光源。

3.3接收系统的设计

光学扩束系统作为接收光学系统．是为将被待测透明材料先后反射、折射出的两条间距极小的出射光线进行扩柬而准备的，这两条间距极小的光线的间距所体现的是被测材料的厚度信息．由光学扩束系统对其进行扩束的目的是为了方便后续CCD器件的接收分辨工作。

3.3.1扩束光学系统工作原理

扩束光学系统在本系统中的工作原理如图3-1，当测试激光束经过准直整形系统处理后．以一定角度入射到待测透明材料表面．遵循光的折射、反射以及全反射定律，激光束被透明材料卜表面反射：与此同时，另一部分光线被上表面折射进入了材料内部，继而被待测材料下表面重新反射回到上表面，最后经由上表面的再次折射，与第一条光线成平行状射出，进入扩柬光学系统。这两条携带着透明材料厚度信息的光线若直接入射到CCD光电耦合器上，限于CCD的精度，很难准确读出厚度值，于是经由光学扩柬系

统进行适当扩束，以到达CCD的测量范围。

图3-1

第四章检测与控制系统设计

近年来，在光电子技术和光电检测技术的高度发展的同时，非接触式光电检测技术逐渐成为了主流选择，而CCD作为具有高灵敏度、高分辨率的光电转换器件．被作为核心检测器件应用于非接触式哩寸测量技术中往往可以达到事半功倍的效果，是一种非常适合在工业生产中推广的非接触式光电自动化检测技术。

4.1 CCD电荷耦合器件的选取

除了光学系统外，CCD器件也是组成透明材料厚度检测系统的关键．所以CCD的选择将直接关乎系统的整体功能和使用效果。CCD的性能可以通过它的光谱响应特性、分辨率、动态测量范围、光灵敏度等参数进行衡量，由于CCD的使用条件和特点完全受限于它的各种性能参数．所以正确而有效的分析CCD器件的各种特征参数是对CCD应用的主要前提。

经过查找资料以后，决定采用TCDl702C型线阵CCD，这种类型的CCD器件不仅完全满足本测量系统对于光敏器件的精度和两成要求，而且包含CCD的驱动器和数据采集系统等产品也已经投放市场，因此降低了设计成本和缩短了设计时间。

4.2 控制系统硬件结构设计

作为工业系统的一种，非接触式光电检测系统的控制系统主要通过模块化的设计采用单片机控制来完成，因为单片机成本较低且体积很小，能够分别实现分布式控制和多机化控制，而且其抗干扰性能强，所以是该控制系统的首选，主要由单片机以及其外部随机存储器、激光器控制电路、光电隔离器、计数器部分，RS·232通讯接口电路。如图4-1

图4-1

4.3 控制系统软件流程设计

系统的主控制器采用89S51单片机作为其处理器．采用简单易执行的汇编语言对系统进行模块化结构设计ml，其中各部分模块呵分gU进行调试及设计。软件系统的主要作用是完成对数据的控制、采集以及处理功能．根据各部分的作用系统模块可分为89S51控制模块、计算机数据处哩模块以及RS一232通讯模块。主要工作流程如图4-2

图4-2

第五章测量结果与误差分析

5.1误差来源及分析

精度是检测系统的重要衡量标准之一，对测量精度的评价目前只能通过误差分

析来实现，因此本章将着重于对透明材料厚度检测系统的测量误差分析。

一般情况下，系统都存在吼下几种误差：仪器误差、理论误差、主观误差。

5.1.1仪器误差

本系统的仪器误差主要分别来源于电路系统和光学系统

5.1.1.1光学系统误差

光学系统误差主要表现在零件加工装配和系统误差两方面，其中加工以及装调误差需要通过加工人员以及装配人员的细心及正规操作可以尽量碱小误差堂：而系统误差则是光学系统设计时出现的误差，所以要通过光学设计软件对其进行合理的优化．尽量将误差量降到撮低。本系统属于无焦系统，其光学系统结构在优化设计中不需要考虑太多像差因素．其误差主要源于系统公差分析后给出的公差大小．误差只能尽量减小却不可以被消灭，所以系统允许存在一定量误差。

5.1.1.2电路系统误差

电路系统中的误差主要表现在光电读数和CCD器件的特性误差方面口。光电读数误差主要发生在将输出的模拟信号转换成数字信号的过程中．经过前后沿的两次读数，每次都可能产生读数误差：CCD器件的特性误差是由于光电响应的非线性和不均匀性等特点．使得线阵型CCD的输出电压从开始就没有将曝光量的真实分布信息反应出来，曝光量的分布失真情况有时会导致其后所提取的检测信息的失真．最终导致了误差的出现。该误差可以采取下列方法进行校正：首先．对CCD的输出信号进行数字量化的处理．在有效的输出范围内改变曝光量．将每一组曝光量所对应的安际的输出值记录下来，与同一曝光量下的理想输出值进行对比．作为标定．然后在进行测量时，根据实际CCD耦合器件的测量值在标定中检索出理想值，以此完成误差补偿。

5.1.2理论误差

由于检测过程中应用到的理论公式所县有的相似性．或者实际的实验环境与理想环境之间存在的微小区别．再或者是实验方法本身不完善而对实验结果带来的误差也称为理论误差或方法误差口，倒如光学实验中利用积分球检测光强光通量时没有考虑到自然光对测量结果的影响，全息成像实验中没有考虑到环境中操作仪器时所产生的震动对成

像质量的影响等。

总结

本课程设计对透明材料厚度检测系统的研究，是建立在国内外的多种非接触式厚度检测系统的基础上，并进行了更进一步的研究与改进工作而得出的最终结果。本设计的主要工作是进行了透明材料厚度捡测系统设计方案的确定，采用激光扩束的检测方式与CCD技术相结合来实现透明材料生产应用过程用的自动测量，该技术结合了光、机电、算等多门技术，形成了一种可实现在线非接触式检测的新技术，具有一定的实际应用价值。并对整体光学系统结构进行分类调整并对接收光学系统部分进行了设计及优化。

本设计的主旨在于解决平板玻璃、透镜、石英管等透明材料厚度的非接触式测量问题，以实现工业生产中对透明材料厚度等各种尺寸的非主观性的在线监测，进而降低错误车、提高产品的生产速度与生产质量，使透明材料在工业生产过程中能够实现更大的规模化和高品质性。

参考文献

[1]包佳棋基于CCD的石英管壁厚检测系统研究：[硕士学位论文] 长春理工大学 2008

[2]张南洋张波杨坤涛一种种变闽值二值化CCD像元细分技术研究半导体光电2006，27（4）：472

[3]刘力双张挑等基于CCD的玻璃厚度在线测量系统传感技术学报 2006，19（3）：662—554

[4]王伟王召巴基于CCD位移倍感器在玻璃厚度测量时的性能研究仪表技术与传感器 2006(9)：44-45

[5]曹坚，钱苏翔．杨世锡等基于激光--CCD的高精度在线测厚系统的研究机设计与研究2006．22(6)：91一94

[6]高明，黄钢劲，刘钧透镜中心厚度测量仪的设计西安工业学院学报2003 23(3）：234-236

[7]余震，曾晓雁 CCD传感器枉在工业测控中的应用现状及展望计量与测试技木 2002.（3）：30-32

[8]赵葵银，唐勇奇 CCD高精度图像采集系统设计传感器世界 2001(1）：35-37

常用塑胶材料特性大全

常用塑胶材料的特性及使用范围 一、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）（乳白色半透明） 优点： 1.力学性能和热性能均好，乳白色半透明,硬度高，表面易镀金属 2.耐疲劳和抗应力开裂、冲击强度高 3.耐酸碱等化学性腐蚀 4.加工成型、修饰容易 缺点： 1.耐候性差 2.耐热性不够理想， 3.拉伸率底 主要应用范围：机器盖、罩，仪表壳、手电钻壳、风扇叶轮，收音机、电话和电视机等壳体，部分电器零件、汽车零件、机械及常规武器的零部件 改性的ABS共聚物： 将ABS加入PVC中，可提高其冲击韧性、耐燃性、抗老化和抗寒能力，并改善其加工性能； 将ABS与PC共混，可提高抗冲击强度和耐热性；以甲基丙烯酸甲酯替代ABS中丙烯腈组分，可制得MBS塑料，即通常所说的透明ABS。 ABS/NYLON 耐热及抗化学性、流动性佳、低温冲击性、低成本 主要用于汽车车身护板、引擎室零组件、连接器、动力工具外壳 ABS/PVC PVC增加防火性、降低成本 ABS提供耐冲击性 主要用于家电用品零组件、事务机器零组件 ABS/PC 增加ABS耐热尺寸安定性、改善PC低温、后壁耐冲性、降低成本 主要用于打字机外壳、文字处理器、计算机设备之外壳、医疗设备零组件、小家电零组件、电子模具设计 1.排气

为防止在充模时出现排气不良、灼伤、熔接缝等缺陷，要求开设深度不大于0.04mm 的排气槽。 壁厚 0.8 mm至3.2 mm之间，典型的壁厚约在2.5mm左右，3.8以上需要结构性发泡。 圆角 最小在厚度的25%，最适当半径在厚度的60%。 收缩率：0.4%-0.7%一般取0.5% 加强筋：高<3T 宽度0.5T 筋间距>2T 脱模角：0.5°-1.5° 支柱加强筋高度4T，可达支柱高度的90％,宽度0.5T，长度2T， 支柱：外经是内径2倍 二、聚乙烯(PE) 优点： 1、柔软、无毒、透明易染色. 2、耐冲击、耐药品，绝缘性佳。 缺点： 1、不易押出、不易贴合 2、热膨胀系数高 4、耐温性差 用途： HDPE主要用于具有一定硬度和韧性的场合,如水管、燃气管，工业用化学容器、重包装袋和购物袋、洗发水瓶等。 LDP E绝缘体、胶管、胶布、胶膜、农用薄膜 最小壁厚0.5mm（LDPE），0.9mm（HDPE）（0.5-7.6ｍｍ一般1.6mm） 收缩率：HDPE 1.5%-3.5%取2% LDPE 1.5%-3%取1.5% 三、聚丙烯(PP) 优点： 1.半透明、刚硬有韧性.抗弯强度高,抗疲劳、抗应力开裂 2.质轻,无毒、无味，耐高温、绝缘性佳。（0.9G/cm3） 缺点 1、在0℃以下易变脆,不易接合;

微波的光学特性实验

微波的光学特性实验 2014级光电信息科学与工程李盼园 摘要 微波是一种特定波段的电磁波，其波长范围为1mm~1m。它存在明显的反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象。本实验主要对微波的单缝衍射、双缝干涉及布拉格衍射现象进行验证讨论。 关键词 微波、布拉格衍射、光学特性。 实验目的 1.了解微波的原理及实验装置 2.认识微波的光学特性及测量方法 3.明确布拉格公式的解释以及用微波实验系统验证该公式。 实验原理 微波是一种特定波段的电磁波，其波长范围为1mm~1m。它存在反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象。但因为它的波长、频率和能量具有特殊的量值，所以它所表现出的这些性质也具有特殊性。用微波来仿真晶格衍射，发生明显衍射效应的晶格可以放大到宏观尺度（厘米量级），因此要微波进行波动实验比光学实验更直观，安全。

１.微波的单缝衍射λ 当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时，就要发生衍射的现象。缝后出现的衍射波强度并不是均匀的，中央最强，同时也最宽。在中央两侧的衍射波强度迅速减小，直至 出现衍射波强度的最小值，即一级极小，此时衍射角为a *sin 1λ ?-=，其中是λ波长，a 是狭 缝宽度。随着衍射角增大，衍射波强度又逐渐增大，直至出现一级极大值，角度为：)43.1(sin 1a λ ?-= 。如图２－１。 图２－１ ２.微波的双缝干涉 当一平面波垂直入射到一金属板的两条狭线上，则每一条狭缝就是次级波波源。由两缝发出的次级波是相干波。当然，光通过每个缝也有衍射现象。为了只研究主要是由于来自双缝的两束中央衍射波相互干涉的结果，实验中令缝宽a 接近λ。干涉加强的角度为 )* (sin 1b a K +=-λ ?，其中K=1，2，...，干涉减弱角度为：

常用密封圈材质及特性

常用密封圈材质及特性 SIL硅橡胶密封圈 1.SIL硅橡胶密封圈具有极佳的耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化性能，有很好的绝缘性能，但SIL硅橡胶密封圈抗拉强度较一般橡胶差且不具耐油性; 2.SIL硅橡胶密封圈适用于家用电器如电热水器、电熨斗、微波炉等，SIL硅橡胶密封圈还适用于各种与人体有接触的用品，如水壶、饮水机等;不建议SIL硅橡胶密封圈使用于大部份浓缩溶剂、油品、浓酸及氢氧化钠中; 3.SIL硅橡胶密封圈的一般使用温度范围为-55~250℃。 4. IIR丁基橡胶密封圈： 1.IIR丁基橡胶密封圈气密性特別好，耐热、耐阳光、耐臭氧性佳，绝缘性能好 2.IIR丁基橡胶密封圈对极性溶剂如醇、酮、酯等有很好的抵抗能力，可暴露于动植物油或可氧化物中;IIR丁基橡胶密封圈适合于耐化学药品或真空设备，不建议与石油溶剂、煤油或芳烃同时使用。 3.IIR丁基橡胶密封圈的一般使用温度范围为-50~110℃。 NBR丁氰橡胶密封圈： 1.NBR丁氰橡胶密封圈适合于石油系液压油、甘醇系液压油、二酯系润滑油、汽油、水、硅润滑脂、硅油等介质中使用; 2.NBR丁氰橡胶密封圈是目前用途最广、成本最低的橡胶密封件; 3.NBR丁氰橡胶密封圈不适用于极性溶剂之中，例如酮类、臭氧、硝基烃、MEK和氯仿;NBR 丁氰橡胶密封圈的一般使用温度范围为-40~120℃. FLS氟硅橡胶密封圈： 1.FLS氟硅橡胶密封圈其性能兼有氟素橡胶及硅橡胶的优点，耐油、耐溶剂、耐燃料油及耐高低溫性均佳; 2.FLS氟硅橡胶密封圈能抵抗含氧的化合物、含芳香烃的溶剂及含氯的溶剂的侵蚀; 3.FLS氟硅橡胶密封圈一般用于航空、航天及军事用途，不建议暴露于酮类及刹车油中; 4.FLS氟硅橡胶密封圈的一般使用温度范围为-50~200℃。 EPDM三元乙丙橡胶密封圈： 1.EPDM三元乙丙橡胶密封圈具有很好的耐候性、耐臭氧性、耐水性及耐化学性;EPDM三元乙丙橡胶密封圈可用于醇类及酮类，还可用于高温水蒸气环境之密封; 2.EPDM三元乙丙橡胶密封圈适用于卫浴设备、汽车散热器及汽车刹车系统中，不建议EPDM 三元乙丙橡胶密封圈用于食品用途或是暴露于矿物油之中。 3.EPDM三元乙丙橡胶密封圈的一般使用温度范围为-55~150℃。 CR氯丁橡胶密封圈： 1.CR氯丁橡胶密封圈耐阳光、耐天候性能特別好，不怕二氯二氟甲烷和氨等制冷剂，耐稀酸、耐硅脂系润滑油,但CR氯丁橡胶密封圈在苯胺点低的矿物油中膨胀量大; 2.CR氯丁橡胶密封圈在低温时易结晶、硬化，适用于各种接触大气、阳光、臭氧的环境及

常用材料特性

下面是本人总结的一些常用材料： *AL6061:（以镁、硅为主要合金元素）55-65/KG,中等强度<270Mpa，抗腐蚀性和机加工性好， 1.镀镍； 2.阳极氧化HRC42-55（a：阳极本色氧化，厚度8-15u；b：阳极黑色氧化，厚度20-30u；c：硬质阳极氧化，厚度12-20u；d：硬质阳极氧化黑，厚度20-30u）。 *6063：（以镁、硅为主要合金元素）60/kg，强度<200Mpa。 *7075：（以锌为主要合金元素）65/kg，高强度，是6061的2倍，可淬火但脆性抵其余性能和表面处理和6061同。 *2A12：（以铜为主要合金元素）35/kg，老标准LY12，强度470Mpa，耐热，制作高负荷零件，是硬铝合金中最常用。 *5A02：（以镁为主要合金元素）35/kg，老标准LF2，日本A5052，典型防锈合金，耐腐蚀性高、焊接性好、塑性高，强度245Mpa，制作中等负荷和焊接构件。 *Q235A：老标准A3钢，碳素结构钢，7/kg，易生锈， 一般钣金件做烤漆处理，步骤：a：如果生锈，先除锈；b：作漆前经过“脱脂-磷化-钝化”处理；c：喷底漆晾干，喷表面漆；d：对喷涂的工件进行烘烤，形成漆膜保护工件。处理喷漆，还可以“喷粉”“喷塑”喷粉和烤漆差不多；但喷塑比烤漆厚，里硬外软，但金属表面的附着力小均匀性差。 脱脂：除油脂； 磷化：使金属与磷酸或磷酸盐化学反应，在表面形成一层稳定磷酸盐膜的处理方法，防腐蚀；钝化：化学清洗，为了材料的防腐蚀。 *SUS304:52/KG,做钝化处理、表面拉丝；不建议做机加件，因为切削性不好、粘刀；钝化处理：对不锈钢全面酸洗钝化处理，清除污垢，处理后表面变成均匀银白色，大大提高不锈钢抗腐蚀性能 *SUS303：45/kg，切削性好，耐腐蚀性好，强度为6061的2倍。 *SUS440C：160/kg，含碳量高，淬火HRC >55，加工后做退磁处理，耐磨、耐腐蚀。退磁：SUS440C冷加工后带有磁性，用大功率的退磁器退磁。 *S136(H)：35/kg，（瑞典）淬火硬度HRC45-55，表面可加工成镜面，加工后做退磁，耐腐蚀性和硬度比440C低；S136H是预加硬了的，硬度HRC30-35）。 * SUS316：不锈钢塑性、韧性、冷变性、焊接工艺性能良好，316高温强度好，316L高温性能稍差，但耐蚀性好于316，由于含碳量低且含有2%－3%的钼，提高了对还原性盐和各种无机酸和有机酸、碱、盐类的耐腐蚀性能，同时高温性强度。 *45钢：碳素结构钢中的中碳钢，8-12/kg，强度：600Mpa，为防锈，做氧化处理，俗称：发蓝、发黑。轴类零件用，如要求淬硬更高可用50钢。 *SKD11：46/kg，模具钢，淬火硬度>58，高硬度、高耐磨。 *ASP-23：520/kg，高硬度、高耐磨性、高韧性粉末高速钢，硬度高达HRC60-66，用于精密冲模的冲头。 *POM：俗称“赛钢”，白色45元/kg，黑65/kg，棒55/kg，防静电338/kg，耐磨性好。*UR：30/kg，俗称“优力胶”。*有机玻璃：（PMMA）28/kg，有一定强度和耐温变性，质较脆，表面硬度不够易擦毛。 *电木：（环氧树脂层压板）32/kg，电气绝缘性良好，作电器地板； *也可采用镀锌钢板做电器地板。

液晶的光学特性

液晶的光学特性 测控101贾如1007040119 摘要液晶的电光效应是指它的干涉、散射、衍射、旋光、吸收等受电场调制的光学现象。液晶是当前国内外研究的前沿热点，尤其是液晶材料的合成与应用。液晶材料具有优异的性能和广阔的应用前景。 关键词：液晶的分类光学特性液晶显示器 引言：LCD（Liquid Crystal Display）对于许多的用户而言可能是一个比较新鲜的名词，不过这种技术存在的历史可能远远超过了我们的想象——在1888年，一位奥地利的植物学家F. Renitzer便发现了液晶特殊的物理特性。在85年之后，这一发现才产生了商业价值，1973年日本的夏普公司首次将它运用于制作电子计算器的数字显示。现在，LCD是笔记本电脑和掌上电脑的主要显示设备，在投影机中，它也扮演着非常重要的角色，而且它开始逐渐渗入到桌面显示器市场中。 液晶的特性是很神奇的：液晶层能够使光线发生扭转。液晶层表现的有些类似偏光器，这就意味着它能够过滤掉除了那些从特殊方向射入的光线以外所有的光线。此外，如果液晶层发生了扭转，光线将会随之扭转，以不同的方向从另外一个面中射出。 一、液晶的工作原理 液晶单元的底层是由细小的脊构成的，这些脊的作用是让分子呈平行排列。上表面也是如此，在这两侧之间的分子平行排列，不过当上下两个表面之间呈一定的角度时，液晶为了随着两个不同方向的表面进行排列，就会发生扭曲。结果便是这个扭曲了的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。 如果电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的方向进行排列，这样就会消除光线的扭转。如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面，扭转的光线通过了，而没有发生扭转的光线将被阻碍。因此可以通过电流的通断改变LCD中的液晶排列，使光线在加电时射出，而不加电时被阻断。也有某些设计为了省电的需要，有电流时，光线不能通过，没有电流时，光线通过。 二、液晶的分类及其光学特性 液晶材料主要是脂肪族、芳香族、硬脂酸等有机物。液晶也存在于生物结构中，日常适当浓度的肥皂水溶液就是一种液晶。目前，由有机物合成的液晶材料已有几千种之多。由于生成的环境条件不同，液晶可分为两

常用密封材料

常用填料密封的材料及特性是什么? 常用的填料有: 1、合成纤维加聚四氟乙烯采用合成纤维〔SYNTHEPAK)，在制造时，加入聚四氟乙烯(PTFE)于股线中，然后编织制成，这种制造程序，减少了中心干燥的坏处，适用于旋转、往复式的机械上，以及抗中强度的酸与碱、石油、合成油、溶剂与蒸汽等介质。最高耐压3.5MPa，最高耐温290℃,耐低温一110℃。 2、合成纤维在盘根的角部结合了合成纤维(SYNTHEPAK)，制成了耐用而无污染、抗磨损的盘根。更适于旋转与复式的运动。适用于酸、碱、气体、石油、合成油、蒸汽、盐水与泥浆的介质。最高耐温290℃,耐低温一110℃，最高耐压3.5—17.5Mpa ，转速2250r/min。 3、纤维加黑铅采用人造纤维普通辫编法而成，含有矿物性润滑剂并进行黑铅处理，质地非常柔软，易于安装，对于旧的及公差较大的机械设备，或稍有磨损的轴，其密封效果最佳。适用于高转速、低压至中压的旋转式泵、混合机等。最高耐温1770℃，最高耐压0.1 MPa ，转速1500r/min。 4、聚四氟乙烯又称四氟化乙烯(PTFE)盘根，其特性为摩擦系数低，无污染，百分之百抗腐蚀性，故使用范围非常广泛，sty1e5889以内外交错格子编织方式制成，加有特殊润滑剂，质地柔软，耐用寿命长，适合高转速场合使用。适合于制药、食品、炼油、化学及化妆品等工业。最高耐压lOMPa ,最高耐温104℃，转速1500r/min。 5、麻浸四氟特选长麻纤维，先编成股线，然后含浸聚四氟乙烯，再以普通编织法制成，加有特殊润滑剂，特性坚韧耐用。长久浸于海水中，亦不易腐烂。适用于船舶、纸浆、制糖、电力工业等。最高耐压5MPa，最高耐温104℃，转速1200r/min。 6、石棉浸四氟采用石棉纤维，先编成股线，然后浸入聚四氟乙烯，再以内外交错

常用橡胶材料的特点与使用范围

常用橡胶材料的特点及使用范围 种类与缩写 化学名称 主要特点 主要应用范围 使用温度 范围℃ 天然胶（NR ） 聚异戊二烯 弹性最佳，耐磨耗，机械性能佳； 耐氧和耐臭氧性差，容易老化变质；耐油和耐溶剂性不好，第抗酸碱的腐蚀能力低；耐热性不高。 胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以 及其他通用制品。特 别适用于制造扭振消 除器、发动机减震器、 机器支座、橡胶－金 属悬挂元件、膜片、 模压制品 －60～＋ 80 合成天然胶（IR ） 由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶 具有天然橡胶的大部分优点，耐老化优于天然橡胶，弹性和强力比天然橡胶稍低，加工性能差 可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、胶管、 胶带以及其他通用制 品。 －50～＋100 苯乙烯橡胶（SBR ） 丁二烯-苯乙烯的共聚物 耐磨耗性比天然橡胶好，抗老化性好； 弹性较低，抗屈挠、抗撕裂性能较差；加工性能差，特别是自粘性差、生胶强度 低。 以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、 胶鞋及其他通用制 品；可用于乙醇及汽 车刹车油密封，不能 用于矿物油中 －50～＋100 丁二烯橡胶 （BR ） 聚丁二烯 弹性和耐磨性好，耐老化，耐低温，在动态负荷下发热 量小，易于金属粘合。 缺点是强度较低，抗撕裂性 差，加工性能与自粘性差 与天然橡胶相同 －60～＋100 氯丁胶（CR ） 聚氯丁二烯 它具有优良的抗氧、抗臭氧性，不易燃，着火后能自熄，耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气密性好等优点；其物理机械性能也比天然主要用于制造要求抗臭氧、耐老化性高的电缆护套及各种防护 套、保护罩；耐油、 耐化学腐蚀的胶管、 胶带和化工衬里；耐 －45～＋ 100

常用材料特性及主要用途

常用材料特性及主要用途 常用印刷材料有：BOPP、KOP、MATOPP、NY、PET、PVC(收缩膜及扭结膜)、VMPVC（扭结）、PCO、PL 一、BOPP：中名为双向拉伸聚丙烯，它是经过双向拉伸后形成的薄膜，没有热封性能， 常用作印刷材料，特性如下： 1.透明度很高，故单层胶水袋及R袋常用材料; 2.抗拉强度、冲击强度、挺度优异； 3.耐寒性、耐热性优良，一般的冷冻食品可用此材料，使用温度范围是-40℃—120℃； 耐高温比PET差，所以制袋时容易出现起皱、翘边的现象； 4..隔水蒸汽的性能比PET材料好，隔氧性比PET材料差； 5..常用厚度为：20—40um,密度是：0.92g/c㎡ 6.用途：因其有优越性的防湿性能，适用于易吸潮的饼干、凉果、膨化食品、瓜子等表 层印刷材料。 7..燃烧及气味：OPP燃烧时没有烟，灭后有白烟，并有酸味； 二、KOP:中文名为涂改层双向拉伸聚丙烯，客观存在是OPP表层涂了一层约1—2um的聚 偏二氯乙烯（PVDC,也叫k涂层）,所以KOP既有OPP的性能，又有PVDC的优点； 1.外观呈微黄色，具有优异有隔水蒸汽及隔氧性能； 2.具有良好的耐药品性能； 3.阻止异味透过性能好； 4.常用厚度为21—22um，密度为0.99 g/c㎡ 5.用途：常用于月饼、香肠等含有油性及脂肪的食品。 6.注：MB777或MB21中在KOP基础上再涂上一层亚加力，其具有KOP的性能，同时又 比KOP更进一步。 7.KOP膜纵横都没有拉伸强度； 8.燃烧：KOP燃烧时有白烟； 9.KOP透水、透氧、保香性能都很好； 10.其他：K涂层量：4.5g/㎡—5g/㎡，属水性，水即可溶解其。 三、MATOPP:中文名为双向拉伸聚丙烯消光膜，它是以消光材料和聚丙烯，通过共挤出方 式，并经双向拉伸而生产的具有消光效果的薄膜；反光度小，呈半透明状，是一种 新型的包装材料。 1.具有很好的雅光效果； 2.隔水、隔氧的性能比OPP好； 3.没有热封性能，故不能作复合材料； 4.常用厚度为20um，密度为0.92 g/c㎡ 5.用途：常用于膨化食品、月饼、纸巾、化妆品的包装： 四、PET:中文名为聚酯膜，是由对苯二甲酸乙醇酯的薄膜材料，和OPP一样，是 在纵向拉伸后进横向拉伸的二级双向拉伸薄膜，或纵横同时拉伸，而后热固定的拉 伸膜。性能及用途如下： 1.抗张力：因是双向拉伸薄膜，故具有很强的抗张力，而在印刷、复合等加工过

常用密封材料

常用填料密封的材料及特性是什么 常用的填料有: 1、合成纤维加聚四氟乙烯采用合成纤维〔SYNTHEPAK)，在制造时，加入聚四氟乙烯(PTFE)于股线中，然后编织制成，这种制造程序，减少了中心干燥的坏处，适用于旋转、往复式的机械上，以及抗中强度的酸与碱、石油、合成油、溶剂与蒸汽等介质。最高耐压，最高耐温290℃,耐低温一110℃。 2、合成纤维在盘根的角部结合了合成纤维(SYNTHEPAK)，制成了耐用而无污染、抗磨损的盘根。更适于旋转与复式的运动。适用于酸、碱、气体、石油、合成油、蒸汽、盐水与泥浆的介质。最高耐温290℃,耐低温一110℃，最高耐压—，转速2250r/min。 3、纤维加黑铅采用人造纤维普通辫编法而成，含有矿物性润滑剂并进行黑铅处理，质地非常柔软，易于安装，对于旧的及公差较大的机械设备，或稍有磨损的轴，其密封效果最佳。适用于高转速、低压至中压的旋转式泵、混合机等。最高耐温1 770℃，最高耐压MPa ，转速1500r/min。 4、聚四氟乙烯又称四氟化乙烯(PTFE)盘根，其特性为摩擦系数低，无污染，百分之百抗腐蚀性，故使用范围非常广泛，sty1e5889以内外交错格子编织方式制成，加有特殊润滑剂，质地柔软，耐用寿命长，适合高转速场合使用。适合于制药、食品、炼油、化学及化妆品等工业。最高耐压lOMPa ,最高耐温104℃，转速1500r/min。 5、麻浸四氟特选长麻纤维，先编成股线，然后含浸聚四氟乙烯，再以普通编织法制成，加有特殊润滑剂，特性坚韧耐用。长久浸于海水中，亦不易腐烂。适用于船舶、纸浆、制糖、电力工业等。最高耐压5MPa，最高耐温104℃，转速1200r/mi n。

光学材料特性

光学材料特性表：

常用光学塑料-聚甲基丙烯甲酯PMMA 密度(kg/m3)：(1.17～1.20)×10E3 nD ν：1.49 57.2～57.8 透过率(%)：90～92 吸水率(%)：0.3～0.4 玻璃化温度：10E5 熔点（或粘流温度）：160～200 马丁耐热：68 热变形温度：74～109(4.6 ×10Pa) 68～99(18.5×10Pa) 线膨胀系数：(5～9)×10E-5 计算收缩率(%)：1.5～1.8 比热J/kgK：1465 导热系数W/m K：0.167～0.251 燃烧性m/min：慢 耐酸性及对盐溶液的稳定性：出强氧化酸外，对弱碱较稳定 耐碱性：对强碱有侵蚀对弱碱较稳定 耐油性：对动植物油，矿物油稳定 耐有机溶剂性：对芳香族，氯化烃等能溶解，醇类脂肪族无影响日光及耐气候性：紫外透过滤73.5% 常用光学塑料-苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物 密度(kg/m3)：(1.12～1.16)×10E3 nD ν：1.533 42.4 透过率(%)：90 吸水率(%)：0.2 玻璃化温度： 熔点（或粘流温度）： 马丁耐热：<60 热变形温度：85～99 (18.5×105Pa) 线膨胀系数：(6～8)×10E-5 计算收缩率(%)： 比热J/kgK： 导热系数W/m K：0.125～0.167 燃烧性m/min：慢

耐酸性及对盐溶液的稳定性：除强氧化酸外，对酸盐水均稳定 耐碱性：对强碱有侵蚀，对弱碱较稳定 耐油性：对动植物油，矿物油稳定 耐有机溶剂性：对芳香族，氯化烃等能溶解，醇类脂肪族无影响 日光及耐气候性：紫外透过滤73.5% 常用光学塑料-聚碳酸酯PC 密度(kg/m3)：1.2 ×10E3 nD ν：1.586(25) 29.9 透过率(%)：80～90 吸水率(%)：23CRH50% 0.15 水中0.35 玻璃化温度：149 熔点（或粘流温度）：225～250(267) 马丁耐热：116～129 热变形温度：132～141(4.6×105Pa) 132138(18.5×105Pa) 线膨胀系数：6×10-5 计算收缩率(%)：0.5～0.7 比热J/kgK：1256 导热系数W/m K：0.193 燃烧性m/min：自熄 耐酸性及对盐溶液的稳定性：强氧化剂有破坏作用，在高于60水中水解，对稀酸，盐，水稳定 耐碱性：强碱溶液，氨和胺类能腐蚀和分解，弱碱影响较轻 耐油性：对动物油和多数烃油及其酯类稳定 耐有机溶剂性：溶于氯化烃和部分酮，酯及芳香烃中，不溶于脂肪族，碳氢化合物，醚和醇类 日光及耐气候性：日光照射微脆化 常用光学塑料-烯丙基二甘碳酸酯CR39 密度(kg/m3)：25 1.32×10E3 nD ν：1.498 53.6～57.8 透过率(%)：92 吸水率(%)：0.2 24h 25 玻璃化温度：

光学参数研究现状

双积分球技术 近年来，激光在生物医学上的应用得到人们越来越广泛的关注，其中生物组织光学特性在光与组织体的相互作用中扮演着重要的角色。组织光学特性参数用来表述组织的光学性质，为临床的医疗诊断和治疗提供参数指标，对医学领域的相关应用有重要的指导意义。 生物组织是一种复杂介质，是一种高散射随机介质，研究光与这种随机介质的相互作用并通过相互作用来反映有关组织内部的特征信息是近几年光学技术研究较为活跃的前沿领域之一，并逐步发展成为一种新兴学科分支——组织光学。 组织光学的核心是发挥光子学测量的实时、无损或微创等优势，利用各种光子学技术，通过测量组织光学特性参数的变化来揭示生物组织结构与功能的变化。因此，光学特性参数的测量对组织光学至关重要。 随着激光生物医学的普及，特别是各种新型激光器的出现，激光正广泛应用于生物医学领域的各个方面。令人遗憾的是，目前有关激光生物医学领域的基础研究并未跟上临床应用，实际的应用中还存在着很大的盲目性，“经验"起着很重要的作用。其主要的原因在于，对激光与生物组织相互作用机理认识不足。为 研究光与组织的相互作用，诸多模型被提出来了，这些模型的准确性取决于组织光学特性参数的测量。因此，光学特性参数的准确测量对组织光学至关重要，它是进一步研究光在生物组织中传播的基础，对激光外科，光动力疗法等激光临床应用都有重要的指导意义。 凡是与光学参数有关的关系和规律，均可成为测量的依据和原理，因而组织体光学特性参数的测量方法及所涉及的内容几乎包罗万象。测量组织光学特性参数方法有时间分辩、空间分辩、频率调制，超快时间分辩谱和空间分辨谱，积分球技术甚至神经网络技术等等。各种测量方法各有千秋，双积分球技术是目前公认最为精确的一种测量技术。该技术采用的是一种离体的间接光学特性参数测量方法，是将积分球系统及传输理论的精确解结合起来实现的。在己知生物组织样品厚度的情况下，利用积分球系统测量组织样品的反射率，透射率以及准直透射率，而后再根据特定的组织体光学传输模型就可以获得组织体的主要光学特性参数。它能够同时获取离体生物样品的各项光学特性参数，并且可以分别考虑组织的层状结构，如可以对离体的真皮和表皮分别进行测量，是研究组织光学的一种重要方法。 生物组织中的光传输以及生物组织的光学特性是生物医学光子学重要的研究内容，在医学上对疾病的光诊断和光治疗有重要的理硷和实际的意义。因此本论文对光在生物组织中的传输以及生物组织光学特性参数的测量进行了理论和实验研究。 从光的传输理论出发，在漫射近似下获得了生物组织内光传输的漫射近似方程，并且在不同的边界条件下对无限细光束垂直入射到半无限大组织的漫射方程进行了求解，给出了组织表面漫反射系数的时间和空间分辨的表达式。 生物组织是由不同大小、不同成分的细胞和细胞问质组成的，对可见光和近红外光通常呈现出不透明、混沌和高散射的特点。光在生物组织传播是一个很复杂的过程，其主要特点是生物组织对光波的散射和吸收。 确定生物组织光学特性参数是医学诊断和治疗领域中迫切需要解决的问题，是生物医学光子学研究的热点之一。目前，生物组织光学特性参数的测量方法主要有直接测量法和间接测量法，其中活体组织的无损测量法是研究的热点。出于生物组织结构的多样性和复杂性，从目前国内外报道的研究和测量结果来看，所获得的生物组织的光学特性参数有较大的离散性，表明光传输理论或其他相关的理论尚有待进一步完善，依据光传输理论所建立测量方法与技术尚在理论和实验研究阶段，对于实际医学临床的使用还有大量的工作要做。另一方面，传统的光学参数有时并不适合于实际应用，寻找新的参数，使其能够更准确、更具特异性的体现生物组织的特性，也是今后这方面工作的一个重点。 历史上曾经提出两科t不同的理论来处理光波在随机分布粒子群中的传播问题，一种称为解析理论，另一种称为输运理论。解析理论也称为多次散射理论，它从Maxwell方程或波动方程这种基本微分方程出发，引进粒子的散射和吸收特性，并求出方差和相关函数这些统计量的适当的微分方程或积分方程。原则上，这种理论考虑了多次散射、衍射和干涉效应，在这个意义上说，它在数学上是严格的。但是，实际上它不

常用橡胶密封材料

四、常用橡胶的特性和用途 1、天然橡胶(NR) 主要特性:为异戊二烯聚合物,其回弹性、拉伸强度、伸长率、耐磨、耐撕裂和压缩永久变形均优于大多数合成橡胶,但不耐油,耐天候、臭氧、氧的性能较差. 用途:使用温度为-60～100℃,适用于制作轮胎、减震零件、缓冲绳和密封零件等。 2、丁苯橡胶（SBR） 主要特性：为丁二烯和苯乙烯共聚物，有良好的耐寒、耐磨性、价格低，但不耐油，抗老化性能较差。 用途：使用温度为-60～120℃,适用制作轮胎和密封零件。 3、丁二烯橡胶（BR） 主要特性：为丁二烯聚合物，耐寒、耐磨、回弹性好，也不耐油、不耐老化。 用途：使用温度为-70～100℃,适用于制作轮胎、密封零件、减震件、胶带和胶管。 4、氯丁橡胶（CR） 主要特性：为氯丁二烯聚合物，拉伸强度、伸长率、回弹性优良，耐天候、耐臭氧老化；耐油性仅次于丁晴橡胶，但不耐合成双酯润滑油及磷酸酯液压油，与金属和织物粘结性好。 用途：使用温度为-35～130℃,适用制作密封圈及其他密封型材、胶管、涂层、电线绝缘层、胶布及配制胶粘胶等。

5、丁晴橡胶（NBR） 主要特性：为丁二烯与丙烯脯共聚物，耐油、耐热、耐磨性好，不耐天候、臭氧老化，也不耐磷酸酯液压油。 用途：使用温度为-55～130℃,适用制作各种耐油密封零件、膜片、胶管和油箱。 6、乙丙橡胶（EPM）（EPDM） 主要特性：EPM为乙烯、丙烯共聚物，EPDM为再加二烯类烯烃共聚物，耐天候、臭氧老化，耐蒸汽、磷酸脂液压油、酸、碱以及火箭燃料和氧化剂；电绝缘性能优良，但不耐石油基油类。 用途：使用温度为-60～150℃,适用作磷酸酯液油系统密封件，胶管及飞机门窗密封型材、胶布和电线绝缘层。 7、丁基橡胶（IIR） 主要特性：为异丁烯和异戊二烯共聚物，耐天候、臭氧老化、耐磷酸酯液压油、耐酸碱、火箭燃料及氧化剂，介电性能和绝缘性能优良，透气性极小，但不耐石油基油类。 用途：使用温度为-60～150℃,适用制作汽车内胎、门窗密封条、磷酸酯液压油系统的密封件，胶客、电线和绝缘层。 8、氯磺化聚乙烯橡胶（CSM） 主要特性：耐天候及臭老化，耐油性随含氯量增大而增大，耐酸、碱。 用途：使用温度为-50～150℃,适用制作胶布、电缆套管、垫圈、防腐涂层及软油箱外壁。

常用材料属性

1.1 不同材料的特性 1. ABS ·用途: 玩具、机壳、日常用品 ·特性: 坚硬、不易碎、可涂胶水，但损坏时可能有利边出现。(Fig. 1.1.1) 设计上的应用: 多数应用于玩具外壳或不用受力的零件。 2. PP ·用途: 玩具、日常用品、包装胶袋、瓶子 ·特性: 有弹性、韧度强、延伸性大、但不可涂胶水。 ·设计上的应用: 多数应用于一些因要接受drop test而拆件的地方。 3. PVC ·用途: 软喉管、硬喉管、软板、硬板、电线、玩具 ·特性: 柔软、坚韧而有弹性。 ·设计上的应用: 多数用于玩具figure，或一些需要避震或吸震的地方。

4. POM ·用途: 机械零件、齿轮、摃杆、家电外壳 ·特性: 耐磨、坚硬但脆弱，损坏时容易有利边出现(Fig. 1.1.6)。 ·设计上的应用: 多数用于胶齿轮、滑轮、一些需要传动，承受大扭力或应力的地方。 5. Nylon ·用途: 齿轮、滑轮 ·特性: 坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。 ·设计上的应用: 因为精准度比较难控制，所以大多用于一些模数较大的齿轮。 6. Kraton 用途: 摩打垫 特性: 柔软，有弹性，韧度高，延伸性强。 设计上的应用: 多数作为摩打垫，吸收摩打震动，减低噪音。 简称

中英文学名 用途 备考 硬胶 GPPS 通用级聚苯乙烯 General Purpose polystyrene 文具、日用品、灯罩、仪器壳罩、玩具 透明,脆性,易成形 不碎胶 HIPS 高冲击聚笨乙烯 High Impact Polystyrene 日用品、电器零件、机壳、玩具 白色,延性,易成形 超不碎胶 ABS 丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物Acrylonitrile Butadiene Styrene 玩具、家私、运动用品、机壳、日用品、把手、齿轮 黄白色,延性,易成形 透明大力胶 AS (SAN) 丙烯睛一苯乙烯共聚物 Acrylonitrile Styrene 日用品、餐具、表面、家庭电器用品、装饰品 透明,易成形 软胶(花料、筒料) L D P E 低密度聚乙烯 Low Density Polyethylene 包装胶袋、玩具、胶瓶、胶花、电线 半透明,延性,易成形

左手材料及其光学特性

左手材料及其光学特性 作者：郭嘉琛 论文摘要：左手材料是一种人工制备的具有亚观结构的材料，因为其独特的电磁学特性，在很多方面都具有潜在的应用价值。本文简要介绍了左手材料在完美透镜、一维光子晶体、薄板波导等方面的研究进展，对其理论研究和实验结果进行了评述，并探讨了其发展前景。关键词：左手材料光子晶体薄板波导 1.概论 1.1 一左手材料的完美透镜作用：右手材料制成的光学透镜具有一些局限性，如其最大分辨率受制于电磁波的波长，而左手材料制成的透镜可以实现对消逝波(evanescentwaves)的成像，因此它突破了传统透镜的最大分辨率受制于电磁波波长的局限，被称之为完美透镜。Veselago的理论研究表明：理想的无损耗的且介电常数￡=-1，磁导率u =-1的左手材料薄板对传播波(远场)具有二次聚焦作用，而Pendry对此的进一步研究表明，左手材料薄板对消逝波(近场)也具有二次汇聚作用，因此，Pendry提出左手材料薄板可用来制作完美透镜，它可实现对消逝波的成像。 我的进一步研究指出，左手材料薄板对消逝波的确具有放大作用，但对薄板的厚度具有一定的限制，而材料的吸收会严重损害其对消逝波的放大作用。左手材料薄板对消逝波具有放大作用，是因为消逝波与表面等离子极化波的相l瓦作用。当过渡层的厚度远小于真空中的波长时，过渡层会在左手材料的频率段产生一个表面模，该表面模对完美透镜成像的最小横向波长施加了限制：表面模对传播波的影响没有对消逝波的影响那么明显 1．2 二维近场透镜 完美透镜对消逝波的成像不能采用传统的光线图描述，因为消逝波(近场)到达成像点是个谐振过程。而且在近场条件下，电磁场可分解为静电场和静磁场，对于TE极化(S polarization)的近场中，磁场居于支配地位；对于TM极化(P polarization)的近场中，电场处于支配地位。因此研究完美透镜对近场的成像就可借用静电(磁)场理论中求电(磁)势的方法，此时保角变换是研究完美透镜近场成像的一种简便方法，但必须注意到完美透镜近场成像的核心是表面等离子极化波。在此基础上提出了几种具有放大或缩小的二维完美透镜，如圆柱环完美透镜，它可将圆柱环外面的物体成像于圆柱环内部，这是缩小像；也可将圆柱环内部的物体成像在外面，这是放大像。这个效应可用于提高扫描近场光学显微镜的分辨率。 1．3三维近场透镜

常用的阀门密封材料

常用的阀门密封材料有哪些？耐的温度是多少？聚四氟乙烯材质的密封在2.0mp的情况下能耐多少温度? 浏览次数：747次悬赏分：100 |解决时间：2009-5-6 10:25 |提问者：gxl52441732 我们工厂的反应高温高压，220度左右，2.0mp左右。用的不锈钢球阀，经常出现漏液的情况。 最好能给出一点科学依据。因为在咨询厂家的时候，说法不一。谢谢各位了。问题补充： 大家的答案只关注了温度，压力呢？影响大不大？ 最佳答案 补充说明2.0MPa的压力对密封是没有影响的。所以主要说温度的问题。 常用阀门密封材料： 丁晴橡胶（NBR） 乙丙橡胶EPDM 聚四氟乙烯PTFE 氟橡胶VITON 聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的失重速率（％）每小时分别为1×10-4、4×10-3和9×10-2。可见，聚四氟乙烯可在260℃长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等，所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。 力学性能：它的摩擦系数极小，仅为聚乙烯的1／5，这是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。 聚四氟乙烯在-196～260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能，全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。 耐高低温性：对温度的影响变化不大，温域范围广，可使用温度-190~260℃。 因此，总体来说聚四氟乙烯，一般熔点在260度以上 而且在这个温度左右机械性能依旧良好 不过考虑低分子量的聚四氟乙烯在高温下可能分解出有毒单体和低聚合体 因此一般使用都在250度以下 而丁晴橡胶（NBR）、乙丙橡胶EPDM耐温只在100度左右；氟橡胶VITON 能耐200度。 就如楼上说的使用硬密封是不错的选择，因为现在的硬密封已经能做到零泄露。所以你可以考虑一下。

印刷纸的光学性能标准

印刷纸的光学性能标准 目前国内造纸工业的速发展，纸与纸板的总量，总消费量排在世界第二，而且渐渐形成一套完整的标准化体系，当中，国家标准化法，计量法和产品质量法，是纸产品生产与销售必须遵循的三个基本法。 中国造纸业标准包括了国家标准，轻工业标准和企业的标准，从应用的领域来说，就有产品标准，产品性能测试方法标准和产品测试环境大气候条件标准，与此同时还有质量质量监督检验造纸专业记录器具，轻工业部门计量检定规程。引用我国造纸工业标准化体系表，出版的印刷用纸粉别为涂布纸与非涂布纸两个大类。 出版印刷业大批量使用的纸张，如新闻纸、胶版印刷纸、胶印书刊纸、凸版印刷纸等属非涂布印刷纸类；铜版纸、低定量涂布纸、铸涂纸等涂布印刷纸类。纸张的光学性能从测试依据的光学原理看，白度、色度、不透明度等属纸张的漫反射特性，光泽度、印刷光泽度属纸张的镜面反射特性。本文重点介绍出版印刷用纸的白度、色度、不透明度等光学性能及其测试标准。 一、解析光学性能

1、白度 众所周知，白色纸张可真实、客观地反映出印刷图文的全部色彩，提高文字的反差和清晰度，使复制品色彩鲜艳，达到图文并茂的效果。纸张白度越高，这种效果越显著。然而白度不宜过高，否则反射光线强，对视觉神经刺激过强，易引起视觉疲劳，因而印刷纸并不是白度越高越好，而且，不同用途印刷纸的白度值也不尽相同，据悉，中国少年儿童出版社，从保护少年儿童视力的角度出发，很多课本都采用了低白度纸张，有的图书内文甚至采用豆绿、浅黄色书写纸。黑龙江少年儿童出版社也将教辅书用纸白度降低到76%——85%。教育部规定，儿童用教科书用纸的白度为75%—76%。尽管出版印刷用纸基本为白色或近白色，但都有偏色现象，有的偏蓝、有的偏红，目的是使视觉判断显得更白些，但也要因人而异。不管怎样，同批供应的纸张应白度一致、色调均匀、色差不明显，以避免装订成册的印刷品切口色调出现分层现象。 2、不透明度 印刷用纸不透明度值的高低，直接影响印品的透印情况，各种用途的印刷纸，都必须有足够的不透明度，否则容易发生透印故障。 3、光泽度 印刷品的光泽度与纸张镜面反射特性密切相关。纸张的印刷光泽度是指在的条件下用标准亮光油墨在纸张试样上进行实地印刷，干燥后测定印迹区域的光泽度，以百分数表示。一般纸张光泽度高，印刷品的光泽度则高，印品图文层次鲜明，色彩鲜艳。如铜版纸光泽度

常用密封材料应用领域和特点

常用密封材料应用领域和特点 一、常用密封材料应用领域和特点： NBR—丁晴橡胶/商标名Perbunan?(拜尔公司) 丁晴橡胶是最常用的材料，它具有良好的机械性能，耐矿物基润滑油和油脂。这一特性通常由其所含丙烯晴（ACN）来决定的（ACN在18%~50%之间）。低度ACN 保证了低温性，但耐油性受影响。随着丙烯晴（ACN）的含量提高，则低温性降低，可耐油性有此增强。 丁晴橡胶有着良好的机械性能例如优良的耐磨性、低气体渗透性、耐矿物基润滑油和油脂、液压油H、H-L、H-LP、难燃液压油HFA、HFB、HFC、脂族烃、硅油和油脂、以及温度约80°C的水。 通常是不耐芳香族和氯化碳氢化合物，含高度芳香剂的燃料、极性溶剂、乙二醇制动液和难燃压油HFD等。它对耐臭氧，抗风蚀和抗老化等性能较弱，但在大多数应用场合中并不受太大影响。 FPM—氟橡胶/商标名“Viton?”（杜邦公司Dow Elastomers） 氟橡胶以其耐高温和耐化学制品等良好性能著称。另外，它也具有良好的抗老化和抗氧化、非常低的气体渗透性（特别适合用于高真空装置）。 标准配方氟橡胶具有非常良好的耐矿物油和油脂、脂族烃、芳香族烃、氯化碳氢化合物、燃料、难燃液压油HFD以及许多有机溶剂和化学制品等特点。除了标准配方的氟橡胶以外开发了许多合成聚合物和氟含量（从65％到71％）的不同合成物以适应特殊用途的有用材料，如耐乙醇汽油、耐低温（-35°C）。 氟橡胶通常是不耐热水、蒸汽、极性溶剂、乙二醇制动液和低分子有机酸。EPDM—乙丙橡胶/“Nordel?”（杜邦公司Dow Elastomers） 乙丙橡胶通常具有耐热水、耐蒸汽、耐老化和耐化学制品等特点。它分别用硫磺和过氧化物作为硫化剂进行硫化处理。如选用过氧化物为硫化剂进行硫化的乙丙橡胶其能适用更大的温度范围，并有较低的压缩变形。 乙丙橡胶适用与热水、蒸汽、洗涤剂、氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、硅油和油脂，多种极性溶剂，多种稀酸和化学（药）品。特别推荐其耐乙二醇制动液特性，但它不适用所有的矿物油产品（润滑油、燃料）。 选用硫磺为硫化剂进行硫化的乙丙橡胶其温度范围为-45°C~+130°C；过氧化物为硫化剂进行硫化的乙丙橡胶其温度范围为-50°C~+150°C。VMQ—硅橡胶/商标名“Silopreh?”（拜尔公司） 硅橡胶具有较大的工作温度范围和耐热氧化、耐臭氧老化、耐光老化和耐天候老化性能。与其他橡胶材料相比起机械性能是较差的。一般讲硅橡胶无毒、无味对生理无害；广泛用于食品及医药工业。 标准配方的硅橡胶其工作温度从-55°C到200°C并且耐水（最高温度至100°C）、发动机油和传动油、动物油、植物油和油脂。 硅通常不耐燃料、芳香族矿物油、蒸汽（短时间可达+120°C）、硅油和润滑油、酸和碱金属。 HNBR—氢化丁晴橡胶/商标名“Therban?”（拜尔公司） 氢化丁晴橡胶是获得完全或部分氢化的丁晴橡胶，致使它的耐热、耐氧、耐老化性得到，明显改善并且给予极好的机械性能。其所耐介质可参阅丁晴橡

光学性质

光学计算问题交流讨论 CASTEP中的光学计算是以电子结构计算为基础的，因为传统DFT在能带计算方面的问题，所以光学计算的准确性受到很大影响，但还是可以得到一些有用信息的。 而且对于一些strong Coulomb correlation的问题也可以通过LDA+U，LDA+SIC 等等进行修正。 因此此方面也会得到更多发展，应用。 我抛砖引玉先提出一个问题，希望高手解答，大家讨论。 对于光学各向异性的晶体，我们要考虑方向性，CASTEP中提供了两个选项，分别是polarized和unpolarized，可以提供各向异性的考虑。分别解释如下： Polarized - optical properties are calculated for plane polarized with the specified polarization direction; Unpolarized - optical properties are averaged over polarization directions perpendicular to the specified incident direction. 但是这两种情况究竟分别适用与研究什么类型材料呢？ 下面以wur结构为例，此种提法：the electric field parallel （E平行c）和perpendicular （E垂直c）to the crystallographic c axis，分别对应于CASTEP中的哪个选项呢？ 还有一种提法是分成两个分量：two components, the in-plane component is the average over the x and y directions and the z component which is perpendicular to x-y plane. 这样z分量和x-y plane分量分别可以和CASTEP中的哪种情况对应呢？polarization vectors perpendicular (E垂直c)and parallel（E平行c）to the crystallographic c axis 偏振矢量（or 极化矢量）分别垂直和平行c轴两种情况，这两种情况如果通过MS中对polarized和unpolaried的说明，其实都可以实现的，不知道具体有什么区别？选择两个选项的具体原则该是什么呢？ 大家多多讨论 在回答上面问题的之前，我绝对有必要了解一下CASTEP计算光学性质的主要原理，CASTEP计算的光学性质主要电子能带结构中最基本的跃迁方式，其他的考虑不多，如声子（晶格振动吸收），激子，自由电子气光学响应等，在CASTEP里面也有这个说明了，比如：Limitations of the methodLocal field effectsThe level of approximation used here does not take any local field effects into account. These arise from the fact that the electric field experienced at a particular site in the system is screened by the polarizability of the system itself. So, the local field is different from the applied external field (that is, the photon electric field). This can have a significant effect on the spectra calculated (see the example of bulk silicon calculation below) but it is prohibitively expensive to calculate for general systems at present. Quasiparticles and the DFT bandgapIn order to calculate any spectral properties it is necessary to identify the Kohn-Sham eigenvalues with quasiparticle energies. Although there is no formal connection between the two, the similarities between the Schr?dinger-like equation for the quasiparticles and the Kohn-Sham equations allow