球差分析
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-05
球差分析的實例教程
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第一列即為三階球差貢獻量。
總結(jié)：
到此球差分析就結(jié)束了，F(xiàn)RED提供的分析工具最多可分析到三階像差，對于高階球差的分析則需要自定義腳本，畢竟FRED不是專門透鏡設(shè)計軟件，它可以導(dǎo)入zemax等光學(xué)軟件設(shè)計好的結(jié)構(gòu)。
</p><p>五種單色像差分別為：球差，慧差，像散，場曲和畸變</p><p>兩種色差：球色差和倍率色差</p><p>下面我們來詳細分析球差產(chǎn)生的原因：</p><p><strong>球差概念</strong></p><p>什么是球差？其實球差也叫球面像差，是指軸上物點發(fā)出的光束通過球面透鏡時，透鏡不同孔徑區(qū)域的光束最后匯聚在光軸的不同位置，在像面上形成圓形彌散斑，這就是球差。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://q8.itc.cn/images01/20250721/1734b8f24e3443508ab8cb55f5db767e.png" height="244" width="503"></p><p>在FRED中如何表示呢？</p><p><strong>FRED中球差的表述</strong></p><p>打開FRED軟件，設(shè)計一個新的平凸透鏡R1=0,R2=-25.4 ;厚度5.08 ;半孔徑12.7材料為標準玻璃。
展開 DOI: 10.1021/acsnano.5b05891），采用低溫液相法成功地設(shè)計了層內(nèi)二硫化鉬/二硒化鉬異質(zhì)結(jié)構(gòu)，通過與美國伊利諾伊斯大學(xué)合作進行的球差校正掃描透射電鏡分析證明了該層狀材料層間和層內(nèi)高度的晶格畸變，且沿相同晶面呈現(xiàn)間距不規(guī)則的特性，這種高度畸變的亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)能夠顯著提升材料的催化活性。原位透射電鏡揭示了鋰離子在材料結(jié)構(gòu)中的快速穿梭和傳輸。此種高活性的催化劑首次成功地實現(xiàn)了金屬硫化物在鋰空氣電池中的穩(wěn)定深度循環(huán)，具有潛在的應(yīng)用價值。
同時，經(jīng)過兩年的努力，該團隊還在相關(guān)催化機理上獲得了突破。他們在成功制備超薄三氧化鉬納米片的基礎(chǔ)上引入氧空位缺陷，在電池的測試過程中，這種富氧空位正極材料呈現(xiàn)獨特的四個獨立階段的特征。針對這四個典型的過程進行深入分析發(fā)現(xiàn)，在放電過程中，這些氧空位的活性位點可以形成局部的高濃度活性氧聚集點，與鋰離子發(fā)生反應(yīng)形成穩(wěn)定的超氧化鋰類似物（Li2-xO2），當(dāng)氧空位逐漸飽和后，在Li2-xO2表面逐漸形成穩(wěn)定的Li2O2放電產(chǎn)物。充電起始階段，Li2-xO2與氧缺陷位點可以作為Li2O2分解的高效催化劑，實現(xiàn)<3.5V的低充電電壓，而超氧化鋰能夠在~3.5V的電壓平臺快速分解，有效地降低了電池的充電過電勢。該項成果不僅解釋了氧空位缺陷在Li-O2電池充放電過程中的催化機理，同時放電產(chǎn)物自催化分解現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)可以為未來高效正極的設(shè)計提供新的思路和解決方案。相關(guān)研究工作得到了國家自然科學(xué)基金重點項目和上海市科委等項目的資助和支持。
圖1 MoS2/MoSe2材料（002）晶面層間和層內(nèi)晶格畸變的球差電鏡分析和計算
圖2 MoS2/MoSe2正極的鋰空氣電池電化學(xué)性能
圖3 三氧化鉬納米片表面氧空位位點放電產(chǎn)物自催化分解反應(yīng)機理
展開 通過原子分辨的球差電鏡表征系統(tǒng)分析了實驗條件對晶格應(yīng)變的影響，并結(jié)合理論計算揭示了晶格應(yīng)變能改變催化體系中關(guān)鍵物種在鉑催化劑表面的吸附強度和吸附位點從而影響其催化活性。
更為重要的是，在深入理解鉑催化劑“應(yīng)變—活性”構(gòu)效關(guān)系的基礎(chǔ)上，該團隊通過應(yīng)變優(yōu)化使鉑催化劑在甲醇電催化氧化和析氫反應(yīng)中的活性分別提升2.5倍和1.5倍以上。晶格應(yīng)變調(diào)節(jié)方法的開發(fā)為高效鉑催化劑的設(shè)計和制備提供了詳細的理論指導(dǎo)和全新的實驗方法，并有望應(yīng)用于燃料電池、電解水產(chǎn)氫產(chǎn)氧等領(lǐng)域，助力國家能源戰(zhàn)略。
該研究工作在金明尚的帶領(lǐng)下，應(yīng)變調(diào)節(jié)實驗和催化性能表征部分主要由金明尚教授團隊博士賀天歐、博士后王偉聰完成，球差電鏡表征和應(yīng)變分析由上海交通大學(xué)施楓磊博士完成，理論計算部分由重慶大學(xué)楊小龍博士完成。西安工業(yè)大學(xué)李祥博士也參與了工作的部分研究與結(jié)果分析討論。西安交大動力工程多相流國家重點實驗室為第一單位和通訊單位，研究工作得到國家自然科學(xué)基金“能源有序轉(zhuǎn)化”基礎(chǔ)科學(xué)中心項目、國家自然科學(xué)基金面上項目、多相流國家重點實驗室自主課題以及開放課題等項目的資助和支持。
本文來自“西安交通大學(xué)官網(wǎng)”。
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球差分析的最新內(nèi)容
FRED：平凸透鏡球差分析10個月前
總結(jié)：
到此球差分析就結(jié)束了，F(xiàn)RED提供的分析工具最多可分析到三階像差，對于高階球差的分析則需要自定義腳本，畢竟FRED不是專門透鏡設(shè)計軟件，它可以導(dǎo)入zemax等光學(xué)軟件設(shè)計好的結(jié)構(gòu)。
平凸透鏡球差分析10個月前
</p><p><strong>總結(jié)</strong>：</p><p>到此球差分析就結(jié)束了，F(xiàn)RED提供的分析工具最多可分析到三階像差，對于高階球差的分析則需要自定義腳本，畢竟FRED不是專門透鏡設(shè)計軟件，它可以導(dǎo)入zemax等光學(xué)軟件設(shè)計好的結(jié)構(gòu)。</p>
通過原子分辨的球差電鏡表征系統(tǒng)分析了實驗條件對晶格應(yīng)變的影響，并結(jié)合理論計算揭示了晶格應(yīng)變能改變催化體系中關(guān)鍵物種在鉑催化劑表面的吸附強度和吸附位點從而影響其催化活性。
更為重要的是，在深入理解鉑催化劑“應(yīng)變—活性”構(gòu)效關(guān)系的基礎(chǔ)上，該團隊通過應(yīng)變優(yōu)化使鉑催化劑在甲醇電催化氧化和析氫反應(yīng)中的活性分別提升2.5倍和1.5倍以上。
圖1 MoS2/MoSe2材料（002）晶面層間和層內(nèi)晶格畸變的球差電鏡分析和計算
圖2 MoS2/MoSe2正極的鋰空氣電池電化學(xué)性能
圖3 三氧化鉬納米片表面氧空位位點放電產(chǎn)物自催化分解反應(yīng)機理
