光学工程的研究方向精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇光学工程的研究方向范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词 光学超分辨；光储存；作用

中图分类号：TP333 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）13-0135-02

随着信息技术的发展，人们储存信息的技术也在不断的更新，从原始的纸张信息记录形式发展到当前最为先进的光学超分辨技术。在近些年来，随着计算机应用的普及化，人们对于超高容量、密度、快速的信息储存技术越来越向往。而光储存技术是以光子为信息载体的一项优秀技术，特别是近年来取得了许多重大突破，在市场上的应用越来越广泛。当前社会中信息储存已经无法离开以光盘为基础的储存器件，其对于活动图像以及数据的储存有着非常好的效果。而光学超分辨技术对于光储存的发展有着引导作用，特别是储存密度的提高更是关键。调制激光束载有信息，光盘储存技术通过物镜使其聚焦于光盘存储介质之上。近年来发展起来的两项技术，光刻技术与工艺超分辨近场结构技术都是将近场光储存技术与超分辨光盘技术结合起来的新技术，对于新兴储存中的许多问题都可以进行有效解决。

1 光学超分辨近场技术及其应用

1.1 光学超分辨进场技术概述

基于传统的超分辨光学技术基础，综合近场光存储技术而发展起来的Super-RENS技术，是于上世纪九十年代初中通过磁致超分辨技术来实现的，其读出是通过热虹食原理来进行的。一般来说具有两层工作薄膜，其中一层用来记录，而另一层是用来作为掩膜层，光盘处于高速旋转的时候，激光就会照射到其上面，进而对于光束进行读取，并且存在着一个光束与照射前高温区的重叠，因为该重叠会引发热虹食的效应，对于光斑通过一个类似于光孔来有效的减少，对于信号有效的加以读取。

通过一定孔径的光束会发生散射，但是进场光在这种局限条件下实现突破，在孔的后面一定范围内，根据小孔的尺寸来限制光束的束宽，而波长的大小对其不会产生太大的印象，因此超过衍射极限的超精细结构也就可以有效的加以读取。该技术之所以能够突破衍射极限，取得更大的优势在于其结合了两项传统技术，并且在此基础上发挥自身的特点。一般来说该技术有多层膜系，而在近场范围内设置掩膜层与记录层。掩膜层介质在激光的照射下能够产生非线性效应，其微区光场可以有效的形成，或者为中心型或者为孔径型。在该技术下实现超分辨的技术基础在于掩膜在激光的作用下，能够快速的产生光学性质的变化。

1.2 光学超分辨近场技术在光储存中的应用

由几个科学家率先提出的光学超分辨近场技术，在超高密度光储存中进行应用。其掩膜层是采用Sb型的，在记录膜上可以实现一定的记录点。在发展过程中有其他科学家发现了介电保护层的不同对于超分辨性能有着不同的影响。介电保护层由于Sb薄膜的熔化而受到一定的压力，对于信噪比有很大的提升，对于介电保护层有很大的提升作用。Sb型掩膜的特点是其晶态与非晶态之间的转变可以使得激光的透过率发生变化，进而近场记录得以实现。一旦有激光照射后，激光束能量具备了高斯分布，Sb膜的光斑中央区域可以从晶态向熔化装状态转变，针对入射光，熔化状态的Sb有着较高的透过率，因此也就类似于在晶体状态下的掩膜中设置一个光斑直径的小孔，记录层与Sb膜层之间的厚度与近场光传播距离相比较小，也正因为这样，Sb掩膜层中小孔的投影与到达记录层的光束相类似，一旦移去激光束，熔化状态的Sb就会迅速的变成结晶状，也就是实现了整个近场记录的过程。

如果记录点的大小保持在一定范围内，而膜层也处于固定状态下，SiN/Sb/Sin膜层可以使得系统的信噪比达到最优化，其厚度为一定值。对于介电保护层的结构进行调整，使得介电层间的压力处于最优状态，对于信噪比可以很大程度的提高。

2 光学超分辨技术在光学头中的具体体现

从光学超分辨的各种实现途径可知，其具有自身的优劣势。基于现实中各因素的考虑，一般采用光瞳滤波器的光学变迹术。作为光盘驱动器的重要元件，在保证物镜的波长和数值孔径的前提下，在光学头中运用超分辨技术可减少光斑的读出，同时在衍射极限上取得突破。这种光学头一般被称为超分辨光学头。在DVD光学头中加入光瞳滤波器可获得超分辨光学头，通过这种方式获得的超分辨光学头能够获得高于常规光盘存储器的储存容量。

光学超分辨系统属于比例分辨率放大系统中的一种，光瞳滤波器的超分辨增益是影响整个光学超分辨系统分辨率的决定性因素。而能够影响超分辨增益的只有光瞳本身的设计，跟其他因素无关。基于此，在诸如DVD、BD、HD、CD等系统中都可以运用光学超分辨技术，从而提高DVD、BD、HD、CD等的分辨率。从这一点上看，光学超分辨率具有很大的市场优势。

2.1 超分辨光学头系统机构分析

以一个带有超分辨原件的典型光学头进行分析。通常情况下，要使从激光器发射出来的激光能够准直，需要通过准直镜来达到这一目的，然后准直的激光通过超分辨光瞳，在光盘表面上会有一个压缩焦斑的形成。跟大众的DVD光学头进行比较之后，不难发现其在结构上跟DVD光学头的最大差别即是在超分辨原件上。对于老式的光学头来讲，在其上面再添加一个超分辨光瞳就能够变为现今的超分辨光学头。

2.2 超分辨元件的结构和行为

对于三段式相移光瞳来讲，通过相关的结构参数和透过率的设计，就能够调制中央主瓣的大小，从而实现超分辨的效果。通常情况下，光瞳的超分辨行为可以通过半宽比、旁瓣强度比和斯特列尔比来进行定量分析和描述。拿斯特列尔来说，其表示的是焦点强度和其相应的未整形光束的强度之间的比值。

3 结束语

信息技术时代对于信息储存技术的要求也越来越高，而光储存是一种较为先进的信息储存技术。光储存领域不断发展的过程中，受到储存密度的影响较大，通过光学超分辨技术的应用，特别是光学超分辨近场技术对于光储存技术的提高有着重要作用。光储存技术以光子为信息载体，突破了传统的储存技术，充分发挥自身的优点，近年来成为社会中不可或缺的信息载体，对于数据以及影响活动都有着重要作用。文章对于超分辨近场结构技术以及光学超分辨技术在光学头中的应用进行探讨，特别是就如何提高储存密度进行分析，对于超分辨掩膜的功能进行分析，其产生的微小光场以及介质层的功能对于实现光子纳米储存技术都有着重要的推动作用。

参考文献

[1]吕志坚，陆敬泽，吴雅琼，陈良怡.几种超分辨率荧光显微技术的原理和近期进展[J].生物化学与生物物理进展，2009（12）.

[2]于前洋，曲宏松.实现同步轨道（GEO）高分辨力对地观测的技术途径（下）[J].中国光学与应用光学，2009（01）.

[3]乔彦峰，刘坤，段相永.光学合成孔径成像技术及发展现状[J].中国光学与应用光学，2009（03）.

作者简介

陈成杰（1992-），女，山东德州人，本科在读，研究方向：光学工程。

篇(2)

关键词：电磁场与电磁波；教学改革；科研促教学

作者简介：马凤英（1975-），女，河南濮阳人，郑州大学物理工程学院，副教授。（河南 郑州 450001）

基金项目：本文系国家自然科学基金（项目编号：60907046）、河南省教育厅自然科学研究计划项目（项目编号：2009A140008）、郑州市科技局项目（项目编号：121ppTGG360-7）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）36-0099-02

“电磁场与电磁波”是郑州大学（以下简称“我校”）电子信息类、通信工程、电子科学与技术、电气工程及自动化等专业学生必修的一门重要专业基础课，主要研究电磁场的基本属性及其运动规律、波与物质相互作用及信息的提取、电磁场系统的计算方法及仿真技术和工程技术应用中的电磁理论问题等。它和电磁干扰与电磁兼容、射频及高速电路设计与开发等课题紧密联系，是一些交叉领域的学科生长点和新兴边缘学科发展的基础。同时，电磁场与电磁波作为能量的一种形式、信息传输的载体和探测未知世界的一种重要手段，在通信、雷达、医疗保健、导航、军事、能源和环境检测等领域中得到了广泛的应用。但是由于电磁场与电磁波概念抽象、理论深奥、应用数学知识多、分析推导繁琐等，使该课程历来被认为是教师难教、学生难学的课程之一，甚至有学生私下里称电磁场这门课为“火葬场”。随着“宽口径、轻专业、重基础”本科培养理念的出现，各高校开设基础课程门类增多，我校自2009年来将该课程的课时数由64学时减少为48学时。这样一来，要在教学计划学时内完成教学内容，每节课的上课内容就会增加，满堂灌的教学方式势必会导致学生疲倦，不利于学生自主学习能力和自我发展能力的培养。另外，针对我校光学、光学工程硕士专业方向和电子科学与技术、电子信息科学与技术两个本科专业就业的需要，对教学内容需进行适当调整。因此，为了适应这种情况，对于课程讲授内容适当增减，教材的重新选择及教学方法的改革势在必行。

一、教学内容的改革

新的教学计划修订之前，这门课采用的教材是马海武教授编写的《电磁场理论》，该书基础性较强，偏重于理论，教授这门课的老师也是我校物理专业的教师。而电子信息、电子科学与技术这两个专业毕业生，无论深造还是就业，均偏重于电磁场的应用——解决工程类电磁场问题。因此，教学计划修订后，这两个专业的教材换为谢处方、饶克谨教授编写的《电磁场与电磁波》。教学内容上也进行适当优化，比如大学物理中电磁学部分已经对真空和介质中的静态场以及电磁感应现象和位移电流假设进行了详细的讲解，也简单介绍了麦克斯韦方程组。在教授“电磁场与电磁波”这门课时对静态场的特性和分析就可以用较少的学时，以学生为中心，多以提问的形式进行讲授。而对时变电磁场的分析方法、电磁波的反射与透射以及波导与谐振腔相关章节的讲授就要用较多的学时。另外在讲授这部分内容时要增加一些工程实例，加深学生对知识的理解并提高应用能力。如在讲授“均匀平面波对多层介质分界面的垂直入射”时，引入滤光片、介质高反膜和增透膜的设计原理及应用，使学生对课程的背景、研究领域、主要技术、发展方向有大致的了解，培养学生在此领域的兴趣和深入研究的愿望。

二、教学方法与教学手段的改革

1.将科研课题引入课堂教学，提高学生对基础研究的兴趣和关注

早在2005年教育部的教高[2005]001号文中就强调“积极推动研究性教学，提高大学生创新能力”。探索性是本科研究性教学的主要特征之一，不但要传授知识，还要培养学生探求未知的能力。因此，高校教师不但要讲好书本知识，还要做好科研，大量查阅文献资料，实时关注本专业方向的最新发展动态，有针对性由浅入深地将最新科研成果引入到教学中以激发学生的求知欲，使学生主动参与到科研中来。例如笔者结合研究方向微腔器件与物理，在讲解“均匀平面波反射与透射”时，只带领学生推导导电媒质分界面的垂直入射，根据电磁边界条件得出分界面上电场振幅反射和透射系数，强调入射介质中的电场为入射波和反射波的叠加，把具体的科研问题——平面微腔器件结构设计引入课堂教学。平面微腔是典型的集成光电子器件，而光电子集成又是信息技术的发展新方向。平面微腔（尤其是光学微腔）结构设计中，比较重要的一个参数是有效腔长的确定。有效腔长的大小不但包括两反射镜之间的光学距离，还应包含两端反射镜的相位穿透深度。以电磁波在介质/金属界面反射为例，让学生了解相位穿透深度的概念。

介质/金属界面的反射系数为。其中和分别为入射和出射介质（金属）的波阻抗，其中为复数。因此，为复数。一般金属反射镜的反射率接近于1，即，为界面上反射波相对入射波的位相延迟。

假定入射电场为，经界面反射后入

射介质中的合成电场为，

即合成电场为行驻波场。

当时，合成电场取最大值；当时，合成电场取最小值。

驻波比，由于接近于1，因此驻波比接近无穷大，即入射介质中的电场接近于驻波场。不同于理想介质/理想金属界面，此时界面处并不是驻波的波节，其波节位置由合成电场取最小值时所对应的z值确定，如图1所示。

取n=-1，所对应z值即为金属的相位穿透深度（如图1标注）。

2.多媒体与传统板书相结合的教学手段

多媒体教学相对于传统板书教学具有自身的优越性，它可以在文字、图形的基础上增加图像、动画、声音、影像等，将传统教学手段很难表达的教学内容或无法观察到的现象利用视觉和听觉的形式展现出来，使抽象复杂的问题简单化，枯燥难懂的知识形象化。比如在分析波从波密媒质到波疏媒质传播且入射角大于临界角时透射电场的分布时，如果仅从公式推导得出透射电场的形式，学生很难直观地理解透射波的传播情况。此时就可以通过MATLAB编程来再现透射电场，学生就能够直观地看到透射波（表面波）沿分界面传播但其振幅在垂直于分界面方向上按指数规律的衰减情况。这时告诉学生表面波的等幅面和等相面垂直为非均匀波，学生就会产生深刻的理解。多媒体授课可以提高课堂教学效果，提升教学质量，但并不是所有的课程都适用多媒体教学。比如电磁场这门课有很多公式推导，如果一味地依赖多媒体就会造成讲课节奏过快，学生理解消化时间减少，反而不利于课堂教学效果的提高。因此，这门课程适合采取多媒体和传统板书相结合的方式进行授课。

3.尝试开设相关实验

“电磁场与电磁波”作为工科电类专业的技术基础课，具有理论性强、概念抽象、数学基础要求高等特点。要想提高教学效果，应设法使复杂的问题简单化，抽象的概念形象化。目前开设的课堂演示实验有：电（磁）介质的极化（磁化）、均匀平面波在非导电媒质和导电媒质中的传播、波的极化、均匀平面波在理想介质（导体）界面上的反/透射及表面波等。为了进一步提高学生的动手能力，使他们在实验中验证所学理论，笔者正计划开设实验课，实验内容初步定为：电磁信号的波速、波长和相位常数的测量；电磁波的极化；电压驻波比测量；电磁波的反射与透射；电磁场与电磁波的计算机仿真等。通过实验教学环节，从测量基本参量入手，利用专业测量仪器研究波的传播、极化等特性。

4.设置合理的考评机制

课程的考核是督促学生学习、检验教学效果的重要手段，其最终目的是使学生更好地掌握专业基础知识和相关研究领域的应用。这门课的成绩取决于学生的综合表现，包括学生平时出勤情况、作业完成情况、课堂与老师的互动情况以及期末考试成绩。每个学期会不定期抽查学生出勤情况，出勤成绩占总成绩的20%。另外，平时作业占总成绩的20%，期末考卷成绩占总成绩的60%。课后习题让学生自己在课下练习，而需要交的作业是结合具体工程实例的设计或者论述题，没有具体的参考答案，避免出现敷衍、互相抄袭的现象。此外，根据学生平时课堂发言以及与老师互动情况，还设立奖励分，最高10分，这部分直接计入总成绩。

5.不断提高自身素质和教学水平

教学活动中，教师首先要尊重学生，热爱学生，以学生为中心开展教学工作。课堂上要保持热情，每次上课之前都要抽出几分钟把上节课的主要知识点回顾一下，让学生轻松过渡到教师接下来要讲授的内容。课上列出纲领和精华部分，对有些问题给出思路，然后结合具体的科研和工程问题，让学生掌握更多新的知识和科研前沿。穿插一些有关人生的感悟和思考，让学生在轻松的气氛里学习，培养积极向上的人生观。除了以满腔的热情对待事业和学生外，教师还要自觉高标准地塑造自身的人格，才能以自身健康的人格培养学生的人格。在教学中还要不断充实自己，完善教学资料，跟踪最新的教学和科研成果，积极参加高等学校电路和信号系统、电磁场教学与教材研究会，跟兄弟院校电磁场教师进行交流，不断提高教学水平。

三、总结

针对我校光学、光学工程硕士专业方向和电子科学与技术、电子信息科学与技术两个本科专业就业的需要，以及目前“电磁场与电磁波”课时大幅缩减的教学现状，提出了从教学内容、科研促教学到教学手段、实践教学等一系列的改革思路，目前已取得了初步成效。下一步的目标是增加课外实验内容，通过实验验证并巩固所学理论知识，激发学生的学习兴趣，进一步增强学生的创新能力。

参考文献：

[1]谢处方，饶克谨.电磁场与电磁波[M].北京：高等教育出版社，

1999.

[2]刘万强，孙贤明，王海华.电磁场与电磁波实验教学的探索与实践[J].大学物理，2012，（12）.

[3]田雨波，张贞凯.“电磁场理论”教学改革初探[J].电气电子学报，2008，（1）.

[4]中国高等教育学会.改革开放30年中国高等教育发展经验专题研究[M].北京：教育科学出版社，2008.

[5]赵晓霞.大学本科研究性学习的特征[J].现代大学教育，2006，

（5）.

[6]李阳，梁蕊.循环系统的多媒体课件设计及教学应用体会[J].当代医学，2011，（10）.

篇(3)

关键词：获取途径 文献分布 规律 资源共享

中图分类号：G255 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（c）-0200-02

随着中国科学院合肥大科学研究中心获批筹建，合肥物质科学研究院引进了大批海外人才，同时也招收了大批的研究生助推合肥研究院的发展。大批科研人员的涌入使得文献需求量大增，科研人员需求文献的深度、广度也在加大，合肥研究院图书馆目前订购的电子资源不能满足科研用户的需求，为了满足广大科研人员对科研文献的需求，图书馆建立了即查即得的QQ文献服务群，本群极大方便了科研人员对文献的需求与利用。该文收集了42天共提供咨询的文献398篇文献作为分析对象，从以下几个方面进行分析。

1 合肥物质科学研究院下属科研单元的需求量

合肥物质科学研究院隶属于中国科学院，其下属科研单元有11个，其中中科院合肥技术创新工程院和应用技术研究所是新成立的科研单元，是将科技成果转移转化的单位，没有文献需求。科研人员比较集中的研究所是安徽光机所和等离子体所，以基础科学为主的是固体物理所。由于安徽光机所是特殊的科研单位，科研人员的实验室不能联网，一些在研究院IP范围内无法下载的文献通过QQ文献咨询可以即查即得，满足了安徽光几所的科研人员查找文献的需求，每天接收安徽光机所的咨询文献较多，从表1和图1可以看出，安徽光机所的文献咨询量占总文献量的32.16%，远远高于其他科研单元的需求。科研人员较多的等离子体所向QQ群寻求文献并不多，说明等离子体所在IP段内基本可以满足所需文献，作为基础研究的固体所咨询文献偏多，说明合肥物质研究院所订购的文献资源库不能很好满足固体所的需求，故此向QQ文献咨询较多。

2 查找文献的途径

大量科研人员的引进使得文献的需求量激增，该研究院自己订购的数据库无法满足广大科研人员的需求，于是图书馆和中国科技大学合作签订合作共享平台，中国科技大学给我们开通了多条VPN专线，方便图书馆员利用中国科技大学的电子资源，同时还与百链学术搜索平台签了协议，有些无法查找的文献可以向百链学术搜索请求传递文献，还可以通过中科院文献情报中心依托中科院内、院外丰富的文献资源和国内外图书馆高效的协作网络为我们的科研人员和学生提供国内图书馆和国外图书馆各类文献的查询、获取与传递服务，表2和图2是文献查找的途径分布图表。

3 科研人员需求文献的类型

从表3可以看出，科研人员对文献的需求呈多种形式，有期刊、会议文献，也有专利、图书（主要是电子图书）和学位论文，不拘一格的文献需求，反映了科研人员发散性思维方式获取文献将能更准确地挖掘所需要的文献精髓。图3能直观地反映出文献分布，外文期刊论文需求量最多，其次是会议文献。因为多数专利可以免费获取，表3中专利需求较少。

4 利用WOS对文献需求的结果分析

在398篇文献中去除中文文献、电子书、专利、学位论文、早期没有被WOS收录的，能导入到WOS中有228篇文献。从228篇文献总结分析出科研人员对那些学科需求较多，主要的科研方向在哪里，从而可以很好地为合肥研究院的科研方向定位，为以后电子资源的订购确定方向。其在WOS的分析结果如下。

4.1 排在前十的研究方向

表4所列排名前十的学科分布充分体现了合肥物质研究院的主要研究方向，合肥物质研究院以基础学科为主的科研单位，主要以物理、材料科学、化学、工程、科学技术、光学、光谱学、核科学与技术、气象学和大气科学等多学科的交叉研究，合肥物质科学研究院下属科研单元的科研人员都不是孤立搞自己的研究，而是各科研单元相互交流合作，共同服务于合肥研究院的大科学工程。

4.2 需求文献的来源出版物分布情况

科研人员对文献的需求质量在不断的提高，表5中列出了排名前十的期刊分布，其中NATURE子刊的文献需求较多。由于NATURE子刊的订购需要费用高，合肥研究院订购NATURE子刊比较少，不能在IP地址内稽查即得NATURE子刊文献，只有通过QQ文献服务群请求文献，体现了QQ文献服务群的重要性。从表5可以看出科研人员对文献的需求质量也在不断提高，说明科研人员追求高质量的科研成果。

5 结语

该文以文献搜索为切入点探索科研人员的文献需求问题，不仅描述了文献获取途径，还总结了文献需求分布的规律，研究分析了科研人员的研究方向。文献资源共享，文献利用与获取，网络的发展给图书馆开发利用信息资源提供了前所未有的发展空间，图书馆工作人员利用多途径、多渠道查找文献的方式满足了科研人员的即查即得的文献需求。

参考文献

[1] 张瑛，代恩梅.中科院研究所核心期刊保障率及相关分析[J].科技资讯，2013（3）：252-253.

[2] 周春玲，曲杰.取消读者借阅权限：高校图书馆发展趋势[J].上海商学院，2009（3）：86-88.

[3] 商颂滨.高校图书馆参考咨询服务的发展趋势[J].科技情报开发与经济，2009（36）：1-3.

[4] 包昌火.让中国情报学回归本来面目[J].情报杂志，2011（7）：1.

[5] 仲明.社会科学研究中的文献利用与需求[J]情报资料工作，2001（2）：9-12.

篇(4)

此举,对江苏省半导体照明产业来说,令人振奋;对科技部正在“十城万盏”万盏工程来说,同样提振人心。

回顾“十城万盏”工程实施一周年的历程,我国的半导体相关科研院所、检测机构做出了许多可圈可点的贡献。仅以上海为例,上海拥有同济大学与照明艺术研究中心、复旦大学光源与照明工程系、复旦大学材料科学系、上海光机所、上海技术物理研究所、上海光学仪器研究所、国家光学仪器质检中心等科研院所、检测机构。

近年,上海已在绿色照明光源领域取得多项技术突破,在半导体照明材料的制备、工艺、器件的研究和应用等方面开展了许多富有成效的研究,并已取得了一些具有国际先进水平和自主知识产权的关键技术,为产业化应用奠定了坚实的基础。2009年,上海市LED产业实现产值100亿元,其中,上海市的科研院所、检测中心功不可没。

同样,各试点城市取得的成绩,军功章上也有科研院所及检测机构的“一半”。但面对成绩,科研院所及检测机构真的可以高枕无忧了吗?

虽然时间过去了两年,但提及“337”事件、提及那位令人发怵的“美国老太太”,半导体照明产业从业者们依然如鲠在喉。

目前,我国的半导体照明研发中,依然存在诸多需要反思的问题。众所周知,作为一个科技含量较高的产业,要想实现半导体产业的利润最大化,掌握其核心技术,是必然的选择。

然而,反观我国半导体产业现实,半导体照明行业的核心专利中绝大部分都被日亚、丰田合成、科锐等国外LED企业所垄断。我国LED企业所申请的专利主要集中于,保护范围较小。目前除南昌晶能光电外,其余芯片企业的技术或多或少都涉及一些专利侵权。据了解,目前我国LED封装所用的两类荧光粉YAG:Ce 和YAG:Tb 的专利也分别为日亚、欧司朗所掌控。

因此,加强拥有核心自主知识产权的各种材料的研究,对相关科研院所来说,迫在眉睫。

从长远来看,如果无法打破国际LED巨头的技术垄断,则那位令人发怵的“美国老太太”导演的LED行业“337”事件,将会一次次地重演。

2010年1月11日,总理在国家科学技术奖励大会上发表了重要讲话。温总理在讲话中强调:“要紧密跟踪世界经济科技发展趋势,大力发展战略性新兴产业。在新能源、新材料和高端制造、信息网络、生命科学、空天海洋地球科学等领域,推动共性关键技术攻关,加快科研成果向现实生产力转化,逐步使战略性新兴产业成为可持续发展的主导力量。”

科学技术是第一生产力!

我们相信,相关科研院所、检测机构定能不负重望,在未来的“十城万盏”工程推进中,担负起半导体照明核心技术研发的重任,力争打破国际LED巨头的技术垄断,促进我国的LED产业健康发展。

北京大学宽禁带半导体研究中心

北京大学宽禁带半导体研究中心,是国内宽禁带半导体的主要研究基地之一。

物理学院Ⅲ族氮化物半导体研究组1993年起在国内最早开展了MOCVD生长GaN基材料与蓝光LED的研究工作,成功地研制出GaN基蓝光、绿光和白光LED,掌握了拥有自主知识产权的GaN基LED制备关键技术,在上海依靠自己的技术建立了北大蓝光公司并成86计划产业化基地。中心在半导体照明用大功率白光LED研制和GaN基脊型LED研制上又取得了重大突破。

北京工业大学北京光电子技术实验室

国家有色金属复合材料工程技术研究中心

北京工业大学北京光电子技术实验室国家有色金属复合材料工程技术研究中心,是国家级工程中心。中心主要从事颗粒增强复合材料、有色金属半固态加工技术、喷射成形技术、激光快速成形技术、先进雾化技术等研究开发工作。

主要研究方向包括:颗粒增强金属基复合材料制备技术、有色金属半固态加工技术、喷射成形技术、激光快速成形技术、快速凝固气雾化技术、超声雾化技术、快冷铸带技术、金属纳米制备技术等。

“九五”以来,产业建设取得较快的发展,建成了具有一定规模的SMT焊粉和粉末触媒2条生产线,形成了焊粉、焊料、喷涂粉末、触媒等具有特色的高技术产品。

清华大学电子工程系集成电子学国家重点实验室

清华大学集成光电子实验室是国内从事光电子材料与器件及其在光纤通信与网络中的应用技术的主要研究基地,在许多重要的研究领域取得了突出成果。

实验室重点研究基于半导体光电子材料、低维纳米结构材料和石英光纤的各种新型光电子器件以及集成器件,研究上述器件在光纤通信系统与网络、信息处理与平板显示系统中的应用技术,及其未来高速、宽带光纤通讯与网络技术。

自1999年10月起,实验室开始GaN基蓝绿光LED研究,在GaN基LED材料的MOVCD外延生长、器件制备、管芯封装以及系统应用技术的研究等方面积累了丰富的经验。

中国电子科技集团公司第四十五研究所

中国电子科技集团公司第四十五研究所是国内从事电子专用设备技术、整机系统和应用工艺研究开发与生产制造的专业化科研生产单位,传承50年半导体专用设备研发经验,在微电子学、精密光学、计算机应用、自动控制、精密机械、液压、气动及系统工程等诸多技术应用方面居国内领先地位。

目前,研究所已形成以IC关键工艺设备“光刻机”为龙头,晶圆加工设备、芯片封装设备及电子元件设备等门类齐全,系列配套的产品。由我所研制的材料加工、光刻、清洗、中测、划片、键合设备在国内处于技术领先地位并已具备规模生产能力。

中科院物理研究所

中国科学院物理研究所是以物理学基础研究与应用基础研究为主的多学科、综合性研究机构。研究方向以凝聚态物理为主,包括凝聚态物理、光物理、原子分子物理、等离子体物理、软物质物理、凝聚态理论和计算物理等。

近年来,物理所新型化合物材料实验室利用MOCVD设备,进行超高亮度GAN基光二极管关键技术研发,具有完善的研发和测试设备。近年出色地完成了多项国家计划、973计划、科学院创新计划等项目。目前正致力于提高LED材料发光效率、深紫外材料、非极性材料、单芯片白光材料等领域的研究。

中科院半导体照明研发中心

中国科学院半导体照明研发中心经几年的基本建设,已经成为半导体照明科学技术的创新中心及我国半导体照明产业可持续发展的技术辐射中心和产业服务平台。中心在半导体照明核心,技术方面取得了重大突破,形成了一系列成果和知识产权。

中心在半导体照明重大设备、材料生长、器件工艺、重大应用等方面与国内外相关研发机构建立了良好的关系。通过技术辐射,增强了国内外相关企业的竞争力,促进产业整体水平的提高,有力地推进了半导体照明用LED的发展和应用。

中国电子科技集团第四十六研究所

中国电子科技集团公司第四十六研究所始建于1958年,是国内最早从事半导体材料和光纤材料技术研究开发与生产的专业科研单位之一。

经过四十多年的发展壮大,我所目前已形成三大专业科研领域,主要涉及半导体电子功能材料、特种光纤材料的研究开发和电子材料检测,并承担一定的生产任务。该所质量检测中心是信息产业部专用电子材料质量检测中心,主要承担对电子材料的检测、检测技术改进等任务,将建成国家级电子信息材料的检测中心。

中国电子科技集团公司第十三研究试验中心

中国电子科技集团第十三研究所试验中心国家半导体器件质量监督检验中心和信息产业部半导体器件产品质量监督检验中心,是国家首批规划的100个国家级中心之一。

中心曾多次承担以高频、超高频低噪声晶体管和微波晶体管为主的半导体分立器件的生产许可证确认试验、仲裁试验、创优试验和鉴定试验。同时还是全国半导体标准委员会主任单位、IEC/TC 47的归口单位及国际标准化工作网秘书单位,曾多次承担或参与国家标准和专业标准的制定、修订及标准的验证工作。

吉林大学

有机白光器件(WOLED)是下一代节能照明型技术之一,WOLED具有以下特点:是一种面光源,实用于高性能照明设备的制备:进一步发展的柔性WOLED在民用与国防照明方面应用前景更为广阔;工艺简单、有益环保、原料丰富、与无机LED有互补性。吉林大学在有机白光材料与器件方面取得了一系列有意义的研究成果。

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(简称“长春光机所”)以知识创新和高技术创新为主线,从事基础研究、应用基础研究、工程技术研究和高新技术产业化的多学科综合性基地型研究所。

该所在以王大珩院士、徐叙院士为代表的一批科学家的带领下,在发光学、应用光学、光学工程和精密机械与仪器等领域先后取得了1700多项科研成果,研制出了中国第一台红宝石激光器、第一台大型经纬仪等十多项“中国第一”,被誉为“中国光学的摇篮”。

中国科学院长春应用化学研究所

经不懈努力,中国科学院长春应用化学研究所现已发展成为集基础研究、应用研究和高技术创新研究及产业化于一体的综合性化学研究所,成为我国化学界的重要力量和创新基地。

在“光电功能高分子与塑料电子学”方向,研究所以发展光电功能高分子的可控合成、微加工攻器件组装涉及的关键科学问题为核心,围绕平板显示、照明光源、光通信组件等应用目标,以“分子工程―凝聚态调控―微加工方法―器件工程”研究链条为主线,在高分子设计与合成、高分子薄膜生长与调控、微加工方法学、器件工程等方面开展具有重大科学目标导向的基础研究。

同济大学

同济大学是教育部直属重点大学,是首批被国务院批准成立研究生院的高校之一,并被列入国家财政立项资助的"211工程"和国家教育振兴行动计划与地方重点共建的高水平大学行列。

“九五”以来,同济大学围绕信息、生物、新材料、能源、汽车制造、机电一体化、环保等高新术领域,取得了一大批高新技术重大科研成果。

同济大学正在承担着近百项“863”项目及国家攻关项目,一大批高新技术和科研技术实现了产业化,取得了巨大的社会效益和经济效益。

中国科学院上海光学精密机械研究所

中国科学院上海光学精密机械研究所(简称中科院上海光机所)现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。

上海光机所重点学科领域为:强激光技术、强场物理与强光光学、信息光学、量子光学、激光与光电子器件、光学材料等。

经多年的努力,上海光机所在各种新型、高性能激光器件、激光与光电子功能材料的研制方面进入了国际先进水平。

江苏省光电信息功能材料重点实验室

江苏省光电信息功能材料重点实验室以南京大学微电子学与固体电子学国家重点学科为主干学科,部分覆盖理论物理国家重点学科、光学与光电子学和有机化学两个博士学科点。部分覆盖的研究机构有南京大学金属有机化合物(MO)源工程研究开发中心,南京大学光通信系统与网络工程研究中心。交叉与支撑研究机构有南京大学固体微结构国家重点实验室、现代分析中心、固体物理研究所等。

实验室的建设目标是:成为一个开放的、具有国际竞争力的新型光电信息功能材料研究和开发中心,一个材料、电子、物理和化学学科交叉的高素质信息功能材料人才培养基地

杭州师范大学有机硅化学及材料技术教育部重点实验室

杭州师范学院有机硅化学及材料技术实验室,从1991年开始从事有机硅化学及材料技术的研究与开发,是教育部系统最早为国防军工配套的民口研制单位之一、中国氟硅材料工业协会(硅)理事单位、中国材料网副理事长单位,现为杭州市、浙江省和教育部重点实验室。

可进行有机硅及硅酮塑料等有机材料的研制、开发,也可以进行由原材料到产品的性能检测及结构和性能关系分析等工作。还建立了“863”项目转化基地,实现了产业化技术开发批量生产,为用户提供有机硅材料、制件、产品技术。

中国计量学院信息工程学院

信息工程学院早在1985就初具雏形,其中无线电计量与测试是学校最早的专业之一。2000年8月,信息工程学院由原信息工程系与计算机科学与技术系组成而建,现主要从事电子信息与通信技术、计算机技术和生物医学工程等领域的教学和研究工作。

学院设有3个学科性研究所:电子信息与通信研究所、计算机应用技术研究所和计算机软件研究所。

厦门大学

厦门大学半导体物理学科曾经创造过许多国内第一,包括全国第一台晶体管收音机,第一个GaP红色、绿色、黄色的平面LED,第一台平板示波器等,在半导体材料和器件研发,尤其在具有光电子功能的半导体研究方面,拥有雄厚的研究力量。

曾经在晶体管收音机、平面LED、平版显示器、ZNS场致发光、LED测量、半导体材料设计等研究方面取得了重大成果,为国家半导体科学的发展作出了重要的贡献。在有光电子功能的半导体研究上,形成了VI族、Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅳ族材料和器件门类齐全的研究力量。

山东大学晶体材料国家重点实验室

晶体材料国家重点实验室是我国首批建设的重点实验室之一,主要致力于应用基础研究。

目前,晶体材料国家重点实验室已发展成由材料学、凝聚态物理两个国家级重点学科和材料科学与工程、物理学、化学三个一级学科博士点支撑的高层次人才培养基地以及上、中、下游紧密衔接的科技成果辐射基地。

国家重点实验室建立以来,先后有LAP、KTP、双掺杂TGS、KNSBN、KTN、NdPP、NYAB、LT、DKDP、KDP、MHBA、BN等晶体材料的创新性研究工作受到了国际同行的广泛关注。

武汉光电国家实验室微光机电系统研究部

武汉光电国家实验室,是科技部于2003年11月批准筹建的五个国家实验室之一。

武汉光电国家实验室是国家科技创新体系的重要组成部分,也是“武汉.中国光谷”的创新研究基地。在光电子研究方面,实验室着眼于解决国家光电子产业发展中的重大关键技术问题,为推动武汉国家光电子产业基地的建设和发展提供原创性、实用性科研成果;为推动民族光电子产业进一步发展,提升我国光电子产业国际竞争力提供强有力的科学和技术支撑。

华南理工大学高分子光电材料与器件研究所

华南理工大学材料科学与工程学院高分子光电材料及器件研究所(简称光电所)在高分子发光材料及器件、高分子光伏材料及器件及高分子场发射材料及器件三个国际前沿领域展开特色研究。

目前承担的科研任务以国家级项目为主,包括科技部提出的国家高技术重大研究计划项目(863),国家重大基础研究项目(973)和国家基金委重大研究项目等,光电所是973首席科学家单位。此外,还有教育部、广东省、广州市重大或专项项目。

国家半导体器件质量监督检验中心

国家半导体器件质量监督检验中心筹建于1986年,为国家首批规划的100个国家级中心之一,1990年通过原国家技术监督局审查认可和国家计量认证,并授权开展工作,成为对半导体器件产品进行检测工作的第三方中立机构。

中心曾多次承担以高频、超高频低噪声晶体管和微波晶体管为主的半导体分立器件的生产许可证确认试验,仲裁试验,创优试验和鉴定试验。同时还是全国半导体标准委员会主任单位,IEC/TC47的归口单位,国际标准化工作网秘书单位,曾多次承担或参与国家标准和专业标准的制订、修订及标准的验证工作。

中心可按照GB、GJB、SJ、IEC、MIL标准对半导体器件、集成电路、微波组件、小整机、微型计算机、印制电路板等进行测试、筛选、DPA试验、老化试验以及鉴定检验和质量一致性检验。

国家电光源质量监督检验中心(北京)

国家电光源质量监督检验中心(北京)是国家质量技术监督局授权的国家级照明电器专业检测中心,具有独立的法人资格。中心下设办公室、光源检验室、电器附件检验室、灯具及灯头灯座检验室和寿命检验室。中心于1995年通过中国实验室国家认可委员会的认可(按ISO导则25),并在2002年按ISO/IEC17025标准变更了质量体系。

检测中心的主要业务是对照明电器产品进行产品安全认证、节能认证、验货检验、委托检验,以及承担国家、北京市相关部门下达的照明产品质量抽查、新产品技术鉴定、产品质量仲裁等检验任务。是中国电光源行业中专业水平最高、技术能力最强、经验最丰富、设备设施最齐全的专业检测中心之一。

国家电光源质量监督检验中心(上海)

国家电光源质量监督检验中心(上海)于1992年成立,行政上隶属于上海市质量监督检验技术研究院。中心是专门从事电光源等照明设备的检测机构,授权检测能力共79项184个标准。国家电光源质量监督检验中心(上海)是经中国合格评定国家认可委员会认可的实验室、国家认证认可监督管理委员会指定CCC认证检测机构。

国家电光源质量监督检验中心(上海)可对LED模块用直流或交流电子控制装置等附件、固体发光光源(LED发光二极管、OLED有机发光材料、EL平面可弯曲发光材料)等光源产品进行安全、性能和节能指标的检测,同时能提供照明产品的EMC检测服务。

国家通用电子元器件质量监督检验中心

国家通用电子元器件质量监督检验中心(信息产业部电子第五研究所元器件检测中心)是中国第一批获得国际/国家认可和授权、专业从事电子元器件检测、鉴定和评价的非盈利性第三方检验机构,是按照ISO/IEC17025建立的文件化质量管理体系的国家级实验室。目前,试验室已在上海、并将在深圳、北京设立办事处。

中心依托信息产业部电子第五研究所在电子元器件测试、试验、评价等领域的专业技术优势,采用国际一流设备,与国内外著名专业技术机构合作,计划建设成具有年测10亿片封装集成电路和30万片集成电路裸片测试能力的中国最大的集成电路综合测试基地。

国家半导体照明产品质量监督检验中心(筹)/江苏省工矿及民用灯具产品质量监督检验中心

篇(5)

关键词：光电技术；深空探测；深空探测器；月球探测；有效载荷 文献标识码：A

中图分类号：V476 文章编号：1009-2374（2015）29-0050-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.29.025

2004年初，我国开始“嫦娥一号”的工程，历时三年发射成功。对绕月探测的时间达到1年4个月之久，使我国深空探测的科学目标得以顺利完成，大量的科学数据也是通过这项工程获取来的。“嫦娥二号”工程是在“嫦娥一号”工程的基础上拓展的项目，其意义在于实现可控撞月。历时3年，“嫦娥二号”发射于2010年10月1日，在多项技术上能够完成突破，使预定的工程目标顺利完成，100km的全月球图像和15km的虹湾图像也是从这项技术中绘制的。无人月球探测工程的方针一共有三个步骤：绕、落、回。目前，“嫦娥三号”和“嫦娥四号”工程的研发正在致力于将月球软着陆。

1 金星和火星的首次探测

在深空探测领域发展中，我国是位居前几名的，由于金星和火星的探测符合科学的发展，所以我国更应该致力于研究火星和金星的首次探测，以促进我国航天探测领域的发展。

探月技术和“嫦娥”卫星技术是首次火星探测方案理论实践的基础，我国应坚持自己在航天领域的科学探测目标，对长时间飞行的自主管理技术和远大的监控通信技术以及自主导航与控制在深空条件下的技术等问题进行解决。环火探测是最主要的探测方式，为期10个月的探测器地火转移阶段，1个火星年是环火工作初步拟定的时间。火星探测的主要目的是判断人类是否能够在火星上顺利生存，所以探测的内容包括大气圈演化和火星气候的变化、火星上是否有生命生存过的迹象、火星是怎样进行演化的、火星的各项能源等方面。

地球和太阳之间是金星存在的位置，地球到火星的距离要大于地球到金星的距离。基于此，我们对金星探测要比火星探测更容易一些，包括在测控通信、飞行的动力、能源需求等方面。金星探测的问题主要是对于太阳近距离产生热的问题，我国在控制热的技术上有良好的手段，基于此，我国金星探测工程直接衔接火星探测工程。金星探测主要的任务是，通过探测器围绕金星大气层外飞行，继而对大气特征及其金星表面金星探测，从大气层内进入，做漂浮探测。符合中国发展的深空探测项目不仅包括首次金星和火星探测、无人月球探测，还包括对载人登月的工程项目和月球外天体的探测项目。实现载人登月是人类走出地球的必然趋势，迄今为止，人类唯一到达地球之外的天体就是月球，所以在未来的20年内，根据深空探测技术的蓬勃发展，我国载人登月的愿望一定可以实现。

2 光电技术在中国深空探测领域中的应用

深空探测器在轨道方面定义为：处于近地轨道对深空探测的一种飞行器，其对光电技术是有一定需求的。光电技术在中国深空领域能够起到确定的作用。探测器姿态敏感器主要能实现探测器的姿态测量。光学敏感器、陀螺仪、射频敏感器和磁敏感是姿态敏感器的主要部分。光学敏感器主要应用于太阳敏感器、星敏感器、红外地球敏感器、对月球和地球的紫外敏感器和图像敏感器等，应用是十分广泛的。飞行器本体坐标系与空间已知基准方向关系的确定需要通过光学敏感器实现。光电技术在中国深空领域能够起到导航的作用。探测器轨道参数是通过自主导航来确定的，对飞行和探测对象按照光学敏感器把其分为不同的阶段，这里的光学敏感器包括星跟踪器、红外地球敏感器、太阳敏感器、可见光CCD敏感器、空间六分仪、陆标敏感器和紫外敏感器等。探测器的运动参数是通过这些敏感器来测量的，运动参数包括速度、加速度和角速度等。深空探测巡视器的遥操作导航、自主导航、半自主导航都离不开光电技术。通过人工遥操作能够使巡视器进去自主或半自主的导航状态，这要求巡视器具备良好的执行任务和生存能力。其作用是对自身环境、位置和速度信息的获取。基于此，敏感器的多种结合技术能够赋予一定的航天导航功能。同时，光电技术在中国深空领域能够起到监视的作用。这能够真实地对关键部件的动作进行掌握，使地面随时接受图像。光电技术在中国深空领域的广泛应用是有效载荷的需要和空间飞行器交汇对接的需要。光电技术在中国深空领域能够起到测控通信的作用和满足探测器多方面需求的作用。

3 我国深空探测器利用光电技术的应用展望

目前，我国“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星的成功发射都离不开光电技术的支持，光电技术未来的探测活动也是最基本的一项技术。“嫦娥一号”卫星在光电技术的利用上主要包括：CCD立体相机设备，扫推方式是干涉成像光谱仪器采取的主要方式，元的点光图谱是经过数学处理得到的，同时为二维重构光谱图像提供了条件，从而得到月球表面物质分布信息和类型数据。半导体泵浦固体激光器是激光高度计采用的主要仪器，它能够向月球表面发射大功率的窄脉冲激光，同时将月球表面后散射的激光信号心理接收，继而计算出卫星与月球表面距离，这是利用测量光往返延迟时间作为依据计算的。星敏感器的卫星相对于惯性空间的姿态是通过星图识别和恒星的观测来获取的。月球的紫外谱段探测主要通过采取紫外敏感器进行，它能够将环月飞行时，基于月球中心，卫星的方向进行有效识别，以对卫星相对轨道参考系的姿态信息数据进行获取。未来的光电技术在“嫦娥二号”卫星的主要应用包括对具有更高的分辨率的CCD立体相机的更新设备等的使用。光电技术在“嫦娥三号”卫星的主要应用包括在相机的运用上采取的是地形地貌、降落、极紫外和全景相机，望远镜采用的是月基光学望远镜和空外成像光谱仪。

4 光电技术在中国深空探测领域的发展方针

针对光电技术在深空探测领域中的广泛应用，本文阐述一些有效的发展方针。我国深空探测的今后发展需求和实践方面由于受到光电技术的影响，使探测器性能和功能上受到了一定的制约，所以提高光电技术就是我国深空探测领域有效发展的前提。提高光电技术首先要从器件入手，突破传统的结构部件，研发新型的、轻质的、高性能的光学部件；其次我国要进一步提高敏感器的设计水平和制造水平，在对GNC设计和探测器的总结设计中，要经过多种方案的权衡选择，对敏感器进行最合理的安排，增加系统性能，使器件不受到其他因素的影响。此外，对光电的有效电荷制造和设计水平一定要看作提高光电技术的重中之重，对一个设备的多种应用方法进行探索。“嫦娥二号”就是通过尝试紫外敏感器对敏感器功能和光学探测融为一体的方式，使其姿态确定功能的同时，又能够将月球紫外谱段图像进行绘制，除此之外，它还可以在导航中应用；最后在中国深空探测工作中还要对可能形成的项目预言工作建议进一步加强，这在一定程度可以使深空探测事业得到持续

发展。

5 结语

综上所述，中国深空探测的发展离不开光电技术的支持。从事光电技术研发的技术人员对我国深空探测事业的发展具有很大程度的贡献，只有从根本上落实对光电技术的发展，才能够找到深空技术发展领域的切入点，从根本上为我国深空探测事业技术水平做出一定

贡献。

参考文献

[1] 叶培建，饶炜.光电技术在中国深空探测中的应用[J].航天返回与遥感，2011，32（2）.

[2] 罗建将，李洪祚，唐雁峰，等.深空探测激光通信技术发展研究[J].航天器工程，2013，22（2）.

篇(6)

关键词：燃烧性能；热释放；生烟性；烟密度；烟气毒性

中图分类号：TU551 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）23-0163-03

1 火灾的发展过程

材料点燃后，燃烧的发展情况取决于所处环境和材料燃烧性能。在燃烧室内，火灾发展可建立一个通用模型。

四个阶段：阶段1是起始阶段，是指材料被小火焰引燃的阶段。阶段2是发展阶段，是指材料燃烧直至发生轰燃。阶段3是完全燃烧阶段，是指轰燃发生到火、热衰减之前的过程。阶段4是火灾衰减到熄火，如图1所示：

2 材料燃烧性能影响火灾的主要参数

材料燃烧会释放出热量和烟气，可从燃烧的热危害、烟气危害两方面对火灾进行评估，如图2所示：

材料燃烧性能是指材料对火反映的能力。目前试验方法只是在可控实验条件下，测试材料的各个燃烧性能参数。例如，材料可燃性、点燃性、火焰传播、热释放性、生烟性和烟气毒性等。

2.1 评价热危害的参数

2.1.1 可燃性。材料可燃性往往是评价材料初始燃烧阶段的重要参数，是材料在规定条件下进行有焰燃烧的能力，包括点燃性和火焰传播。

（1）点燃性。材料的点燃性表征着材料引发火灾的概率。点燃的材料必须是可燃材料，并且有足够的热源和适量的供氧量。这个热源可以是化学热能（如火焰）、电热能（如电热丝或电热棒）或机械能（摩擦生热）等。同种材料在不同的环境条件下点燃难易度是不同。例如：氧气的浓度和室温对点燃性影响较大。最常用的试验方法有氧指数试验GB/T2406和可燃性试验GB/T8626等。

（2）火焰传播。火焰传播表征材料维持燃烧的能力，它由表面火焰的传播速率和传播距离等指标来衡量。在实际火灾中，火焰传播与材料表面方向密切相关，不同的表面方向会有不同的实验结果。例如，同种材料在天花、墙面、地面火焰传播的结果是不同的。此外空气流动方向也是影响火焰传播的主要因素。常用的试验方法有铺地材料的燃烧性能测定GB/T11785、塑料水平及垂直燃烧试验GB/T2408和泡沫材料水平垂直燃烧试验GB/T8333、GB/T8332等。

2.1.2 热释放性。材料热释放是描述火灾过程的一个重要参数，它体现了材料在火灾中释放能量的多少，是决定火灾发展和火灾危险的基本参数，也是评价材料燃烧发展阶段的重要参数。

（1）热释放速率（HRR）。热释放速率反映材料燃烧释放热量的速率。它能够指示火灾的大小，提供火势发展的速度，是火灾研究的基础数据。目前，实验室测试材料热释放速率多采用耗氧原理的方法。耗氧原理是指大多数固体材料完全燃烧每消耗一单位质量的氧气所释放的热量基本相同（13.1±0.05MJ/kgO2）。通过测定材料燃烧的烟气组分，计算材料在燃烧过程中的热释放速率。

，单位为kW。

p为气体经过孔板后压力的变化，Pa；Te为气体在孔板处的温度，K；C为孔板流量计的标定常数。为材料燃烧消耗单位质量氧气放出的能量，13.1MJ/kg：为进入系统空气中O2的摩尔分数；为烟气中O2的摩尔分数。

（2）总热释放量（THR）。总热释放量THR反映了材料在燃烧过程中释放热量的多少。根据能量守恒原理，固定质量的同种材料完全燃烧释放的热总量是相同的，它与外界受到的热辐射是无关的。，单位为MJ。

（3）燃烧增长速率指数（FIGRA）。燃烧增长速率指数反映了材料对热反应的能力，是指材料热释放速率峰值max.（HRR）与峰值出现的时间t的比值。指数越大，表明材料一旦暴漏在过强的热环境就能够快速燃烧，使火势迅速蔓延扩大。单体燃烧试验中计算该参数公式如下：

，单位为W/s。

2.2 评价材料烟气危险参数

2.2.1 材料生烟性。材料生烟性是个较为复杂的过程，它与火灾规模、单位质量物质的生烟量、通风情况、材料燃烧时的温度等一系列因素有关。目前生烟性的测试方法多采用光学法。光学法评价材料生烟性有静态分析法和动态分析法两种。

（1）静态分析法。静态分析法是材料燃烧生成的全部烟量处于一个封闭的空间，测定烟气对光束的衰减。现有以光学测定烟密度的仪器，都是按照Bouguer-lambert原理工作的。例如：GB/T8627、GB/T8323等试验方法。

基本公式：F=F0e-σL

F为烟层引起衰减后的光通量；F0为初始光通量（定义为100）；σ为衰减系数；L为通过烟的光径长。

（2）动态分析。动态分析法的测定系统是开放式的，在烟气通过设备流出的过程中测定烟气对光的衰减。实际上，烟密度越大或增长越快，所提供给疏散人员和灭火的时间越短，故应考虑时间要素。目前，锥形量热仪和单体燃烧试验方法均采用此方法进行评价。测定的主要烟气参数如下：

比消光面积（SEA）是消耗单位质量样品产生的烟气量，可衡量烟气的遮光性。公式：，单位

为m2/kg。OD为光密度，Vflow为体积流速。MLR为燃烧过程中样品质量的损失率。

生烟速率（SPR）被定义为比消光面积与质量损失速率之比。公式：SPR=SEA/MLR，单位为m2/s。

生烟总量（TSP）表示单位样品面积燃烧时的累积生烟总量。可由积分得到，，单位为m2。

烟气生成速率指数（SMOGRA）试样产烟率与所需受火时间的比值的最大值。公式：，单位为m2/s2。该指

数越大，烟气危险性就越大。

2.2.2 烟气毒性。材料燃烧形成的毒性物质对人及动物影响至关重要，目前的试验方法有化学分析法和生物试验法两大类。

（1）化学分析法。化学分析法主要采用光谱法（包括红外光谱、质谱、色谱、色谱-质谱及核磁共振普）测定气态产物中CO、CO2、HCN、HBr及NO2等有害气体的浓度。化学分析法评估火灾气体的毒性时，往往与烟密度测定平行进行，一般只考虑最普通的有毒物质，所以结论意义是相当有限的。

（2）生物试验方法。生物试验方法多基于燃烧产物对被试验动物中枢神经系统（致死率）及生理状态的影响，但这种影响与很多因素有关，如材料的分解模式（热裂解还是燃烧）、分解产物的温度及浓度、动物种类及中毒时间等。GB/T20285主要采用实验室定量制取材料烟气的方法和实验小鼠急性吸入烟气染毒的方法进行材料毒性评价。

3 GB8624-2006评价火灾危险性的应用

目前，国家标准GB8624-2006是我国建筑材料燃烧性能的主要分级方法。标准将材料燃烧性能分为A1、A2、B、C、D、E、和F七个等级。从试验测试方法来看，考虑了材料的火焰传播、燃烧热释放速率、热释放量、烟气浓度和烟气毒性等参数，而这些参数均属于评价热危害和烟气危害的重要内容。如表1。

参考文献

[1] 塑料 烟生成（第1部分）：烟密度试验方法导则（GB/T8323.1-2008）[S].

[2] 欧育湘，李建军.材料阻燃性能测试方法[M].北京：化学工业出版社，2007.

[3] 王庆国，张军，张峰.锥形量热仪的工作原理及应用[J].现代科学仪器，2003，（6）：36-39.

[4] 赵成刚.中国建筑材料燃烧性能分级体系的进展[J].塑料助剂，2006，（2）：1-9.

篇(7)

关键词：大学物理 教学质量 策略 教学模式

物理学是大学教育的一门重要基础课程，也是人类科技文明的重要成果，学习物理学对于提高学生的综合素质，培养他们的创新能力具有重要意义。然而，由于大学物理难度较大，加上很多教师的教学方法比较枯燥，学生出现了一定的厌学情绪，大学物理教育工作者面临着巨大的压力。因此，笔者结合自身多年的教育实践经验，就如何提高大学物理教学质量提出了一些建议，供广大大学物理教师们交流探讨。

1 提高教师素质，强化师资力量

梅贻琦先生曾经说过：“所谓大学者，非谓有大楼之谓也，有大师之谓也。”指出，这里的“大师既要是学问之师，又是品行之师”。只有不断提高大学教师的素质，才能真正肩负起教书育人的重任，为实现中国梦培养合格的人才。大学教育与义务教育阶段不同，更加注重学生的自学能力和创新能力，因而教师首先就要在吃透物理学课堂知识的基础上，多读文献，多看著作，在扎实基础的前提下，不断丰富自己的知识储备，并开阔学生的视野，积极与学生分享物理学最新研究进展。此外，大学教师往往还需要开展科研工作，物理教师要同时做好科研和教学工作是不容易的，因此更需要通过科研工作来带动教学质量的提升。除了本学科的专业知识以外，教师还需要积极学习交叉学科和相关学科的知识，从而发挥复合型人才的优势；提高人文和社会科学方面的素质同样也是大学物理教师所需要的，采用科技和人文相结合的教学方法；此外，高等教育学基本理论知识、教育方法也是大学物理老师需要不断学习的知识，从而更好的开展教学工作。

除了教师自身发动主观能动性，不断提高自身素质和教学水平以外，学校、教研室、课程组等组织，也需要建立健全奖励、帮扶机制。重点培养有潜力的青年教师，对在科研、教学上都有突出表现的教师要给予精神上、物质上的奖励，从而提高大家的工作热情和钻研精神，从而不断强化师资力量，建立起一支素质够高、能力够硬的大学物理教师队伍。

2 丰富教学内容，激发学生兴趣

兴趣是最好的老师。提高大学物理教学质量的关键因素就是提高学生对于物理课程的兴趣。

物理学一直以来都是相对枯燥的一门理工类学科，大学物理的主要课程包括力学、光学、热学、电磁学，以及一些近现代物理研究进展等。在内容上算是初高中物理的进一步拓展、延伸，但是高中物理偏向于对特立的研究，而大学物理更多的是研究普遍现象。正是由于内容结构上的相似性，加上进入大学以后学生对于物理等基础学科学习的不重视，导致了上课不认真听讲极为普遍，很多学生甚至不知道上课的内容。因此，丰富教学内容，让物理教学也生动起来是解决这一问题的有效途径。教师可以在教学过程中，根据相关知识点，穿插介绍一些相关物理知识的发展历史，以及该领域杰出科学家的趣闻，可以有效的吸引同学们的注意力，进而诱发他们的学习兴趣；此外，根据学生的专业特点，将教学的重点放在与他们专业的知识上，如土木工程专业的，可以更多的讲解一些力学知识，可以更好的提高学生的积极性；最后，给学生介绍一些物理学发展现状和最新的科研成果，同样可以激发学生的学习和探索热情。

3 创新教学模式，优化教学方法

传统的物理教学模式，简单概括起来就是老师讲课学生听的“灌输”教学模式。尤其是大学教育的基础课程教育更多的是大课为主，学生数量较多，专业较杂，基础也参差不齐，给教学工作带来了巨大的难度。然而这种以教师为中心的教学结构，使得长期受应试教育影响的学生缺乏了思维训练、创新能力的训练机会，更何谈培养创新型人才。因此，要改变这种传统的“灌输型”教学模式，利用灵活多变的教学方法，营造一种以学生为中心的新型教学模式。首先，可以开展小组讨论或者“圆桌会议”类型的教学方式，将问题抛出以后，由学生自发组队讨论，并最终给出统一的结论，从而让学生积极参与到解决问题的过程当中来；其次，要增加学生课程预习的份量，并提出明确要求，在课堂上也可以采取让学生提出问题、其他同学一起讨论，最后教师在总结的教学方法，这样一来，让学生带着问题来上课，更能够取得更好的教学效果；最后，物理学是一门实践科学，还需要增加实验课程的比重，提供学生参与科研的机会，让学生在锻炼动手能力的同时，更好的理解相关的理论知识，从而真正意义上做到教学与实践相结合的教学模式。

传统的教学更多的是采用板书教学的方法，近些来PPT教学的方法也逐渐普遍起来，这些方法虽然经典，但是效果却还是有所欠缺。尤其是在多媒体技术发展迅猛的今天，教师可以利用多媒体网络技术辅助教学，包括动画模拟、仿真实验等，可以在提高学生注意力的同时有效的提高教学效率。

4结束语

大学物理是重要的基础学科，教学质量的好坏关系到大学生综合素质的培养以及今后专业课程的学习。笔者将自己的教学经验总结为以上三点，希望能够对其他教师的教学工作提供一定的参考。

参考文献：

[1]吴杰，蒋逢春.关于提高大学物理教学质量的思考与探索[J].中国电力教育，2013，8：64-65.

[2]肖生春.关于提高大学物理教学质量的思考[J].课程教育研究，2013，9（下旬刊）：41-42.

[3]周清华，胡伟.浅谈如何提高大学物理教学质量[J].科教文汇，2012，12（）：107-108.

[4]张勇.大学物理教学内容的纵向和横向关系的研究[J]. 襄樊学院学报. 2007（11）：25-28.

[5]斌，周雨青.大学物理问题式导入研究[J]. 物理与工程. 2011（05）：59-61.