高阶贝塞尔-高斯光束的自重建特性 被引量：31

1

作者 张前安 吴逢铁 +1 位作者 郑维涛 蒲继雄 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2011年第10期1131-1137,共7页

由汉克尔波理论分析了贝塞尔(Bessel)光束的形成原理,很好地解释了零阶和高阶Bessel光束的自重建特性.利用衍射积分理论和柯林斯公式条件下的传输模型数值模拟了一阶贝塞尔-高斯(Bessel-Gauss)光束经过轴上圆形障碍物后的光强分布特性.... 由汉克尔波理论分析了贝塞尔(Bessel)光束的形成原理,很好地解释了零阶和高阶Bessel光束的自重建特性.利用衍射积分理论和柯林斯公式条件下的传输模型数值模拟了一阶贝塞尔-高斯(Bessel-Gauss)光束经过轴上圆形障碍物后的光强分布特性.结果表明,高阶Bessel-Gauss光束也具有零阶Bessel光束类似的自重建特性.实验上采用轴棱锥聚焦涡旋光束获得一阶Bessel-Gauss光束,然后通过轴上圆形障碍物、轴上和离轴正方形障碍物,验证了高阶Bessel-Gauss光束的自重建特性.理论模拟和实验结果相吻合. 展开更多

关键词 汉克尔波理论 衍射理论 高阶Bessel-Gauss光束 自重建

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自成像局域空心光束产生的新方法及粒子俘获 被引量：11

2

作者 程治明 吴逢铁 +1 位作者 张前安 郑维涛 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期201-206,共6页

本文提出了产生自成像局域空心光束(self-imaged bottle beams)的一种光学元件——液体轴棱锥.从衍射理论结合几何光学对经过轴棱锥后的光场进行了分析,得出注入液体折射率小于轴棱锥材料折射率时可产生自成像局域空心光束.并通过软件Ma... 本文提出了产生自成像局域空心光束(self-imaged bottle beams)的一种光学元件——液体轴棱锥.从衍射理论结合几何光学对经过轴棱锥后的光场进行了分析,得出注入液体折射率小于轴棱锥材料折射率时可产生自成像局域空心光束.并通过软件MathCAD模拟,得到一个完整周期光束的变换过程和局域空心光束的演变过程.研究发现液体轴棱锥产生的自成像局域空心光束具有周期及相干长度可调的特点.分析了如何利用自成像局域空心光束对粒子进行俘获,讨论了用自成像局域空心光束进行多层面粒子俘获的优势. 展开更多

关键词 液体轴棱锥 局域空心光束 自成像 粒子俘获

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液体轴棱锥产生尺寸可调的单个局域空心光束 被引量：11

3

作者 程治明 吴逢铁 +1 位作者 张前安 郑维涛 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期86-90,共5页

提出产生尺寸可调单个局域空心光束(bottle beam)的一种液体轴棱锥新模型。从几何光学角度分析了液体轴棱锥产生局域空心光束的原理,同时利用衍射理论加以模拟验证。得出:注入液体折射率大于轴棱锥材料折射率时可产生单个局域空心光束... 提出产生尺寸可调单个局域空心光束(bottle beam)的一种液体轴棱锥新模型。从几何光学角度分析了液体轴棱锥产生局域空心光束的原理,同时利用衍射理论加以模拟验证。得出:注入液体折射率大于轴棱锥材料折射率时可产生单个局域空心光束。通过光学设计软件TracePro建立液体轴棱锥模型并模拟其光束传输变换特性。计算和模拟不同折射率的液体对局域空心光束尺寸、位置的影响,结果表明,液体折射率越小,所获得的局域空心光束尺寸越小,理论分析与软件模拟结果基本吻合。 展开更多

关键词 几何光学 液体轴棱锥 局域空心光束 折射率

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BesseI光束自重建的模拟仿真与实验验证 被引量：10

4

作者 范丹丹 张前安 +2 位作者 程治明 郑维涛 吴逢铁 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第16期192-204,共13页

Bessel光束的重建特性对于粒子多层面操控具有特殊意义.依据Hankel波理论,分析了无衍射Bessel光束的产生及重建原理,系统地对轴上圆形障碍物、方形障碍物和离轴圆形障碍物进行了详细论述.利用光学设计软件ZEMAX对轴棱锥产生Bessel光束... Bessel光束的重建特性对于粒子多层面操控具有特殊意义.依据Hankel波理论,分析了无衍射Bessel光束的产生及重建原理,系统地对轴上圆形障碍物、方形障碍物和离轴圆形障碍物进行了详细论述.利用光学设计软件ZEMAX对轴棱锥产生Bessel光束经过各种障碍物的重建现象进行了系统的模拟仿真.对建立的仿真模型进行实验验证,实验结果与模拟仿真符合得很好.结果表明ZEMAX软件可以对轴棱锥产生Bessel光束的重建特性进行灵活直观的建模仿真,且仿真结果具有很高的准确性. 展开更多

关键词 无衍射光束 自重建 Hankel波理论 ZEMAX

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新型锥透镜产生局域空心光束 被引量：10

5

作者 张前安 吴逢铁 +1 位作者 郑维涛 马亮 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期320-325,共6页

首次提出产生局域空心光束(Bottle beam)的另一类新型锥透镜模型.讨论了凹凸两种模型,分别是在传统轴棱锥的底部磨削和胶合圆台结构形成.研究结果表明平面波正入射新型凹锥透镜可产生单个Bottle beam,正入射新型凸锥透镜可形成具有周期... 首次提出产生局域空心光束(Bottle beam)的另一类新型锥透镜模型.讨论了凹凸两种模型,分别是在传统轴棱锥的底部磨削和胶合圆台结构形成.研究结果表明平面波正入射新型凹锥透镜可产生单个Bottle beam,正入射新型凸锥透镜可形成具有周期性的Bottle beam.通过几何光学分析了产生Bottle beam的原理,计算了Bottle beam的相关参数.由衍射积分理论分析和模拟了新型锥透镜后的光强分布特性,所得分析结果与几何光学分析基本符合. 展开更多

关键词 新型锥透镜 BOTTLE BEAM 轴棱锥 Bessel光

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双轴棱锥产生长距离近似无衍射光的新技术 被引量：9

6

作者 郑维涛 吴逢铁 +1 位作者 张前安 程治明 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第14期181-187,共7页

提出了一种利用会聚透镜、轴棱锥等简单光学元件产生长距离近似无衍射光的新技术.分别利用几何光学和衍射理论分析了该方法产生长距离近似无衍射光束的原理,通过软件模拟了长距离近似无衍射光束的形成过程,得出了该光束在不同距离处的... 提出了一种利用会聚透镜、轴棱锥等简单光学元件产生长距离近似无衍射光的新技术.分别利用几何光学和衍射理论分析了该方法产生长距离近似无衍射光束的原理,通过软件模拟了长距离近似无衍射光束的形成过程,得出了该光束在不同距离处的横向光强分布.模拟结果显示该光束在较长距离处的横向光强分布满足Bessel分布.从实验上获得了传播距离长达80 m、中心光斑发散角约为0.12 mrad的近似无衍射光束,相比于国外学者最近的研究成果(Belyi et a1.2010 Opt.Exp.18 1966)将传播距离延长了50多米,而光束发散角压缩了22倍.实验中,对光束沿光轴传播时在不同距离处的光斑进行了拍摄,所得实验结果与理论分析基本符合. 展开更多

关键词 长距离近似无衍射光 聚焦透镜 轴棱锥

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等效轴棱锥产生长距离无衍射贝塞尔光束 被引量：7

7

作者 吴逢铁 张前安 郑维涛 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期16-20,共5页

无衍射贝塞尔(Bessel)光束在湍流大气中传输时受到的扰动较小,因此适合于大尺寸准直测量。为了克服传统轴棱锥产生较短无衍射距离的局限,基于传统正、负轴棱锥的光传输特性,提出了两种用于产生长距离无衍射贝塞尔光束的组合轴棱锥。利... 无衍射贝塞尔(Bessel)光束在湍流大气中传输时受到的扰动较小,因此适合于大尺寸准直测量。为了克服传统轴棱锥产生较短无衍射距离的局限,基于传统正、负轴棱锥的光传输特性,提出了两种用于产生长距离无衍射贝塞尔光束的组合轴棱锥。利用光线追迹法和衍射理论模拟了组合轴棱锥的光传输特性。结果表明,两种组合轴棱锥的光传输特性与传统正轴棱锥等效,且能够产生高质量的长距离无衍射贝塞尔光束,而且降低了元件的加工难度。 展开更多

关键词 衍射 无衍射光束 轴棱锥 组合轴棱锥 无衍射距离

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轴棱锥-透镜系统产生局域空心光束中心亮斑的消除 被引量：5

8

作者 张前安 吴逢铁 郑维涛 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期172-176,共5页

提出利用相位调制的新方法,在光路中插入螺旋相位板,使局域空心光束(Bottle beam)中心变为相位奇点,在使用轴棱锥-透镜系统产生Bottle beam时,消除了衍射等因素导致Bottle ben内部的轴上光强,这利于用Bottleben构建空心光镊系统.理论分... 提出利用相位调制的新方法,在光路中插入螺旋相位板,使局域空心光束(Bottle beam)中心变为相位奇点,在使用轴棱锥-透镜系统产生Bottle beam时,消除了衍射等因素导致Bottle ben内部的轴上光强,这利于用Bottleben构建空心光镊系统.理论分析及数值模拟与实验结果符合很好. 展开更多

关键词 物理光学 局域空心光束 衍射理论 轴上光强

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透镜轴棱锥产生ns近似无衍射Bessel光脉冲 被引量：5

9

作者 张前安 吴逢铁 +1 位作者 马亮 郑维涛 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期901-904,共4页

利用Nd∶YAG调Q激光器和由带像差的发散透镜与理想的汇聚透镜组成的双胶合透镜轴棱锥获得了高稳定的纳秒近似无衍射Bessel光脉冲,并对其相关参数进行了分析与测定。和轴棱锥相比,所设计的透镜轴棱锥产生的光束不但具有Bessel光的主要特... 利用Nd∶YAG调Q激光器和由带像差的发散透镜与理想的汇聚透镜组成的双胶合透镜轴棱锥获得了高稳定的纳秒近似无衍射Bessel光脉冲,并对其相关参数进行了分析与测定。和轴棱锥相比,所设计的透镜轴棱锥产生的光束不但具有Bessel光的主要特性,而且具有加工相对容易、制造成本低廉和可以实现大孔径生产等优点。 展开更多

关键词 ns无衍射Bessel光脉冲 透镜轴棱锥 球差透镜

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热光源产生贝塞尔光束的理论与实验 被引量：4

10

作者 程治明 吴逢铁 +2 位作者 郑维涛 张前安 范丹丹 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期252-256,共5页

利用热光源获得了近似贝塞尔光束。对多波长光波同时入射轴棱锥的情形进行分析和数值模拟,结果显示轴棱锥后会形成近似贝塞尔光束,但受光场非相干叠加的影响截面光强对比度降低。实验采用卤素灯杯作为产生贝塞尔光束的热光源,针对热光... 利用热光源获得了近似贝塞尔光束。对多波长光波同时入射轴棱锥的情形进行分析和数值模拟,结果显示轴棱锥后会形成近似贝塞尔光束,但受光场非相干叠加的影响截面光强对比度降低。实验采用卤素灯杯作为产生贝塞尔光束的热光源,针对热光源相干性差的特点设计出一套光学系统,提高光波的空间相干性,再使光波平行透过轴棱锥得到了近似贝塞尔光束。将实验结果与数值计算对比,发现实验所得贝塞尔光束的特性与理论基本吻合,但最大无衍射距离较理论计算所得的短,并对此进行了分析。 展开更多

关键词 衍射 贝塞尔光束 热光源 轴棱锥

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聚焦高阶Bessel-Gauss光束重建的理论和实验研究 被引量：4

11

作者 吴逢铁 马亮 +2 位作者 张前安 郑维涛 蒲继雄 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期150-154,共5页

提出利用薄透镜元件对聚焦后的高阶Bessel-Gauss光束进行重建.基于衍射理论,分析了高阶Bessel-Gauss光束聚焦后的重建行为,数值模拟高阶Bessel-Gauss光束经薄透镜聚焦再通过另一薄透镜重建的三维光场分布和截面光强分布图.结果表明,高阶... 提出利用薄透镜元件对聚焦后的高阶Bessel-Gauss光束进行重建.基于衍射理论,分析了高阶Bessel-Gauss光束聚焦后的重建行为,数值模拟高阶Bessel-Gauss光束经薄透镜聚焦再通过另一薄透镜重建的三维光场分布和截面光强分布图.结果表明,高阶Bessel-Gauss光束经单个薄透镜后产生中空的局域空心光束,在焦点位置处为圆环,尔后迅速发散;在焦点后合适位置处放入另一薄透镜可矫正焦点后发散的光束,使得其后光场不变,仍满足Bessel分布;实验结果与理论分析相符合.研究结果对光镊、粒子捕获与操控具有一定的指导意义. 展开更多

关键词 衍射理论 传输矩阵 高阶Bessel-Gauss光束 重建

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局域空心光束尺寸变换的模拟及实验 被引量：4

12

作者 张前安 吴逢铁 +1 位作者 郑维涛 马亮 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期40-43,共4页

不同尺寸的局域空心光束可囚禁不同尺度的微粒,在生命科学和纳米科技中具有重要的意义。提出了一种利用普通球面透镜望远系统来变换局域空心光束尺寸的新方法。利用几何光学方法进行了分析,采用ZEMAX光学设计软件实现光线追迹进行模拟... 不同尺寸的局域空心光束可囚禁不同尺度的微粒,在生命科学和纳米科技中具有重要的意义。提出了一种利用普通球面透镜望远系统来变换局域空心光束尺寸的新方法。利用几何光学方法进行了分析,采用ZEMAX光学设计软件实现光线追迹进行模拟。实验中拍摄并测量了经望远系统变换前后的局域空心光束的尺寸。结果表明,局域空心光束尺寸的变换比等于两个透镜的焦距比(望远系统的放大倍率),理论分析和数值模拟与实验结果吻合。 展开更多

关键词 几何光学 局域空心光束 透镜变换 光线追迹

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梯度轴棱锥产生周期性局域空心光束的几何光学分析 被引量：1

13

作者 郑维涛 吴逢铁 +1 位作者 张前安 卢文和 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1259-1262,共4页

利用几何光学的光学追迹法,对梯度轴棱锥系统产生周期性局域空心光束(bottle beam)的演变过程进行描述。利用光学仿真软件的光照度分析功能,对光束传播中不同传播距离的截面光强分布进行了模拟。结果表明,通过改变两个轴棱锥底角大小,... 利用几何光学的光学追迹法,对梯度轴棱锥系统产生周期性局域空心光束(bottle beam)的演变过程进行描述。利用光学仿真软件的光照度分析功能,对光束传播中不同传播距离的截面光强分布进行了模拟。结果表明,通过改变两个轴棱锥底角大小,可以对周期性局域空心区域的长度进行控制。这种梯度轴棱锥系统可以很容易地产生尺寸非常小的周期性局域空心光束,这对于局域空心域光束在光镊、激光导管和光学扳手上的应用有着极其重要的意义。 展开更多

关键词 梯度轴棱锥 局域空心光束 光线追迹 几何光学 无衍射光束

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相关参数对长距离近似无衍射光束质量的影响 被引量：1

14

作者 郑维涛 吴逢铁 +1 位作者 张前安 程治明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2331-2334,共4页

利用光线追迹法分析了会聚透镜焦距及会聚透镜与轴棱锥的距离等相关参数对双轴棱锥产生的长距离近似无衍射光束传播距离的影响,运用Mathcad对其进行了数值模拟。结果显示:在其他条件不变的情况下,近似无衍射光束的传播距离随会聚透镜焦... 利用光线追迹法分析了会聚透镜焦距及会聚透镜与轴棱锥的距离等相关参数对双轴棱锥产生的长距离近似无衍射光束传播距离的影响,运用Mathcad对其进行了数值模拟。结果显示:在其他条件不变的情况下,近似无衍射光束的传播距离随会聚透镜焦距的增大而减小,随会聚透镜与轴棱锥之间距离的增大而增大。通过实验对理论进行了验证,所得结果与理论分析相吻合。 展开更多

关键词 近似无衍射光束 轴棱锥 会聚透镜 光线追迹 传播距离

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无衍射贝塞尔光束非球面透镜设计 被引量：1

15

作者 张前安 吴逢铁 郑维涛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1315-1318,共4页

提出一种可产生无衍射贝塞尔光束的非球面透镜-贝塞尔透镜,该透镜由球面和非球面组成,呈旋转对称结构。利用光学设计软件ZEMAX通过光线追迹法对贝塞尔透镜进行设计,在设计和优化过程中,将出射光线与光轴的夹角作为边界条件,二次曲线参... 提出一种可产生无衍射贝塞尔光束的非球面透镜-贝塞尔透镜,该透镜由球面和非球面组成,呈旋转对称结构。利用光学设计软件ZEMAX通过光线追迹法对贝塞尔透镜进行设计,在设计和优化过程中,将出射光线与光轴的夹角作为边界条件,二次曲线参量和高次项系数作为变量。结果表明:利用标准二次曲线加上第一个高次项就可以得到比较理想的优化结果,设计的非球面贝塞尔透镜可以产生具有贝塞尔光束特性的无衍射光束。 展开更多

关键词 贝塞尔透镜 无衍射光束 光线追迹 光学设计 非球面

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轴棱锥产生局域空心光束的几种新技术

16

作者 张前安 吴逢铁 马亮 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第3期241-246,共6页

介绍几种基于传统轴棱锥和新型轴棱锥产生局域空心光束的新方法,并基于几何光学、波动光学和矩阵光学理论进行分析和模拟.研究表明:4种方法都可以获得高质量且尺寸可调的局域空心光束,也都利用了轴棱锥高转换效率、高损伤阈值的优点,但... 介绍几种基于传统轴棱锥和新型轴棱锥产生局域空心光束的新方法,并基于几何光学、波动光学和矩阵光学理论进行分析和模拟.研究表明:4种方法都可以获得高质量且尺寸可调的局域空心光束,也都利用了轴棱锥高转换效率、高损伤阈值的优点,但在元件集成及加工制造上各有优缺点. 展开更多

关键词 轴棱锥 局域空心光束 传输特性 产生方法

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无衍射光束最大准直距离的几何光学模拟与实验

17

作者 郑维涛 吴逢铁 +1 位作者 卢文和 张前安 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第5期503-506,共4页

利用几何光学方法对轴棱锥产生近似无衍射光进行分析,给出最大无衍射距离的几何表达式.利用光学设计软件ZEMAX对产生近似无衍射光的光路进行追迹,并模拟横向光强分布.通过几何分析、软件模拟及实验验证,讨论光束半径和轴棱锥底角对最大... 利用几何光学方法对轴棱锥产生近似无衍射光进行分析,给出最大无衍射距离的几何表达式.利用光学设计软件ZEMAX对产生近似无衍射光的光路进行追迹,并模拟横向光强分布.通过几何分析、软件模拟及实验验证,讨论光束半径和轴棱锥底角对最大无衍射距离的影响.研究结果表明,最大无衍射距离随入射光束半径的增大而增大,且近似成正比;而最大无衍射距离随轴棱锥底角增大而减小,且近似成反比. 展开更多

关键词 近似无衍射光束 轴棱锥 最大无衍射距离 ZEMAX软件

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适应市场变化 发展蔬菜生产

18

作者 雷继堃 张前安 《长江蔬菜》 北大核心 1991年第6期10-10,6,共2页

我县的蔬菜生产,在市、县的重视和领导下,近几年来发展较快。1986年到1990年的5年间,市建蔬菜基地7000亩,共提供各类蔬菜17843.8万公斤,收入7038万元。平均每年亩产鲜菜5855公斤,收入2040元,为种棉麦收入的2.13倍。生产食用菌540万公斤... 我县的蔬菜生产,在市、县的重视和领导下,近几年来发展较快。1986年到1990年的5年间,市建蔬菜基地7000亩,共提供各类蔬菜17843.8万公斤,收入7038万元。平均每年亩产鲜菜5855公斤,收入2040元,为种棉麦收入的2.13倍。生产食用菌540万公斤,收入达960万元。活跃了市场,弥补了“淡季”。通过几年的实践,大大提高了种菜水平, 展开更多

关键词 新州县 蔬菜生产 市场导向 品种结构调整 科枝 大棚栽培 流通服务

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云南迪庆州维西县傈僳族老人头发中多种微量元素水平调查

19

作者 朱光辉 张前安 +2 位作者 李燕 刘凤英 刘锦桃 《化工技术与开发》 CAS 2000年第S1期42-43,共2页

本文应用ICP -AES测定世居在滇西北高原傈僳族 60岁以上老人头发中的Ca、Mn、Zn、Cu、Al、Sr元素的含量。根据测定的结果与北京西城区长寿老人头发中微量元素含量进行比较 ,傈僳老人有高锰 ,高铝的特点。本文还从头发黑色程度以及各年... 本文应用ICP -AES测定世居在滇西北高原傈僳族 60岁以上老人头发中的Ca、Mn、Zn、Cu、Al、Sr元素的含量。根据测定的结果与北京西城区长寿老人头发中微量元素含量进行比较 ,傈僳老人有高锰 ,高铝的特点。本文还从头发黑色程度以及各年龄段和微量元素的变化进行了探讨。发现头发黑色程度与锰、锶有关 ;除锰、铝外 ,大多元素都随年龄增大呈下降趋势。 展开更多

关键词 ICP-AES 傈僳族老人 头发 微量元素

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试论如何提高刑事相关理化检验质量 被引量：1

20

作者 张前安 赵海清 《中国科技期刊数据库 科研》 2016年第11期175-175,共1页

理化检验法是指在公安刑侦人员运用特定的设备和试剂;同时运用物理和化学方法;来检验物品的性质和特点;这种检验方法在刑事诉讼案件中常常用到.随着我国各项法律法规的不断健全;在刑事诉讼案件上对证据的要求越发严格;而保证证据的高质... 理化检验法是指在公安刑侦人员运用特定的设备和试剂;同时运用物理和化学方法;来检验物品的性质和特点;这种检验方法在刑事诉讼案件中常常用到.随着我国各项法律法规的不断健全;在刑事诉讼案件上对证据的要求越发严格;而保证证据的高质量检验更是维护法律尊严所不可缺少的重要一个环节.因此;提高刑事理化检验极为重要.本文作者从几点入手;着重分析如何提高刑事理化检验的质量. 展开更多

关键词 试论如何提高刑事相关理化检验质量

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