光學工程的研究方向精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇光學工程的研究方向范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞 光學超分辨；光儲存；作用

中圖分類號：TP333 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）13-0135-02

隨著信息技術的發展，人們儲存信息的技術也在不斷的更新，從原始的紙張信息記錄形式發展到當前最為先進的光學超分辨技術。在近些年來，隨著計算機應用的普及化，人們對于超高容量、密度、快速的信息儲存技術越來越向往。而光儲存技術是以光子為信息載體的一項優秀技術，特別是近年來取得了許多重大突破，在市場上的應用越來越廣泛。當前社會中信息儲存已經無法離開以光盤為基礎的儲存器件，其對于活動圖像以及數據的儲存有著非常好的效果。而光學超分辨技術對于光儲存的發展有著引導作用，特別是儲存密度的提高更是關鍵。調制激光束載有信息，光盤儲存技術通過物鏡使其聚焦于光盤存儲介質之上。近年來發展起來的兩項技術，光刻技術與工藝超分辨近場結構技術都是將近場光儲存技術與超分辨光盤技術結合起來的新技術，對于新興儲存中的許多問題都可以進行有效解決。

1 光學超分辨近場技術及其應用

1.1 光學超分辨進場技術概述

基于傳統的超分辨光學技術基礎，綜合近場光存儲技術而發展起來的Super-RENS技術，是于上世紀九十年代初中通過磁致超分辨技術來實現的，其讀出是通過熱虹食原理來進行的。一般來說具有兩層工作薄膜，其中一層用來記錄，而另一層是用來作為掩膜層，光盤處于高速旋轉的時候，激光就會照射到其上面，進而對于光束進行讀取，并且存在著一個光束與照射前高溫區的重疊，因為該重疊會引發熱虹食的效應，對于光斑通過一個類似于光孔來有效的減少，對于信號有效的加以讀取。

通過一定孔徑的光束會發生散射，但是進場光在這種局限條件下實現突破，在孔的后面一定范圍內，根據小孔的尺寸來限制光束的束寬，而波長的大小對其不會產生太大的印象，因此超過衍射極限的超精細結構也就可以有效的加以讀取。該技術之所以能夠突破衍射極限，取得更大的優勢在于其結合了兩項傳統技術，并且在此基礎上發揮自身的特點。一般來說該技術有多層膜系，而在近場范圍內設置掩膜層與記錄層。掩膜層介質在激光的照射下能夠產生非線性效應，其微區光場可以有效的形成，或者為中心型或者為孔徑型。在該技術下實現超分辨的技術基礎在于掩膜在激光的作用下，能夠快速的產生光學性質的變化。

1.2 光學超分辨近場技術在光儲存中的應用

由幾個科學家率先提出的光學超分辨近場技術，在超高密度光儲存中進行應用。其掩膜層是采用Sb型的，在記錄膜上可以實現一定的記錄點。在發展過程中有其他科學家發現了介電保護層的不同對于超分辨性能有著不同的影響。介電保護層由于Sb薄膜的熔化而受到一定的壓力，對于信噪比有很大的提升，對于介電保護層有很大的提升作用。Sb型掩膜的特點是其晶態與非晶態之間的轉變可以使得激光的透過率發生變化，進而近場記錄得以實現。一旦有激光照射后，激光束能量具備了高斯分布，Sb膜的光斑中央區域可以從晶態向熔化裝狀態轉變，針對入射光，熔化狀態的Sb有著較高的透過率，因此也就類似于在晶體狀態下的掩膜中設置一個光斑直徑的小孔，記錄層與Sb膜層之間的厚度與近場光傳播距離相比較小，也正因為這樣，Sb掩膜層中小孔的投影與到達記錄層的光束相類似，一旦移去激光束，熔化狀態的Sb就會迅速的變成結晶狀，也就是實現了整個近場記錄的過程。

如果記錄點的大小保持在一定范圍內，而膜層也處于固定狀態下，SiN/Sb/Sin膜層可以使得系統的信噪比達到最優化，其厚度為一定值。對于介電保護層的結構進行調整，使得介電層間的壓力處于最優狀態，對于信噪比可以很大程度的提高。

2 光學超分辨技術在光學頭中的具體體現

從光學超分辨的各種實現途徑可知，其具有自身的優劣勢。基于現實中各因素的考慮，一般采用光瞳濾波器的光學變跡術。作為光盤驅動器的重要元件，在保證物鏡的波長和數值孔徑的前提下，在光學頭中運用超分辨技術可減少光斑的讀出，同時在衍射極限上取得突破。這種光學頭一般被稱為超分辨光學頭。在DVD光學頭中加入光瞳濾波器可獲得超分辨光學頭，通過這種方式獲得的超分辨光學頭能夠獲得高于常規光盤存儲器的儲存容量。

光學超分辨系統屬于比例分辨率放大系統中的一種，光瞳濾波器的超分辨增益是影響整個光學超分辨系統分辨率的決定性因素。而能夠影響超分辨增益的只有光瞳本身的設計，跟其他因素無關?；诖?，在諸如DVD、BD、HD、CD等系統中都可以運用光學超分辨技術，從而提高DVD、BD、HD、CD等的分辨率。從這一點上看，光學超分辨率具有很大的市場優勢。

2.1 超分辨光學頭系統機構分析

以一個帶有超分辨原件的典型光學頭進行分析。通常情況下，要使從激光器發射出來的激光能夠準直，需要通過準直鏡來達到這一目的，然后準直的激光通過超分辨光瞳，在光盤表面上會有一個壓縮焦斑的形成。跟大眾的DVD光學頭進行比較之后，不難發現其在結構上跟DVD光學頭的最大差別即是在超分辨原件上。對于老式的光學頭來講，在其上面再添加一個超分辨光瞳就能夠變為現今的超分辨光學頭。

2.2 超分辨元件的結構和行為

對于三段式相移光瞳來講，通過相關的結構參數和透過率的設計，就能夠調制中央主瓣的大小，從而實現超分辨的效果。通常情況下，光瞳的超分辨行為可以通過半寬比、旁瓣強度比和斯特列爾比來進行定量分析和描述。拿斯特列爾來說，其表示的是焦點強度和其相應的未整形光束的強度之間的比值。

3 結束語

信息技術時代對于信息儲存技術的要求也越來越高，而光儲存是一種較為先進的信息儲存技術。光儲存領域不斷發展的過程中，受到儲存密度的影響較大，通過光學超分辨技術的應用，特別是光學超分辨近場技術對于光儲存技術的提高有著重要作用。光儲存技術以光子為信息載體，突破了傳統的儲存技術，充分發揮自身的優點，近年來成為社會中不可或缺的信息載體，對于數據以及影響活動都有著重要作用。文章對于超分辨近場結構技術以及光學超分辨技術在光學頭中的應用進行探討，特別是就如何提高儲存密度進行分析，對于超分辨掩膜的功能進行分析，其產生的微小光場以及介質層的功能對于實現光子納米儲存技術都有著重要的推動作用。

參考文獻

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[3]喬彥峰，劉坤，段相永.光學合成孔徑成像技術及發展現狀[J].中國光學與應用光學，2009（03）.

作者簡介

陳成杰（1992-），女，山東德州人，本科在讀，研究方向：光學工程。

篇(2)

關鍵詞：電磁場與電磁波；教學改革；科研促教學

作者簡介：馬鳳英（1975-），女，河南濮陽人，鄭州大學物理工程學院，副教授。（河南 鄭州 450001）

基金項目：本文系國家自然科學基金（項目編號：60907046）、河南省教育廳自然科學研究計劃項目（項目編號：2009A140008）、鄭州市科技局項目（項目編號：121ppTGG360-7）的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）36-0099-02

“電磁場與電磁波”是鄭州大學（以下簡稱“我?！保╇娮有畔㈩?、通信工程、電子科學與技術、電氣工程及自動化等專業學生必修的一門重要專業基礎課，主要研究電磁場的基本屬性及其運動規律、波與物質相互作用及信息的提取、電磁場系統的計算方法及仿真技術和工程技術應用中的電磁理論問題等。它和電磁干擾與電磁兼容、射頻及高速電路設計與開發等課題緊密聯系，是一些交叉領域的學科生長點和新興邊緣學科發展的基礎。同時，電磁場與電磁波作為能量的一種形式、信息傳輸的載體和探測未知世界的一種重要手段，在通信、雷達、醫療保健、導航、軍事、能源和環境檢測等領域中得到了廣泛的應用。但是由于電磁場與電磁波概念抽象、理論深奧、應用數學知識多、分析推導繁瑣等，使該課程歷來被認為是教師難教、學生難學的課程之一，甚至有學生私下里稱電磁場這門課為“火葬場”。隨著“寬口徑、輕專業、重基礎”本科培養理念的出現，各高校開設基礎課程門類增多，我校自2009年來將該課程的課時數由64學時減少為48學時。這樣一來，要在教學計劃學時內完成教學內容，每節課的上課內容就會增加，滿堂灌的教學方式勢必會導致學生疲倦，不利于學生自主學習能力和自我發展能力的培養。另外，針對我校光學、光學工程碩士專業方向和電子科學與技術、電子信息科學與技術兩個本科專業就業的需要，對教學內容需進行適當調整。因此，為了適應這種情況，對于課程講授內容適當增減，教材的重新選擇及教學方法的改革勢在必行。

一、教學內容的改革

新的教學計劃修訂之前，這門課采用的教材是馬海武教授編寫的《電磁場理論》，該書基礎性較強，偏重于理論，教授這門課的老師也是我校物理專業的教師。而電子信息、電子科學與技術這兩個專業畢業生，無論深造還是就業，均偏重于電磁場的應用——解決工程類電磁場問題。因此，教學計劃修訂后，這兩個專業的教材換為謝處方、饒克謹教授編寫的《電磁場與電磁波》。教學內容上也進行適當優化，比如大學物理中電磁學部分已經對真空和介質中的靜態場以及電磁感應現象和位移電流假設進行了詳細的講解，也簡單介紹了麥克斯韋方程組。在教授“電磁場與電磁波”這門課時對靜態場的特性和分析就可以用較少的學時，以學生為中心，多以提問的形式進行講授。而對時變電磁場的分析方法、電磁波的反射與透射以及波導與諧振腔相關章節的講授就要用較多的學時。另外在講授這部分內容時要增加一些工程實例，加深學生對知識的理解并提高應用能力。如在講授“均勻平面波對多層介質分界面的垂直入射”時，引入濾光片、介質高反膜和增透膜的設計原理及應用，使學生對課程的背景、研究領域、主要技術、發展方向有大致的了解，培養學生在此領域的興趣和深入研究的愿望。

二、教學方法與教學手段的改革

1.將科研課題引入課堂教學，提高學生對基礎研究的興趣和關注

早在2005年教育部的教高[2005]001號文中就強調“積極推動研究性教學，提高大學生創新能力”。探索性是本科研究性教學的主要特征之一，不但要傳授知識，還要培養學生探求未知的能力。因此，高校教師不但要講好書本知識，還要做好科研，大量查閱文獻資料，實時關注本專業方向的最新發展動態，有針對性由淺入深地將最新科研成果引入到教學中以激發學生的求知欲，使學生主動參與到科研中來。例如筆者結合研究方向微腔器件與物理，在講解“均勻平面波反射與透射”時，只帶領學生推導導電媒質分界面的垂直入射，根據電磁邊界條件得出分界面上電場振幅反射和透射系數，強調入射介質中的電場為入射波和反射波的疊加，把具體的科研問題——平面微腔器件結構設計引入課堂教學。平面微腔是典型的集成光電子器件，而光電子集成又是信息技術的發展新方向。平面微腔（尤其是光學微腔）結構設計中，比較重要的一個參數是有效腔長的確定。有效腔長的大小不但包括兩反射鏡之間的光學距離，還應包含兩端反射鏡的相位穿透深度。以電磁波在介質/金屬界面反射為例，讓學生了解相位穿透深度的概念。

介質/金屬界面的反射系數為。其中和分別為入射和出射介質（金屬）的波阻抗，其中為復數。因此，為復數。一般金屬反射鏡的反射率接近于1，即，為界面上反射波相對入射波的位相延遲。

假定入射電場為，經界面反射后入

射介質中的合成電場為，

即合成電場為行駐波場。

當時，合成電場取最大值；當時，合成電場取最小值。

駐波比，由于接近于1，因此駐波比接近無窮大，即入射介質中的電場接近于駐波場。不同于理想介質/理想金屬界面，此時界面處并不是駐波的波節，其波節位置由合成電場取最小值時所對應的z值確定，如圖1所示。

取n=-1，所對應z值即為金屬的相位穿透深度（如圖1標注）。

2.多媒體與傳統板書相結合的教學手段

多媒體教學相對于傳統板書教學具有自身的優越性，它可以在文字、圖形的基礎上增加圖像、動畫、聲音、影像等，將傳統教學手段很難表達的教學內容或無法觀察到的現象利用視覺和聽覺的形式展現出來，使抽象復雜的問題簡單化，枯燥難懂的知識形象化。比如在分析波從波密媒質到波疏媒質傳播且入射角大于臨界角時透射電場的分布時，如果僅從公式推導得出透射電場的形式，學生很難直觀地理解透射波的傳播情況。此時就可以通過MATLAB編程來再現透射電場，學生就能夠直觀地看到透射波（表面波）沿分界面傳播但其振幅在垂直于分界面方向上按指數規律的衰減情況。這時告訴學生表面波的等幅面和等相面垂直為非均勻波，學生就會產生深刻的理解。多媒體授課可以提高課堂教學效果，提升教學質量，但并不是所有的課程都適用多媒體教學。比如電磁場這門課有很多公式推導，如果一味地依賴多媒體就會造成講課節奏過快，學生理解消化時間減少，反而不利于課堂教學效果的提高。因此，這門課程適合采取多媒體和傳統板書相結合的方式進行授課。

3.嘗試開設相關實驗

“電磁場與電磁波”作為工科電類專業的技術基礎課，具有理論性強、概念抽象、數學基礎要求高等特點。要想提高教學效果，應設法使復雜的問題簡單化，抽象的概念形象化。目前開設的課堂演示實驗有：電（磁）介質的極化（磁化）、均勻平面波在非導電媒質和導電媒質中的傳播、波的極化、均勻平面波在理想介質（導體）界面上的反/透射及表面波等。為了進一步提高學生的動手能力，使他們在實驗中驗證所學理論，筆者正計劃開設實驗課，實驗內容初步定為：電磁信號的波速、波長和相位常數的測量；電磁波的極化；電壓駐波比測量；電磁波的反射與透射；電磁場與電磁波的計算機仿真等。通過實驗教學環節，從測量基本參量入手，利用專業測量儀器研究波的傳播、極化等特性。

4.設置合理的考評機制

課程的考核是督促學生學習、檢驗教學效果的重要手段，其最終目的是使學生更好地掌握專業基礎知識和相關研究領域的應用。這門課的成績取決于學生的綜合表現，包括學生平時出勤情況、作業完成情況、課堂與老師的互動情況以及期末考試成績。每個學期會不定期抽查學生出勤情況，出勤成績占總成績的20%。另外，平時作業占總成績的20%，期末考卷成績占總成績的60%。課后習題讓學生自己在課下練習，而需要交的作業是結合具體工程實例的設計或者論述題，沒有具體的參考答案，避免出現敷衍、互相抄襲的現象。此外，根據學生平時課堂發言以及與老師互動情況，還設立獎勵分，最高10分，這部分直接計入總成績。

5.不斷提高自身素質和教學水平

教學活動中，教師首先要尊重學生，熱愛學生，以學生為中心開展教學工作。課堂上要保持熱情，每次上課之前都要抽出幾分鐘把上節課的主要知識點回顧一下，讓學生輕松過渡到教師接下來要講授的內容。課上列出綱領和精華部分，對有些問題給出思路，然后結合具體的科研和工程問題，讓學生掌握更多新的知識和科研前沿。穿插一些有關人生的感悟和思考，讓學生在輕松的氣氛里學習，培養積極向上的人生觀。除了以滿腔的熱情對待事業和學生外，教師還要自覺高標準地塑造自身的人格，才能以自身健康的人格培養學生的人格。在教學中還要不斷充實自己，完善教學資料，跟蹤最新的教學和科研成果，積極參加高等學校電路和信號系統、電磁場教學與教材研究會，跟兄弟院校電磁場教師進行交流，不斷提高教學水平。

三、總結

針對我校光學、光學工程碩士專業方向和電子科學與技術、電子信息科學與技術兩個本科專業就業的需要，以及目前“電磁場與電磁波”課時大幅縮減的教學現狀，提出了從教學內容、科研促教學到教學手段、實踐教學等一系列的改革思路，目前已取得了初步成效。下一步的目標是增加課外實驗內容，通過實驗驗證并鞏固所學理論知識，激發學生的學習興趣，進一步增強學生的創新能力。

參考文獻：

[1]謝處方，饒克謹.電磁場與電磁波[M].北京：高等教育出版社，

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[5]趙曉霞.大學本科研究性學習的特征[J].現代大學教育，2006，

（5）.

[6]李陽，梁蕊.循環系統的多媒體課件設計及教學應用體會[J].當代醫學，2011，（10）.

篇(3)

關鍵詞：獲取途徑 文獻分布 規律 資源共享

中圖分類號：G255 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（c）-0200-02

隨著中國科學院合肥大科學研究中心獲批籌建，合肥物質科學研究院引進了大批海外人才，同時也招收了大批的研究生助推合肥研究院的發展。大批科研人員的涌入使得文獻需求量大增，科研人員需求文獻的深度、廣度也在加大，合肥研究院圖書館目前訂購的電子資源不能滿足科研用戶的需求，為了滿足廣大科研人員對科研文獻的需求，圖書館建立了即查即得的QQ文獻服務群，本群極大方便了科研人員對文獻的需求與利用。該文收集了42天共提供咨詢的文獻398篇文獻作為分析對象，從以下幾個方面進行分析。

1 合肥物質科學研究院下屬科研單元的需求量

合肥物質科學研究院隸屬于中國科學院，其下屬科研單元有11個，其中中科院合肥技術創新工程院和應用技術研究所是新成立的科研單元，是將科技成果轉移轉化的單位，沒有文獻需求。科研人員比較集中的研究所是安徽光機所和等離子體所，以基礎科學為主的是固體物理所。由于安徽光機所是特殊的科研單位，科研人員的實驗室不能聯網，一些在研究院IP范圍內無法下載的文獻通過QQ文獻咨詢可以即查即得，滿足了安徽光幾所的科研人員查找文獻的需求，每天接收安徽光機所的咨詢文獻較多，從表1和圖1可以看出，安徽光機所的文獻咨詢量占總文獻量的32.16%，遠遠高于其他科研單元的需求?？蒲腥藛T較多的等離子體所向QQ群尋求文獻并不多，說明等離子體所在IP段內基本可以滿足所需文獻，作為基礎研究的固體所咨詢文獻偏多，說明合肥物質研究院所訂購的文獻資源庫不能很好滿足固體所的需求，故此向QQ文獻咨詢較多。

2 查找文獻的途徑

大量科研人員的引進使得文獻的需求量激增，該研究院自己訂購的數據庫無法滿足廣大科研人員的需求，于是圖書館和中國科技大學合作簽訂合作共享平臺，中國科技大學給我們開通了多條VPN專線，方便圖書館員利用中國科技大學的電子資源，同時還與百鏈學術搜索平臺簽了協議，有些無法查找的文獻可以向百鏈學術搜索請求傳遞文獻，還可以通過中科院文獻情報中心依托中科院內、院外豐富的文獻資源和國內外圖書館高效的協作網絡為我們的科研人員和學生提供國內圖書館和國外圖書館各類文獻的查詢、獲取與傳遞服務，表2和圖2是文獻查找的途徑分布圖表。

3 科研人員需求文獻的類型

從表3可以看出，科研人員對文獻的需求呈多種形式，有期刊、會議文獻，也有專利、圖書（主要是電子圖書）和學位論文，不拘一格的文獻需求，反映了科研人員發散性思維方式獲取文獻將能更準確地挖掘所需要的文獻精髓。圖3能直觀地反映出文獻分布，外文期刊論文需求量最多，其次是會議文獻。因為多數專利可以免費獲取，表3中專利需求較少。

4 利用WOS對文獻需求的結果分析

在398篇文獻中去除中文文獻、電子書、專利、學位論文、早期沒有被WOS收錄的，能導入到WOS中有228篇文獻。從228篇文獻總結分析出科研人員對那些學科需求較多，主要的科研方向在哪里，從而可以很好地為合肥研究院的科研方向定位，為以后電子資源的訂購確定方向。其在WOS的分析結果如下。

4.1 排在前十的研究方向

表4所列排名前十的學科分布充分體現了合肥物質研究院的主要研究方向，合肥物質研究院以基礎學科為主的科研單位，主要以物理、材料科學、化學、工程、科學技術、光學、光譜學、核科學與技術、氣象學和大氣科學等多學科的交叉研究，合肥物質科學研究院下屬科研單元的科研人員都不是孤立搞自己的研究，而是各科研單元相互交流合作，共同服務于合肥研究院的大科學工程。

4.2 需求文獻的來源出版物分布情況

科研人員對文獻的需求質量在不斷的提高，表5中列出了排名前十的期刊分布，其中NATURE子刊的文獻需求較多。由于NATURE子刊的訂購需要費用高，合肥研究院訂購NATURE子刊比較少，不能在IP地址內稽查即得NATURE子刊文獻，只有通過QQ文獻服務群請求文獻，體現了QQ文獻服務群的重要性。從表5可以看出科研人員對文獻的需求質量也在不斷提高，說明科研人員追求高質量的科研成果。

5 結語

該文以文獻搜索為切入點探索科研人員的文獻需求問題，不僅描述了文獻獲取途徑，還總結了文獻需求分布的規律，研究分析了科研人員的研究方向。文獻資源共享，文獻利用與獲取，網絡的發展給圖書館開發利用信息資源提供了前所未有的發展空間，圖書館工作人員利用多途徑、多渠道查找文獻的方式滿足了科研人員的即查即得的文獻需求。

參考文獻

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[5] 仲明.社會科學研究中的文獻利用與需求[J]情報資料工作，2001（2）：9-12.

篇(4)

此舉,對江蘇省半導體照明產業來說,令人振奮;對科技部正在“十城萬盞”萬盞工程來說,同樣提振人心。

回顧“十城萬盞”工程實施一周年的歷程,我國的半導體相關科研院所、檢測機構做出了許多可圈可點的貢獻。僅以上海為例,上海擁有同濟大學與照明藝術研究中心、復旦大學光源與照明工程系、復旦大學材料科學系、上海光機所、上海技術物理研究所、上海光學儀器研究所、國家光學儀器質檢中心等科研院所、檢測機構。

近年,上海已在綠色照明光源領域取得多項技術突破,在半導體照明材料的制備、工藝、器件的研究和應用等方面開展了許多富有成效的研究,并已取得了一些具有國際先進水平和自主知識產權的關鍵技術,為產業化應用奠定了堅實的基礎。2009年,上海市LED產業實現產值100億元,其中,上海市的科研院所、檢測中心功不可沒。

同樣,各試點城市取得的成績,軍功章上也有科研院所及檢測機構的“一半”。但面對成績,科研院所及檢測機構真的可以高枕無憂了嗎?

雖然時間過去了兩年,但提及“337”事件、提及那位令人發怵的“美國老太太”,半導體照明產業從業者們依然如鯁在喉。

目前,我國的半導體照明研發中,依然存在諸多需要反思的問題。眾所周知,作為一個科技含量較高的產業,要想實現半導體產業的利潤最大化,掌握其核心技術,是必然的選擇。

然而,反觀我國半導體產業現實,半導體照明行業的核心專利中絕大部分都被日亞、豐田合成、科銳等國外LED企業所壟斷。我國LED企業所申請的專利主要集中于,保護范圍較小。目前除南昌晶能光電外,其余芯片企業的技術或多或少都涉及一些專利侵權。據了解,目前我國LED封裝所用的兩類熒光粉YAG:Ce 和YAG:Tb 的專利也分別為日亞、歐司朗所掌控。

因此,加強擁有核心自主知識產權的各種材料的研究,對相關科研院所來說,迫在眉睫。

從長遠來看,如果無法打破國際LED巨頭的技術壟斷,則那位令人發怵的“美國老太太”導演的LED行業“337”事件,將會一次次地重演。

2010年1月11日,總理在國家科學技術獎勵大會上發表了重要講話。溫總理在講話中強調:“要緊密跟蹤世界經濟科技發展趨勢,大力發展戰略性新興產業。在新能源、新材料和高端制造、信息網絡、生命科學、空天海洋地球科學等領域,推動共性關鍵技術攻關,加快科研成果向現實生產力轉化,逐步使戰略性新興產業成為可持續發展的主導力量?！?/p>

科學技術是第一生產力!

我們相信,相關科研院所、檢測機構定能不負重望,在未來的“十城萬盞”工程推進中,擔負起半導體照明核心技術研發的重任,力爭打破國際LED巨頭的技術壟斷,促進我國的LED產業健康發展。

北京大學寬禁帶半導體研究中心

北京大學寬禁帶半導體研究中心,是國內寬禁帶半導體的主要研究基地之一。

物理學院Ⅲ族氮化物半導體研究組1993年起在國內最早開展了MOCVD生長GaN基材料與藍光LED的研究工作,成功地研制出GaN基藍光、綠光和白光LED,掌握了擁有自主知識產權的GaN基LED制備關鍵技術,在上海依靠自己的技術建立了北大藍光公司并成86計劃產業化基地。中心在半導體照明用大功率白光LED研制和GaN基脊型LED研制上又取得了重大突破。

北京工業大學北京光電子技術實驗室

國家有色金屬復合材料工程技術研究中心

北京工業大學北京光電子技術實驗室國家有色金屬復合材料工程技術研究中心,是國家級工程中心。中心主要從事顆粒增強復合材料、有色金屬半固態加工技術、噴射成形技術、激光快速成形技術、先進霧化技術等研究開發工作。

主要研究方向包括:顆粒增強金屬基復合材料制備技術、有色金屬半固態加工技術、噴射成形技術、激光快速成形技術、快速凝固氣霧化技術、超聲霧化技術、快冷鑄帶技術、金屬納米制備技術等。

“九五”以來,產業建設取得較快的發展,建成了具有一定規模的SMT焊粉和粉末觸媒2條生產線,形成了焊粉、焊料、噴涂粉末、觸媒等具有特色的高技術產品。

清華大學電子工程系集成電子學國家重點實驗室

清華大學集成光電子實驗室是國內從事光電子材料與器件及其在光纖通信與網絡中的應用技術的主要研究基地,在許多重要的研究領域取得了突出成果。

實驗室重點研究基于半導體光電子材料、低維納米結構材料和石英光纖的各種新型光電子器件以及集成器件,研究上述器件在光纖通信系統與網絡、信息處理與平板顯示系統中的應用技術,及其未來高速、寬帶光纖通訊與網絡技術。

自1999年10月起,實驗室開始GaN基藍綠光LED研究,在GaN基LED材料的MOVCD外延生長、器件制備、管芯封裝以及系統應用技術的研究等方面積累了豐富的經驗。

中國電子科技集團公司第四十五研究所

中國電子科技集團公司第四十五研究所是國內從事電子專用設備技術、整機系統和應用工藝研究開發與生產制造的專業化科研生產單位,傳承50年半導體專用設備研發經驗,在微電子學、精密光學、計算機應用、自動控制、精密機械、液壓、氣動及系統工程等諸多技術應用方面居國內領先地位。

目前,研究所已形成以IC關鍵工藝設備“光刻機”為龍頭,晶圓加工設備、芯片封裝設備及電子元件設備等門類齊全,系列配套的產品。由我所研制的材料加工、光刻、清洗、中測、劃片、鍵合設備在國內處于技術領先地位并已具備規模生產能力。

中科院物理研究所

中國科學院物理研究所是以物理學基礎研究與應用基礎研究為主的多學科、綜合性研究機構。研究方向以凝聚態物理為主,包括凝聚態物理、光物理、原子分子物理、等離子體物理、軟物質物理、凝聚態理論和計算物理等。

近年來,物理所新型化合物材料實驗室利用MOCVD設備,進行超高亮度GAN基光二極管關鍵技術研發,具有完善的研發和測試設備。近年出色地完成了多項國家計劃、973計劃、科學院創新計劃等項目。目前正致力于提高LED材料發光效率、深紫外材料、非極性材料、單芯片白光材料等領域的研究。

中科院半導體照明研發中心

中國科學院半導體照明研發中心經幾年的基本建設,已經成為半導體照明科學技術的創新中心及我國半導體照明產業可持續發展的技術輻射中心和產業服務平臺。中心在半導體照明核心,技術方面取得了重大突破,形成了一系列成果和知識產權。

中心在半導體照明重大設備、材料生長、器件工藝、重大應用等方面與國內外相關研發機構建立了良好的關系。通過技術輻射,增強了國內外相關企業的競爭力,促進產業整體水平的提高,有力地推進了半導體照明用LED的發展和應用。

中國電子科技集團第四十六研究所

中國電子科技集團公司第四十六研究所始建于1958年,是國內最早從事半導體材料和光纖材料技術研究開發與生產的專業科研單位之一。

經過四十多年的發展壯大,我所目前已形成三大專業科研領域,主要涉及半導體電子功能材料、特種光纖材料的研究開發和電子材料檢測,并承擔一定的生產任務。該所質量檢測中心是信息產業部專用電子材料質量檢測中心,主要承擔對電子材料的檢測、檢測技術改進等任務,將建成國家級電子信息材料的檢測中心。

中國電子科技集團公司第十三研究試驗中心

中國電子科技集團第十三研究所試驗中心國家半導體器件質量監督檢驗中心和信息產業部半導體器件產品質量監督檢驗中心,是國家首批規劃的100個國家級中心之一。

中心曾多次承擔以高頻、超高頻低噪聲晶體管和微波晶體管為主的半導體分立器件的生產許可證確認試驗、仲裁試驗、創優試驗和鑒定試驗。同時還是全國半導體標準委員會主任單位、IEC/TC 47的歸口單位及國際標準化工作網秘書單位,曾多次承擔或參與國家標準和專業標準的制定、修訂及標準的驗證工作。

吉林大學

有機白光器件(WOLED)是下一代節能照明型技術之一,WOLED具有以下特點:是一種面光源,實用于高性能照明設備的制備:進一步發展的柔性WOLED在民用與國防照明方面應用前景更為廣闊;工藝簡單、有益環保、原料豐富、與無機LED有互補性。吉林大學在有機白光材料與器件方面取得了一系列有意義的研究成果。

中國科學院長春光學精密機械與物理研究所

中國科學院長春光學精密機械與物理研究所(簡稱“長春光機所”)以知識創新和高技術創新為主線,從事基礎研究、應用基礎研究、工程技術研究和高新技術產業化的多學科綜合性基地型研究所。

該所在以王大珩院士、徐敘院士為代表的一批科學家的帶領下,在發光學、應用光學、光學工程和精密機械與儀器等領域先后取得了1700多項科研成果,研制出了中國第一臺紅寶石激光器、第一臺大型經緯儀等十多項“中國第一”,被譽為“中國光學的搖籃”。

中國科學院長春應用化學研究所

經不懈努力,中國科學院長春應用化學研究所現已發展成為集基礎研究、應用研究和高技術創新研究及產業化于一體的綜合性化學研究所,成為我國化學界的重要力量和創新基地。

在“光電功能高分子與塑料電子學”方向,研究所以發展光電功能高分子的可控合成、微加工攻器件組裝涉及的關鍵科學問題為核心,圍繞平板顯示、照明光源、光通信組件等應用目標,以“分子工程―凝聚態調控―微加工方法―器件工程”研究鏈條為主線,在高分子設計與合成、高分子薄膜生長與調控、微加工方法學、器件工程等方面開展具有重大科學目標導向的基礎研究。

同濟大學

同濟大學是教育部直屬重點大學,是首批被國務院批準成立研究生院的高校之一,并被列入國家財政立項資助的"211工程"和國家教育振興行動計劃與地方重點共建的高水平大學行列。

“九五”以來,同濟大學圍繞信息、生物、新材料、能源、汽車制造、機電一體化、環保等高新術領域,取得了一大批高新技術重大科研成果。

同濟大學正在承擔著近百項“863”項目及國家攻關項目,一大批高新技術和科研技術實現了產業化,取得了巨大的社會效益和經濟效益。

中國科學院上海光學精密機械研究所

中國科學院上海光學精密機械研究所(簡稱中科院上海光機所)現已發展成為以探索現代光學重大基礎及應用基礎前沿研究、發展大型激光工程技術并開拓激光與光電子高技術應用為重點的綜合性研究所。

上海光機所重點學科領域為:強激光技術、強場物理與強光光學、信息光學、量子光學、激光與光電子器件、光學材料等。

經多年的努力,上海光機所在各種新型、高性能激光器件、激光與光電子功能材料的研制方面進入了國際先進水平。

江蘇省光電信息功能材料重點實驗室

江蘇省光電信息功能材料重點實驗室以南京大學微電子學與固體電子學國家重點學科為主干學科,部分覆蓋理論物理國家重點學科、光學與光電子學和有機化學兩個博士學科點。部分覆蓋的研究機構有南京大學金屬有機化合物(MO)源工程研究開發中心,南京大學光通信系統與網絡工程研究中心。交叉與支撐研究機構有南京大學固體微結構國家重點實驗室、現代分析中心、固體物理研究所等。

實驗室的建設目標是:成為一個開放的、具有國際競爭力的新型光電信息功能材料研究和開發中心,一個材料、電子、物理和化學學科交叉的高素質信息功能材料人才培養基地

杭州師范大學有機硅化學及材料技術教育部重點實驗室

杭州師范學院有機硅化學及材料技術實驗室,從1991年開始從事有機硅化學及材料技術的研究與開發,是教育部系統最早為國防軍工配套的民口研制單位之一、中國氟硅材料工業協會(硅)理事單位、中國材料網副理事長單位,現為杭州市、浙江省和教育部重點實驗室。

可進行有機硅及硅酮塑料等有機材料的研制、開發,也可以進行由原材料到產品的性能檢測及結構和性能關系分析等工作。還建立了“863”項目轉化基地,實現了產業化技術開發批量生產,為用戶提供有機硅材料、制件、產品技術。

中國計量學院信息工程學院

信息工程學院早在1985就初具雛形,其中無線電計量與測試是學校最早的專業之一。2000年8月,信息工程學院由原信息工程系與計算機科學與技術系組成而建,現主要從事電子信息與通信技術、計算機技術和生物醫學工程等領域的教學和研究工作。

學院設有3個學科性研究所:電子信息與通信研究所、計算機應用技術研究所和計算機軟件研究所。

廈門大學

廈門大學半導體物理學科曾經創造過許多國內第一,包括全國第一臺晶體管收音機,第一個GaP紅色、綠色、黃色的平面LED,第一臺平板示波器等,在半導體材料和器件研發,尤其在具有光電子功能的半導體研究方面,擁有雄厚的研究力量。

曾經在晶體管收音機、平面LED、平版顯示器、ZNS場致發光、LED測量、半導體材料設計等研究方面取得了重大成果,為國家半導體科學的發展作出了重要的貢獻。在有光電子功能的半導體研究上,形成了VI族、Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅳ族材料和器件門類齊全的研究力量。

山東大學晶體材料國家重點實驗室

晶體材料國家重點實驗室是我國首批建設的重點實驗室之一,主要致力于應用基礎研究。

目前,晶體材料國家重點實驗室已發展成由材料學、凝聚態物理兩個國家級重點學科和材料科學與工程、物理學、化學三個一級學科博士點支撐的高層次人才培養基地以及上、中、下游緊密銜接的科技成果輻射基地。

國家重點實驗室建立以來,先后有LAP、KTP、雙摻雜TGS、KNSBN、KTN、NdPP、NYAB、LT、DKDP、KDP、MHBA、BN等晶體材料的創新性研究工作受到了國際同行的廣泛關注。

武漢光電國家實驗室微光機電系統研究部

武漢光電國家實驗室,是科技部于2003年11月批準籌建的五個國家實驗室之一。

武漢光電國家實驗室是國家科技創新體系的重要組成部分,也是“武漢.中國光谷”的創新研究基地。在光電子研究方面,實驗室著眼于解決國家光電子產業發展中的重大關鍵技術問題,為推動武漢國家光電子產業基地的建設和發展提供原創性、實用性科研成果;為推動民族光電子產業進一步發展,提升我國光電子產業國際競爭力提供強有力的科學和技術支撐。

華南理工大學高分子光電材料與器件研究所

華南理工大學材料科學與工程學院高分子光電材料及器件研究所(簡稱光電所)在高分子發光材料及器件、高分子光伏材料及器件及高分子場發射材料及器件三個國際前沿領域展開特色研究。

目前承擔的科研任務以國家級項目為主,包括科技部提出的國家高技術重大研究計劃項目(863),國家重大基礎研究項目(973)和國家基金委重大研究項目等,光電所是973首席科學家單位。此外,還有教育部、廣東省、廣州市重大或專項項目。

國家半導體器件質量監督檢驗中心

國家半導體器件質量監督檢驗中心籌建于1986年,為國家首批規劃的100個國家級中心之一,1990年通過原國家技術監督局審查認可和國家計量認證,并授權開展工作,成為對半導體器件產品進行檢測工作的第三方中立機構。

中心曾多次承擔以高頻、超高頻低噪聲晶體管和微波晶體管為主的半導體分立器件的生產許可證確認試驗,仲裁試驗,創優試驗和鑒定試驗。同時還是全國半導體標準委員會主任單位,IEC/TC47的歸口單位,國際標準化工作網秘書單位,曾多次承擔或參與國家標準和專業標準的制訂、修訂及標準的驗證工作。

中心可按照GB、GJB、SJ、IEC、MIL標準對半導體器件、集成電路、微波組件、小整機、微型計算機、印制電路板等進行測試、篩選、DPA試驗、老化試驗以及鑒定檢驗和質量一致性檢驗。

國家電光源質量監督檢驗中心(北京)

國家電光源質量監督檢驗中心(北京)是國家質量技術監督局授權的國家級照明電器專業檢測中心,具有獨立的法人資格。中心下設辦公室、光源檢驗室、電器附件檢驗室、燈具及燈頭燈座檢驗室和壽命檢驗室。中心于1995年通過中國實驗室國家認可委員會的認可(按ISO導則25),并在2002年按ISO/IEC17025標準變更了質量體系。

檢測中心的主要業務是對照明電器產品進行產品安全認證、節能認證、驗貨檢驗、委托檢驗,以及承擔國家、北京市相關部門下達的照明產品質量抽查、新產品技術鑒定、產品質量仲裁等檢驗任務。是中國電光源行業中專業水平最高、技術能力最強、經驗最豐富、設備設施最齊全的專業檢測中心之一。

國家電光源質量監督檢驗中心(上海)

國家電光源質量監督檢驗中心(上海)于1992年成立,行政上隸屬于上海市質量監督檢驗技術研究院。中心是專門從事電光源等照明設備的檢測機構,授權檢測能力共79項184個標準。國家電光源質量監督檢驗中心(上海)是經中國合格評定國家認可委員會認可的實驗室、國家認證認可監督管理委員會指定CCC認證檢測機構。

國家電光源質量監督檢驗中心(上海)可對LED模塊用直流或交流電子控制裝置等附件、固體發光光源(LED發光二極管、OLED有機發光材料、EL平面可彎曲發光材料)等光源產品進行安全、性能和節能指標的檢測,同時能提供照明產品的EMC檢測服務。

國家通用電子元器件質量監督檢驗中心

國家通用電子元器件質量監督檢驗中心(信息產業部電子第五研究所元器件檢測中心)是中國第一批獲得國際/國家認可和授權、專業從事電子元器件檢測、鑒定和評價的非盈利性第三方檢驗機構,是按照ISO/IEC17025建立的文件化質量管理體系的國家級實驗室。目前,試驗室已在上海、并將在深圳、北京設立辦事處。

中心依托信息產業部電子第五研究所在電子元器件測試、試驗、評價等領域的專業技術優勢,采用國際一流設備,與國內外著名專業技術機構合作,計劃建設成具有年測10億片封裝集成電路和30萬片集成電路裸片測試能力的中國最大的集成電路綜合測試基地。

國家半導體照明產品質量監督檢驗中心(籌)/江蘇省工礦及民用燈具產品質量監督檢驗中心

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關鍵詞：光電技術；深空探測；深空探測器；月球探測；有效載荷 文獻標識碼：A

中圖分類號：V476 文章編號：1009-2374（2015）29-0050-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.29.025

2004年初，我國開始“嫦娥一號”的工程，歷時三年發射成功。對繞月探測的時間達到1年4個月之久，使我國深空探測的科學目標得以順利完成，大量的科學數據也是通過這項工程獲取來的?！版隙鸲枴惫こ淌窃凇版隙鹨惶枴惫こ痰幕A上拓展的項目，其意義在于實現可控撞月。歷時3年，“嫦娥二號”發射于2010年10月1日，在多項技術上能夠完成突破，使預定的工程目標順利完成，100km的全月球圖像和15km的虹灣圖像也是從這項技術中繪制的。無人月球探測工程的方針一共有三個步驟：繞、落、回。目前，“嫦娥三號”和“嫦娥四號”工程的研發正在致力于將月球軟著陸。

1 金星和火星的首次探測

在深空探測領域發展中，我國是位居前幾名的，由于金星和火星的探測符合科學的發展，所以我國更應該致力于研究火星和金星的首次探測，以促進我國航天探測領域的發展。

探月技術和“嫦娥”衛星技術是首次火星探測方案理論實踐的基礎，我國應堅持自己在航天領域的科學探測目標，對長時間飛行的自主管理技術和遠大的監控通信技術以及自主導航與控制在深空條件下的技術等問題進行解決。環火探測是最主要的探測方式，為期10個月的探測器地火轉移階段，1個火星年是環火工作初步擬定的時間?；鹦翘綔y的主要目的是判斷人類是否能夠在火星上順利生存，所以探測的內容包括大氣圈演化和火星氣候的變化、火星上是否有生命生存過的跡象、火星是怎樣進行演化的、火星的各項能源等方面。

地球和太陽之間是金星存在的位置，地球到火星的距離要大于地球到金星的距離?；诖?，我們對金星探測要比火星探測更容易一些，包括在測控通信、飛行的動力、能源需求等方面。金星探測的問題主要是對于太陽近距離產生熱的問題，我國在控制熱的技術上有良好的手段，基于此，我國金星探測工程直接銜接火星探測工程。金星探測主要的任務是，通過探測器圍繞金星大氣層外飛行，繼而對大氣特征及其金星表面金星探測，從大氣層內進入，做漂浮探測。符合中國發展的深空探測項目不僅包括首次金星和火星探測、無人月球探測，還包括對載人登月的工程項目和月球外天體的探測項目。實現載人登月是人類走出地球的必然趨勢，迄今為止，人類唯一到達地球之外的天體就是月球，所以在未來的20年內，根據深空探測技術的蓬勃發展，我國載人登月的愿望一定可以實現。

2 光電技術在中國深空探測領域中的應用

深空探測器在軌道方面定義為：處于近地軌道對深空探測的一種飛行器，其對光電技術是有一定需求的。光電技術在中國深空領域能夠起到確定的作用。探測器姿態敏感器主要能實現探測器的姿態測量。光學敏感器、陀螺儀、射頻敏感器和磁敏感是姿態敏感器的主要部分。光學敏感器主要應用于太陽敏感器、星敏感器、紅外地球敏感器、對月球和地球的紫外敏感器和圖像敏感器等，應用是十分廣泛的。飛行器本體坐標系與空間已知基準方向關系的確定需要通過光學敏感器實現。光電技術在中國深空領域能夠起到導航的作用。探測器軌道參數是通過自主導航來確定的，對飛行和探測對象按照光學敏感器把其分為不同的階段，這里的光學敏感器包括星跟蹤器、紅外地球敏感器、太陽敏感器、可見光CCD敏感器、空間六分儀、陸標敏感器和紫外敏感器等。探測器的運動參數是通過這些敏感器來測量的，運動參數包括速度、加速度和角速度等。深空探測巡視器的遙操作導航、自主導航、半自主導航都離不開光電技術。通過人工遙操作能夠使巡視器進去自主或半自主的導航狀態，這要求巡視器具備良好的執行任務和生存能力。其作用是對自身環境、位置和速度信息的獲取。基于此，敏感器的多種結合技術能夠賦予一定的航天導航功能。同時，光電技術在中國深空領域能夠起到監視的作用。這能夠真實地對關鍵部件的動作進行掌握，使地面隨時接受圖像。光電技術在中國深空領域的廣泛應用是有效載荷的需要和空間飛行器交匯對接的需要。光電技術在中國深空領域能夠起到測控通信的作用和滿足探測器多方面需求的作用。

3 我國深空探測器利用光電技術的應用展望

目前，我國“嫦娥一號”和“嫦娥二號”衛星的成功發射都離不開光電技術的支持，光電技術未來的探測活動也是最基本的一項技術?！版隙鹨惶枴毙l星在光電技術的利用上主要包括：CCD立體相機設備，掃推方式是干涉成像光譜儀器采取的主要方式，元的點光圖譜是經過數學處理得到的，同時為二維重構光譜圖像提供了條件，從而得到月球表面物質分布信息和類型數據。半導體泵浦固體激光器是激光高度計采用的主要儀器，它能夠向月球表面發射大功率的窄脈沖激光，同時將月球表面后散射的激光信號心理接收，繼而計算出衛星與月球表面距離，這是利用測量光往返延遲時間作為依據計算的。星敏感器的衛星相對于慣性空間的姿態是通過星圖識別和恒星的觀測來獲取的。月球的紫外譜段探測主要通過采取紫外敏感器進行，它能夠將環月飛行時，基于月球中心，衛星的方向進行有效識別，以對衛星相對軌道參考系的姿態信息數據進行獲取。未來的光電技術在“嫦娥二號”衛星的主要應用包括對具有更高的分辨率的CCD立體相機的更新設備等的使用。光電技術在“嫦娥三號”衛星的主要應用包括在相機的運用上采取的是地形地貌、降落、極紫外和全景相機，望遠鏡采用的是月基光學望遠鏡和空外成像光譜儀。

4 光電技術在中國深空探測領域的發展方針

針對光電技術在深空探測領域中的廣泛應用，本文闡述一些有效的發展方針。我國深空探測的今后發展需求和實踐方面由于受到光電技術的影響，使探測器性能和功能上受到了一定的制約，所以提高光電技術就是我國深空探測領域有效發展的前提。提高光電技術首先要從器件入手，突破傳統的結構部件，研發新型的、輕質的、高性能的光學部件；其次我國要進一步提高敏感器的設計水平和制造水平，在對GNC設計和探測器的總結設計中，要經過多種方案的權衡選擇，對敏感器進行最合理的安排，增加系統性能，使器件不受到其他因素的影響。此外，對光電的有效電荷制造和設計水平一定要看作提高光電技術的重中之重，對一個設備的多種應用方法進行探索。“嫦娥二號”就是通過嘗試紫外敏感器對敏感器功能和光學探測融為一體的方式，使其姿態確定功能的同時，又能夠將月球紫外譜段圖像進行繪制，除此之外，它還可以在導航中應用；最后在中國深空探測工作中還要對可能形成的項目預言工作建議進一步加強，這在一定程度可以使深空探測事業得到持續

發展。

5 結語

綜上所述，中國深空探測的發展離不開光電技術的支持。從事光電技術研發的技術人員對我國深空探測事業的發展具有很大程度的貢獻，只有從根本上落實對光電技術的發展，才能夠找到深空技術發展領域的切入點，從根本上為我國深空探測事業技術水平做出一定

貢獻。

參考文獻

[1] 葉培建，饒煒.光電技術在中國深空探測中的應用[J].航天返回與遙感，2011，32（2）.

[2] 羅建將，李洪祚，唐雁峰，等.深空探測激光通信技術發展研究[J].航天器工程，2013，22（2）.

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關鍵詞：燃燒性能；熱釋放；生煙性；煙密度；煙氣毒性

中圖分類號：TU551 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）23-0163-03

1 火災的發展過程

材料點燃后，燃燒的發展情況取決于所處環境和材料燃燒性能。在燃燒室內，火災發展可建立一個通用模型。

四個階段：階段1是起始階段，是指材料被小火焰引燃的階段。階段2是發展階段，是指材料燃燒直至發生轟燃。階段3是完全燃燒階段，是指轟燃發生到火、熱衰減之前的過程。階段4是火災衰減到熄火，如圖1所示：

2 材料燃燒性能影響火災的主要參數

材料燃燒會釋放出熱量和煙氣，可從燃燒的熱危害、煙氣危害兩方面對火災進行評估，如圖2所示：

材料燃燒性能是指材料對火反映的能力。目前試驗方法只是在可控實驗條件下，測試材料的各個燃燒性能參數。例如，材料可燃性、點燃性、火焰傳播、熱釋放性、生煙性和煙氣毒性等。

2.1 評價熱危害的參數

2.1.1 可燃性。材料可燃性往往是評價材料初始燃燒階段的重要參數，是材料在規定條件下進行有焰燃燒的能力，包括點燃性和火焰傳播。

（1）點燃性。材料的點燃性表征著材料引發火災的概率。點燃的材料必須是可燃材料，并且有足夠的熱源和適量的供氧量。這個熱源可以是化學熱能（如火焰）、電熱能（如電熱絲或電熱棒）或機械能（摩擦生熱）等。同種材料在不同的環境條件下點燃難易度是不同。例如：氧氣的濃度和室溫對點燃性影響較大。最常用的試驗方法有氧指數試驗GB/T2406和可燃性試驗GB/T8626等。

（2）火焰傳播。火焰傳播表征材料維持燃燒的能力，它由表面火焰的傳播速率和傳播距離等指標來衡量。在實際火災中，火焰傳播與材料表面方向密切相關，不同的表面方向會有不同的實驗結果。例如，同種材料在天花、墻面、地面火焰傳播的結果是不同的。此外空氣流動方向也是影響火焰傳播的主要因素。常用的試驗方法有鋪地材料的燃燒性能測定GB/T11785、塑料水平及垂直燃燒試驗GB/T2408和泡沫材料水平垂直燃燒試驗GB/T8333、GB/T8332等。

2.1.2 熱釋放性。材料熱釋放是描述火災過程的一個重要參數，它體現了材料在火災中釋放能量的多少，是決定火災發展和火災危險的基本參數，也是評價材料燃燒發展階段的重要參數。

（1）熱釋放速率（HRR）。熱釋放速率反映材料燃燒釋放熱量的速率。它能夠指示火災的大小，提供火勢發展的速度，是火災研究的基礎數據。目前，實驗室測試材料熱釋放速率多采用耗氧原理的方法。耗氧原理是指大多數固體材料完全燃燒每消耗一單位質量的氧氣所釋放的熱量基本相同（13.1±0.05MJ/kgO2）。通過測定材料燃燒的煙氣組分，計算材料在燃燒過程中的熱釋放速率。

，單位為kW。

p為氣體經過孔板后壓力的變化，Pa；Te為氣體在孔板處的溫度，K；C為孔板流量計的標定常數。為材料燃燒消耗單位質量氧氣放出的能量，13.1MJ/kg：為進入系統空氣中O2的摩爾分數；為煙氣中O2的摩爾分數。

（2）總熱釋放量（THR）?？偀後尫帕縏HR反映了材料在燃燒過程中釋放熱量的多少。根據能量守恒原理，固定質量的同種材料完全燃燒釋放的熱總量是相同的，它與外界受到的熱輻射是無關的。，單位為MJ。

（3）燃燒增長速率指數（FIGRA）。燃燒增長速率指數反映了材料對熱反應的能力，是指材料熱釋放速率峰值max.（HRR）與峰值出現的時間t的比值。指數越大，表明材料一旦暴漏在過強的熱環境就能夠快速燃燒，使火勢迅速蔓延擴大。單體燃燒試驗中計算該參數公式如下：

，單位為W/s。

2.2 評價材料煙氣危險參數

2.2.1 材料生煙性。材料生煙性是個較為復雜的過程，它與火災規模、單位質量物質的生煙量、通風情況、材料燃燒時的溫度等一系列因素有關。目前生煙性的測試方法多采用光學法。光學法評價材料生煙性有靜態分析法和動態分析法兩種。

（1）靜態分析法。靜態分析法是材料燃燒生成的全部煙量處于一個封閉的空間，測定煙氣對光束的衰減。現有以光學測定煙密度的儀器，都是按照Bouguer-lambert原理工作的。例如：GB/T8627、GB/T8323等試驗方法。

基本公式：F=F0e-σL

F為煙層引起衰減后的光通量；F0為初始光通量（定義為100）；σ為衰減系數；L為通過煙的光徑長。

（2）動態分析。動態分析法的測定系統是開放式的，在煙氣通過設備流出的過程中測定煙氣對光的衰減。實際上，煙密度越大或增長越快，所提供給疏散人員和滅火的時間越短，故應考慮時間要素。目前，錐形量熱儀和單體燃燒試驗方法均采用此方法進行評價。測定的主要煙氣參數如下：

比消光面積（SEA）是消耗單位質量樣品產生的煙氣量，可衡量煙氣的遮光性。公式：，單位

為m2/kg。OD為光密度，Vflow為體積流速。MLR為燃燒過程中樣品質量的損失率。

生煙速率（SPR）被定義為比消光面積與質量損失速率之比。公式：SPR=SEA/MLR，單位為m2/s。

生煙總量（TSP）表示單位樣品面積燃燒時的累積生煙總量?？捎煞e分得到，，單位為m2。

煙氣生成速率指數（SMOGRA）試樣產煙率與所需受火時間的比值的最大值。公式：，單位為m2/s2。該指

數越大，煙氣危險性就越大。

2.2.2 煙氣毒性。材料燃燒形成的毒性物質對人及動物影響至關重要，目前的試驗方法有化學分析法和生物試驗法兩大類。

（1）化學分析法。化學分析法主要采用光譜法（包括紅外光譜、質譜、色譜、色譜-質譜及核磁共振普）測定氣態產物中CO、CO2、HCN、HBr及NO2等有害氣體的濃度?；瘜W分析法評估火災氣體的毒性時，往往與煙密度測定平行進行，一般只考慮最普通的有毒物質，所以結論意義是相當有限的。

（2）生物試驗方法。生物試驗方法多基于燃燒產物對被試驗動物中樞神經系統（致死率）及生理狀態的影響，但這種影響與很多因素有關，如材料的分解模式（熱裂解還是燃燒）、分解產物的溫度及濃度、動物種類及中毒時間等。GB/T20285主要采用實驗室定量制取材料煙氣的方法和實驗小鼠急性吸入煙氣染毒的方法進行材料毒性評價。

3 GB8624-2006評價火災危險性的應用

目前，國家標準GB8624-2006是我國建筑材料燃燒性能的主要分級方法。標準將材料燃燒性能分為A1、A2、B、C、D、E、和F七個等級。從試驗測試方法來看，考慮了材料的火焰傳播、燃燒熱釋放速率、熱釋放量、煙氣濃度和煙氣毒性等參數，而這些參數均屬于評價熱危害和煙氣危害的重要內容。如表1。

參考文獻

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關鍵詞：大學物理 教學質量 策略 教學模式

物理學是大學教育的一門重要基礎課程，也是人類科技文明的重要成果，學習物理學對于提高學生的綜合素質，培養他們的創新能力具有重要意義。然而，由于大學物理難度較大，加上很多教師的教學方法比較枯燥，學生出現了一定的厭學情緒，大學物理教育工作者面臨著巨大的壓力。因此，筆者結合自身多年的教育實踐經驗，就如何提高大學物理教學質量提出了一些建議，供廣大大學物理教師們交流探討。

1 提高教師素質，強化師資力量

梅貽琦先生曾經說過：“所謂大學者，非謂有大樓之謂也，有大師之謂也?！敝赋?，這里的“大師既要是學問之師，又是品行之師”。只有不斷提高大學教師的素質，才能真正肩負起教書育人的重任，為實現中國夢培養合格的人才。大學教育與義務教育階段不同，更加注重學生的自學能力和創新能力，因而教師首先就要在吃透物理學課堂知識的基礎上，多讀文獻，多看著作，在扎實基礎的前提下，不斷豐富自己的知識儲備，并開闊學生的視野，積極與學生分享物理學最新研究進展。此外，大學教師往往還需要開展科研工作，物理教師要同時做好科研和教學工作是不容易的，因此更需要通過科研工作來帶動教學質量的提升。除了本學科的專業知識以外，教師還需要積極學習交叉學科和相關學科的知識，從而發揮復合型人才的優勢；提高人文和社會科學方面的素質同樣也是大學物理教師所需要的，采用科技和人文相結合的教學方法；此外，高等教育學基本理論知識、教育方法也是大學物理老師需要不斷學習的知識，從而更好的開展教學工作。

除了教師自身發動主觀能動性，不斷提高自身素質和教學水平以外，學校、教研室、課程組等組織，也需要建立健全獎勵、幫扶機制。重點培養有潛力的青年教師，對在科研、教學上都有突出表現的教師要給予精神上、物質上的獎勵，從而提高大家的工作熱情和鉆研精神，從而不斷強化師資力量，建立起一支素質夠高、能力夠硬的大學物理教師隊伍。

2 豐富教學內容，激發學生興趣

興趣是最好的老師。提高大學物理教學質量的關鍵因素就是提高學生對于物理課程的興趣。

物理學一直以來都是相對枯燥的一門理工類學科，大學物理的主要課程包括力學、光學、熱學、電磁學，以及一些近現代物理研究進展等。在內容上算是初高中物理的進一步拓展、延伸，但是高中物理偏向于對特立的研究，而大學物理更多的是研究普遍現象。正是由于內容結構上的相似性，加上進入大學以后學生對于物理等基礎學科學習的不重視，導致了上課不認真聽講極為普遍，很多學生甚至不知道上課的內容。因此，豐富教學內容，讓物理教學也生動起來是解決這一問題的有效途徑。教師可以在教學過程中，根據相關知識點，穿插介紹一些相關物理知識的發展歷史，以及該領域杰出科學家的趣聞，可以有效的吸引同學們的注意力，進而誘發他們的學習興趣；此外，根據學生的專業特點，將教學的重點放在與他們專業的知識上，如土木工程專業的，可以更多的講解一些力學知識，可以更好的提高學生的積極性；最后，給學生介紹一些物理學發展現狀和最新的科研成果，同樣可以激發學生的學習和探索熱情。

3 創新教學模式，優化教學方法

傳統的物理教學模式，簡單概括起來就是老師講課學生聽的“灌輸”教學模式。尤其是大學教育的基礎課程教育更多的是大課為主，學生數量較多，專業較雜，基礎也參差不齊，給教學工作帶來了巨大的難度。然而這種以教師為中心的教學結構，使得長期受應試教育影響的學生缺乏了思維訓練、創新能力的訓練機會，更何談培養創新型人才。因此，要改變這種傳統的“灌輸型”教學模式，利用靈活多變的教學方法，營造一種以學生為中心的新型教學模式。首先，可以開展小組討論或者“圓桌會議”類型的教學方式，將問題拋出以后，由學生自發組隊討論，并最終給出統一的結論，從而讓學生積極參與到解決問題的過程當中來；其次，要增加學生課程預習的份量，并提出明確要求，在課堂上也可以采取讓學生提出問題、其他同學一起討論，最后教師在總結的教學方法，這樣一來，讓學生帶著問題來上課，更能夠取得更好的教學效果；最后，物理學是一門實踐科學，還需要增加實驗課程的比重，提供學生參與科研的機會，讓學生在鍛煉動手能力的同時，更好的理解相關的理論知識，從而真正意義上做到教學與實踐相結合的教學模式。

傳統的教學更多的是采用板書教學的方法，近些來PPT教學的方法也逐漸普遍起來，這些方法雖然經典，但是效果卻還是有所欠缺。尤其是在多媒體技術發展迅猛的今天，教師可以利用多媒體網絡技術輔助教學，包括動畫模擬、仿真實驗等，可以在提高學生注意力的同時有效的提高教學效率。

4結束語

大學物理是重要的基礎學科，教學質量的好壞關系到大學生綜合素質的培養以及今后專業課程的學習。筆者將自己的教學經驗總結為以上三點，希望能夠對其他教師的教學工作提供一定的參考。

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