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系外行星手册 || 通过透射光谱及其他行星-恒星合光观测测量系外行星大气
摘要： 即使我们无法将系外行星与其宿主恒星在空间上分辨开来，也能获取大量关于系外行星大气层的信息。本章概述了用于表征凌日系外行星的基本技术——透射光谱学、发射与反射光谱学以及全轨道相位曲线观测。我们讨论了实际考量因素，包括当前和未来的观测设施，以及测量精确光谱的最佳实践。同时，我们还重点介绍了关于系外行星化学成分、气候及云层特性的主要观测成果。
关键词： 观测设施、透射光谱学、发射光谱学、气候、反射光谱学、云特性、系外行星大气层、相位曲线观测、大气化学
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于交换蒙特卡洛方法的改进高斯模型自动解卷积方法：在合成单斜辉石反射光谱中的应用
摘要： 反射光谱的反卷积分析是推断矿物成分和晶体结构的一种有效方法。近期对橄榄石、辉石等主要造岩矿物反射光谱的反卷积分析多基于改进高斯模型（MGM）。但该常用模型的数值算法采用存在局部极小值问题的最速下降法——当初始参数不准确时，该方法会收敛至局部最小值，分析者必须反复手动调整初始参数并计算模型才能获得理想解。为避免局部极小值问题，我们采用基于交换蒙特卡洛方法的贝叶斯光谱反卷积技术（该算法是马尔可夫链蒙特卡洛方法的改进版本），既能规避局部极小值陷阱，又可消除初始参数带来的随意性。我们将该模型应用于31个具有宽范围Mg-Fe-Ca成分（固溶体）的合成单斜辉石样品的可见光-近红外反射光谱分析，所得结果与常规MGM分析的前人研究一致，表明交换蒙特卡洛方法能仅基于观测数据获得与传统MGM分析相符的结果。同时发现高钙辉石样品1μm吸收带中心波长与Fe/Mg组分呈线性关系，且1μm与2μm吸收带在中心波长-Ca-Fe组分的三维空间中均呈现近似线性分布。交换蒙特卡洛方法在宽范围单斜辉石中的成功应用，有望拓展MGM模型在各类空基/地基观测中的适用性，尤其适用于缺乏矿物学先验信息的情况。
关键词： 改进的高斯模型、反射光谱学、辉石、光谱解卷积、蒙特卡罗方法、合成矿物
更新于2025-09-16 10:30:52
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金属纳米穹顶阵列尺寸效应对等离子体生物传感器性能的影响
摘要： 采用反射光谱法研究了金属纳米穹顶阵列对等离子体生物传感器性能特性的尺寸效应。通过自下而上的纳米加工工艺制备了银和金纳米穹顶阵列，可精确控制穹顶直径和金属厚度。金属纳米穹顶阵列的反射率测量显示：共振峰波长随穹顶直径变化，而共振峰宽度则随金属厚度改变。通过体相折射率（RI）传感和DNA杂交检测来表征金属纳米穹顶阵列的传感性能。当穹顶直径从100纳米增大至500纳米时，体相RI灵敏度显著提升。相比之下，较小直径的金属纳米穹顶阵列在检测用于信号放大的DNA修饰金纳米颗粒固定时，显示出更强的传感器信号，表明存在显著的等离子体耦合效应。就穹顶直径而言，金属厚度对所展示传感方案的影响较为温和。
关键词： 等离子体生物传感器、金属纳米穹顶阵列、体折射率灵敏度、DNA杂交、反射光谱学
更新于2025-09-11 14:15:04
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含铵层状硅酸盐的反射光谱学
摘要： 在谷神星上发现含铵层状硅酸盐引发了关于铵载体相的问题。本研究描述了从相应的无铵矿物出发，实验室制备十种含铵层状硅酸盐并进行红外光谱测量的过程。针对每种矿物，我们制备了三种粉末样品：原始样品（R）、铵化样品（A）和淋滤样品（L）。所有样品均在INAF-IAPS实验室通过可见光/红外光谱进行光谱表征，使用FieldSpec Pro测量0.35-2.5 μm范围，采用Vertex 80光谱仪通过FT-IR测量2至14 μm范围。样品还通过SPectral IMager成像光谱仪进行测量，该仪器工作在0.2 – 5.1 μm光谱范围，是黎明号航天器搭载VIR光谱仪的复制品。铵化粘土的反射光谱显示在1.56 μm、2.05 μm、2.12 μm、3.06 μm、3.25 μm、3.55 μm、4.2 μm、5.7 μm和7.0 μm附近存在与氮络合物相关的谱带。用氨处理层状硅酸盐表明不同矿物表现各异：蒙脱石类易接受NH4+离子，而其他非膨胀结构则不接受这些离子。所得结果可用于更好地限定谷神星及可能太阳系其他天体上存在的含铵物质。
关键词： 反射光谱学、蒙脱石、可见光-近红外光谱、谷神星、含铵层状硅酸盐
更新于2025-09-09 09:28:46