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技术 - 海军研究实验室
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材料
摘要：本文介绍了采用脉冲反应磁控溅射法制备的氧化锌涂层的微观结构、光学、电学和纳米机械性能的研究结果。在金属、浅介质和深介质溅射模式下沉积了三组 ZnOx 薄膜。结构研究表明，在金属模式下沉积的薄膜为纳米晶，具有金属锌和氧化锌的混合六方相，晶粒尺寸分别为 9.1 和 6.0 nm。相反，在两种介电模式下沉积的涂层均具有纳米晶 ZnO 结构，平均晶粒尺寸小于 10 nm。此外，在介电模式下沉积的涂层在可见光波长范围内的平均透射率为 84%，而在金属模式下沉积的薄膜是不透明的。电性能测量表明，沉积态薄膜的电阻率在 10 − 4 Ω cm 至 10 8 Ω cm 范围内。以金属模式沉积的涂层硬度最低，为 2.2 GPa，耐刮擦性在所有溅射涂层中最低，而以深介电模式溅射的薄膜具有最佳的机械性能。所得硬度为 11.5 GPa，是迄今为止文献中报道的未掺杂 ZnO 的最高硬度之一。
材料分类的光谱地下散射
在众多科学学科的挑战期间，识别物体或场景的物质组成一直是一种构成。一种方法，植根于牛顿，弗劳恩霍夫（Fraunhofer）和其他许多方法的早期作品，它利用了从物体反射的光中的光谱变化。由于材料通常具有不同的光谱吸收曲线，因此反射率的光谱分析在检查具有各种尺度的材料方面已经与众不同：诸如粉末[28,47]和食品[29,44]，地理材料分布[9,19,22]，以及Celestial对象的组成[18,18,336]。在场景中的光线运输远远超出了反射。当对象被照亮时，它不仅反射出照明点，而且经常穿透表面。这种现象称为“地下散射”，对于我们感知到它们的出现至关重要，并且在许多应用中引起了广泛关注，包括光传输建模[45]，逆光传输[5]，场景分析[30]和材料分类[6,26,38,40,40,40,41]。值得注意的是，地下散射也受到入射光波长的显着影响。光谱特征和地下散射之间的这种强大协同作用为增强材料分类提供了独特的机会。也许，了解具有地下散射光传输的最有用的物理测量是光谱双向散射频率分布函数（BSSRDF）[45]。因此，测量
支持 NASA 空间通信和导航计划的地面站 1 概述
恒定面积抛物面天线和反射镜的远场角波束宽度与发射信号的波长成正比。因此，天线或透镜的发射信号功率分布在与波长平方成正比的立体角上，即到达接收器的信号功率与频率平方成正比。对于给定的发射孔径尺寸，频率越高，到达接收器的信号功率越大。接收器噪声也会随着频率的增加而增加。在光频率下，与频率成正比的量子噪声占主导地位。在射频下，量子噪声微不足道：其他不随频率强烈变化的噪声源占主导地位。因此，首先，接收器噪声与频率成正比。由于接收信号功率与频率平方成正比，接收器信噪比 (SNR) 与频率成正比。无差错通信的最大可能速率会随着接收的 SNR 而增加。这是光通信的主要优势。迄今为止，NASA 使用的最高下行射频通信频率是深空 Ka 波段下行频率 32 千兆赫 (GHz)。典型的下行光波长为 1550 纳米 (nm)，相当于 193.5 太赫兹 (THz) 的频率。因此，光与射频频率之比为 193.5 THz/32 GHz，约为 6000。在其他所有条件相同的情况下，1550 nm 光通信系统的接收器 SNR 有可能比 Ka 波段系统高 6000 倍。
将可见波长标准与 X 射线连接起来……
1996 年是 W. K. 伦琴发现 X 射线一百周年，人们庆祝了这种“奇异射线”提供的深刻见解。除了普遍用于对视觉不透明系统的内部结构进行成像之外，X 射线在阐明物质的几何结构和电子结构方面也具有重要应用。除了同步辐射设备外，在普通实验室环境中可用的传统 X 射线源的波长非常适合揭示晶体固体和生物分子中的原子排列。此外，吸收和发射的 X 射线的光谱可以揭示原子、分子和材料的电子结构。类似地，核 β 射线反映原子核的能级结构，其波长范围远低于 X 射线波长，就像 X 射线波长低于可见光波长一样。 1912 年首次报道的 X 射线衍射将 X 射线波长与晶格尺寸联系起来，但未能将这两个尺度与宏观物体的尺寸联系起来。从 20 世纪 30 年代初到 70 年代初，X 射线光谱对确定 N A 、h/e 和 hc/e 等基本常数做出了重要贡献。然而，这些测量受到 X 射线尺度与可见参考波长之间联系不确定性的限制。直到七十年代中期，唯一确立的直接联系是
超长领域的实验实现
简介。光学成像中的超分辨率是指可以提高空间分辨率超出光的衍射极限的方法。衍射极限定义可以在标准光学成像系统中解析的最小特征大小，并由光波长和光学系统的数值光圈（NA）确定[1]。解决远距离成像中亚波长度特征的一种方法是使用上震荡的光点，这是一种现象，其中复杂场可以以大于其截止空间频率的速率局部振荡[2-5]。尽管如此，超级镜的强度与大量侧叶相结合的固有缺点，导致成像质量差。已经研究了数值优化方案[6]和索菲的光学设置[7-9]，以缓解侧齿强度。但是，最近引入的物理概念Supprowth [10]为解决此问题提供了有希望的途径。在超级生长领域中，复杂场的局部幅度增长率高于其傅立叶频谱中最高空间频率，从而提供了对亚波长度特征的访问[11]。这个概念与evanevanscent波的接近局部显微镜相似[12，13]。超级生长的光场斑点可以与超震荡区相比，可以呈指数级的强度，并且在理论上已证明能够成像亚波长度对象[14]。
UC Davis
金属光（金属光（金属）是高亮度电子束的重要来源，在大规模加速器和台式显微镜的运行中无处不在。当金属的表面通过光波长的顺序进行纳米工程设计时，它可能导致表面等离子体偏振仪波的激发和结合，这些波动层驱动非线性光发射。在这项工作中，我们旨在评估金等离激元纳米植物，作为通过非线性光发射为加速器生产明亮电子束的概念。我们首先将它们的光学特性与数值计算从第一个原理进行比较，以确保我们制造这些纳米级结构的能力。通过测量发射光电流，可以发现它们的非线性光发射产量，因为它们的驱动激光的强度各不相同。最后，使用螺线管扫描技术发现该电子源的平均横向能。我们的数据证明了这些阴极的能力，可以在光发射对以线性过程驱动的金属上的光发射效率方面提高十倍。我们发现，在大于2 GWCM -2的光敏性下，这些阴极具有稳健性，并且能够达到100 na的持续平均电流，而不会降解性能。发现生成的束的发射量是高度不对称的，我们可以通过涉及图案表面的不对称粗糙度的计算来解释这一事实。这些结果表明，使用纳米工程表面作为增强的光（增强光），为高平均电流电子束提供了强大的空气稳定来源，具有巨大的工业和科学应用潜力。
在超快速激光纳米结构石英
理解对光的材料结构反应对于推进纳米级超快激光体积结构的加工分辨率至关重要。需要选择性热力学途径以最快的方式淬灭能量传输，并将过程限制在纳米长度上，绕过光学分辨率。在限制下量化材料动力学，可以原位访问瞬态局部温度和密度参数，因此成为理解过程的关键。我们使用时间分辨的定性和定量的光学相显微镜在整个物质α -Quartz中报告热力学状态的原位重建。助热动力学表明快速的空间限制的晶体至不汤过渡到热致密的熔融二氧化硅形式。致密化超过20％，在第一纳秒中，基质温度升至超过2,000 k。这种结构状态在数百纳秒中放松。光束到皮秒持续时间的分散和时间设计增加了空间限制，并触发了基于纳米挥手的极端纳米结构过程，该过程基于纳米挥手发生，在非变形材料中发生，在该材料中，低效率阶段降低了该过程的机械需求。在体积中获得了小于光波长的十分之一的处理特征量表。这允许在3D限制下进行结构和形态学的纳米级材料特征，可以设计光学材料。
通过高光谱数据检索非常浅的水域水深
以及其他水体特性已使用光谱查找表 [7] 进行处理，其中前向辐射传输模型（如 Hydrolight [8]）会针对不同的水柱特性、深度和底部类型重复执行。为了全面起见，这些查找表必须很大，并且可能需要针对特定的海岸类型进行调整，因为底部类型和水特性可能会因海岸类型而有很大差异。高光谱数据的一个吸引人的特征是，除了水深测量检索之外，它还能够同时满足多种用途。光检测和测距 (LIDAR) 也被广泛用于检索水深测量数据。LIDAR 的优势在于它是一种主动传感器，可以在较深的水域提供更高的精度，但是，与典型的机载高光谱传感器相比，诸如扫描水文作业机载激光雷达调查 (SHOALS) [4] 之类的 LIDAR 系统必须在非常低的高度飞行，并且扫描范围相对较小。在非常浅的水域（深度小于 2 米）中，LIDAR 系统通常无法提供可靠的检索，无法解决底部和表面回波之间的差异。在本文中，我们专注于这种非常浅的水域，特别是从可以假设相对简单的反射模型的光谱范围中检索水深。与可见光波长的反射率相比，必须仔细考虑水柱的所有贡献，近红外波长反射率（800nm 以上）主要取决于水的吸收率和深度，以及底部反射率，水柱成分起次要作用。
在超快速激光纳米结构石英
理解对光的材料结构反应对于推进纳米级超快激光体积结构的加工分辨率至关重要。需要选择性热力学途径以最快的方式淬灭能量传输，并将过程限制在纳米长度上，绕过光学分辨率。在限制下量化材料动力学，可以原位访问瞬态局部温度和密度参数，因此成为理解过程的关键。我们使用时间分辨的定性和定量的光学相显微镜在整个物质α -Quartz中报告热力学状态的原位重建。助热动力学表明快速的空间限制的晶体至不汤过渡到热致密的熔融二氧化硅形式。致密化超过20％，在第一纳秒中，基质温度升至超过2,000 k。这种结构状态在数百纳秒中放松。光束到皮秒持续时间的分散和时间设计增加了空间限制，并触发了基于纳米挥手的极端纳米结构过程，该过程基于纳米挥手发生，在非变形材料中发生，在该材料中，低效率阶段降低了该过程的机械需求。在体积中获得了小于光波长的十分之一的处理特征量表。这允许在3D限制下进行结构和形态学的纳米级材料特征，可以设计光学材料。