CsI(Tl)与LYSO转换屏在高能X射线激发下的发光光谱

转换屏在高能X射线激发下的发光光谱对高能X光闪光照相接收系统的组建有着重要意义。应用OMA光谱采集系统,设计实验对CsI(Tl)和LYSO转换屏在"神龙一号"直线感应加速器(LIA)X射线激发下的发光光谱进行研究,给出了光谱曲线。结果表明,相对于文献报道的低能X射线辐射,高能辐射下CsI(Tl)屏的发光峰值波长向短波方向移动了14nm,LYSO屏的发光峰值波长向长波方向移动了18nm,而两屏的谱线半值宽度均没有明显变化。实验结果对当前闪光照像光电接收系统质量的评估及将来系统的优化设计将起到重要作用。     

CsI（TI）与LYSO转换屏在高能X射线激发下的发光光谱

转换屏在高能X射线激发下的发光光谱对高能X光闪光照相接收系统的组建有着重要意义。应用OMA光谱采集系统，设计实验对CsI（TI）和LYSO转换屏在“神龙一号”直线感应加速器（LIA）X射线激发下的发光光谱进行研究，给出了光谱曲线。结果表明，相对于文献报道的低能X射线辐射，高能辐射下CsI（TI）屏的发光峰值波长向短波方向移动了14nm，LYSO屏的发光峰值波长向长波方向移动了18nm，而两屏的谱线半值宽度均没有明显变化。实验结果对当前闪光照像光电接收系统质量的评估及将来系统的优化设计将起到重要作用。     

高能辐射照相中“屏片”系统的MonteCarlo模拟

在简述“屏片”图像接收系统成像原理的基础上,讨论了薄介子中能量沉积的模拟方法。针对实际照相模型,研究了直穿光子和散射光子在“屏片”系统中的响应特性。结果表明,对于“屏片”系统,金属增感屏出射面的电子通量是决定X射线能量转换效率的主要因素;适当增加金属增感屏的厚度,有助于降低散射的影响,但也在一定程度上增加了图像本底;金属增感屏厚度为0．4mm左右时,金属增感屏对直穿光子的局部增感效果最好。     

实时X射线辐射摄影系统设计综述

阐述了实时辐射摄影系统中，对转换屏的技术性能要求，综合对比了两种高性能转换屏的优劣。介绍了荧光玻璃屏的材料成份及其转换效率，分辨率，对比灵敏度，动态范围，可见光光谱成分等，当采用荧光玻璃屏，以光纤缩放器作耦合光学系统，并用双近贴象增强器作高速图象开关时，可以实现单次多幅实时辐射摄影的要求，并可降低Ｘ光源的照射量。     

菲涅尔透镜间接阴影方法在自发光流场光学显示与测量中的应用

介绍一种自发光流场显示与测量十分有效的方法菲涅尔透镜间接阴影方法。根据该方法组成的光学显示与测量系统具有成象清晰度高,能排除自发光的影响,并且造价低,易于操作和使用,可广泛应用于弹道学、高速碰撞、燃烧和爆轰等领域。     

泄爆管瞬态火焰温度光谱法测量

火焰温度是泄爆管重要性能参数。因其泄爆点火时间在微秒至毫秒级,故一般测温方法不适用这类瞬态过程。本文介绍一种改进的钠谱线翻转光谱测温方法,它以高速斩光器机械地遮断参考光源,用高频响的的接收转换和瞬态记录装置实时记录火焰和火焰与参考光源叠加时的光谱辐射强度,即可测得各瞬时的火焰温度随时间变化曲线。 该方法的特点是实时,非接触测量,测温范围1500～3000K,时间分辨率50s,它操作简便,数据可靠,同样也适用于其他瞬态高温系统,如枪口闪光温度测量。     

双透镜双光纤VISAR探头激光接收效率计算

依据球面光路计算的向量公式,编制算法对VISAR光纤探头的光线进行追迹,并由光线轨迹分析靶面光斑大小及探头的接收效率。利用算法对相同参数单透镜和双胶合透镜的VISAR探头进行分析,指出双胶合接收透镜对于提高探头接收效率具有重要意义。     

基于LabVIEW的便携式锚杆长度检测系统开发

基于LabVIEW软件平台开发了便携式锚杆长度检测系统。该系统包括一个带有信号激励接收功能的便携式工控机、探头和上层控制软件。首先通过软件设置硬件参数,TB-1000信号激励接收卡在探头上激励出超声导波信号并采集反射回波,经模拟滤波器处理后进入NIPCI-5102数据采集卡,将模拟信号转换为数字信号输入PC计算机。本系统软件可对激励接收卡设置激励信号参数,并具有对采集到的信号进行频域变换、希尔伯特变换、小波降噪、快速傅利叶变换(STFT)、扫频成像等处理功能。通过实验,证明了该软件系统具有较高的实时性和可操作性,较好地实现了锚杆长度的快速检测,扩大了超声导波在此领域的应用。     

细微金属颗粒强氧化反应发光研究

设计了电爆炸铝丝产生细微金属颗粒强氧化反应发光的实验装置。对比了在氮气和氧气环境下发光能量的大小,并测量了铝氧反应发光光谱。通过改变实验条件,得到了氧气压力、铝丝直径以及电容器储能大小对发光能量的影响规律。     

两层压电换能器之间的电能传输

采用双层压电板近似模拟两个压电换能器，一层模拟发射声波的驱动换能器，另一层模拟接收声波并转换为电能的接收换能器，通过对压电板的分析，求解了两压电换能器之间的电能传输效率及其对系统参数的依赖关系，得到了输出电压、输出功率和传输效率与系统参数之间的明确关系式。最后，通过计算实例，分析了系统参数对结构功能的影响规律。     

S0兰姆波在渐变折射率声透镜中的聚焦

本文研究了S₀兰姆波在渐变折射率声子晶体中的聚焦现象．通过调整正方晶格声子晶体的主轴方向与波传播的相对方向,设计了ΓX和ΓM方向两组不同的渐变折射率声透镜．采用有限单元法模拟S0波在不同声透镜内的传播,并与S₀波在声透镜内的传播迹线做了对比,数值结果和理论结果基本一致．数值计算结果显示：ΓX方向的声透镜的焦距fl略大于其理论值,而ΓM方向的声透镜的fl则略小于其理论值．ΓX方向的声透镜的横向分辨率FWHM小于ΓM方向的声透镜,而聚焦强度MFI则大于ΓM方向的声透镜．结果表明,通过调整声子晶体的主轴方向与波传播的相对方向,可以显著地改变声透镜的聚焦特征．这为S₀兰姆波声透镜的设计提供了重要依据．     

光学读出微梁阵列红外成像性能分析与优化

系统响应率是光学读出微梁焦平面阵列(Focal Plane Array,FPA)红外成像的关键性能参数。在刀口滤波光学读出技术中,系统响应率的主要组成部分——光学读出灵敏度与微梁反光板的长度密切相关,并受到反光板弯曲变形的严重影响。由于残余应力在制作过程中不可避免地存在,微梁反光板都有弯曲变形,膜厚相同的反光板具有相同的变形曲率半径。本文利用傅里叶光学分析了反光板长度和弯曲变形对光学读出灵敏度的影响,构建并实验验证光学读出灵敏度理论模型。根据该模型,分析了系统响应率与反光板长度之间关系,理论分析与实验结果相符。结果表明,通过减薄SiNx厚度并使反光板处于该厚度下的最优长度,不仅能提高红外成像的系统响应率,而且能同时提高红外成像的空间分辨率。     

Lamb波稀疏阵列CFRP层合板损伤成像检测

针对Lamb波阵列成像方法检测复合材料板时存在偏斜效应、频散及密集阵列成像分辨率低的问题,本文采用引入偏斜角修正的相位延迟叠加方法结合最小冗余度线性阵列（MRLA）实现了碳纤维增强复合材料（CFRP）层合板损伤的准确成像检测。根据Lamb波单一模态的波数曲线计算各方向的偏斜角,确保成像中损伤所在方位角的准确性;在频域中对每个频率成分进行相位延迟以弥补频散,确保成像中损伤所在位置的精度;利用MRLA设计十字型稀疏阵列,既降低了阵列成本,又保证损了伤成像质量。数值模拟成像结果验证了本文提出方案的有效性,实验成像结果凸显了十字型稀疏阵列在节约阵列成本、提高损伤空间分辨率方面的优越性,对工程实践中CFRP板结构的损伤检测具有一定的指导意义。     

重力匹配导航的影响模式分析

从重力场匹配导航的改进TERCOM算法入手,针对采样长度、采样间隔以及重力测量误差对匹配结果的影响进行了系统分析,并在此基础上利用海洋年度重力测量数据设计了准实时仿真试验,结果表明:(1)采样长度对匹配结果有重要的影响,采样长度与重力基准图的分辨率比值在10~20之间时,能够获得较好的匹配效果;(2)适当增加采样间隔可以在一定程度上提高匹配的整体精度,但增加了匹配失效的风险,实际应用中采样间隔以2~4 min为宜;(3)重力测量白噪声误差对匹配结果影响相对较大,过大的误差将不能得到有效匹配,水下重力测量误差最好能控制在2 mGal以内。     

Lamb波频域逆散射全聚焦成像方法研究

Lamb波因其传播距离远、衰减小常被用于板状结构的无损检测中,在基于Lamb波损伤检测的诸多成像技术中,全聚焦方法(Total Focus Method,TFM)方法因其成像分辨率高、信噪比高而受青睐。然而Lamb波的频散效应导致时域延时量不能被准确计算,进而影响传统TFM方法对损伤定位及成像的精度;此外,既有的TFM方法仅以回波幅值作为成像指标,忽略了Lamb波与损伤的相互作用,故而不能通过损伤表面的物理参数增强成像质量。针对这两个问题,本文首先在时域TFM基础上发展了频域TFM,在计算中纳入频散关系以规避频散的影响;其次以包含明确的损伤特征参数--反射率为成像指标,结合频域TFM方法建立损伤逆散射模型,以实现对损伤的准确成像。仿真和实验结果表明:频域逆散射TFM成像方法能够实现对铝板结构中的损伤检测,在工程实践中具有应用价值。     

基于MEMS和光学读出的非制冷红外成像技术

由于军事和商业应用的巨大潜力,红外成像技术至今仍是研究热点之一。针对本课题组提出的基于MEMS和光学读出的新型非制冷红外成像技术,本文一方面通过有限元仿真分析,详细讨论了新型无基底双材料微梁阵列FPA的热转换效率和热变形效率,另一方面通过光学理论分析,详细讨论了光学读出系统在极限操作下的光学测量灵敏度。理论和仿真分析显示,课题组提出的非制冷红外成像技术的NETD的理论极限与当前制冷型红外成像技术的典型指标相当,约为4mK。同时,本文对设计制作的FPA,在构建的系统上进行了红外实时成像实验和理论仿真分析,显示其系统级NETD已达到110mK。     

闪光照相图像光电接收系统的设计

在讨论数字图像信息几个概念的基础上，分析了闪光照相图像的基本特征和对图像接收系统的基本要求。介绍图像光电接收系统的组成和它们的功能。分析了各环节的噪声，建立了理想成像上图像光电接收系统的设计方程，说明图像接收繁育民照相系统参数和样品照相测试要求之间的关系，文中还引用信息论的观点，分析了模糊图像的接收问题，认为图像模糊的结果是图像对比度下降，从而需要更细小的分辨等级 是需要更高的信噪比才能记录。据此     

闭环加速度计的控制数字化分析

加速度计实现数字化有利于系统集成,但随之引入的延时和量化噪声会影响系统的控制稳定性及测量分辨率。为保证闭环系统数字化后仍具有足够稳定裕度,分析出了延时的主要来源为离散化引入的等效时延和检测与控制的不同步,并得出其对系统稳定性的定量化影响。研究了采样频率及量化噪声对输出的影响,提出利用过采样的方法可以有效减小量化噪声对闭环系统输出的影响,从而可提高系统的检测分辨率。最终,建立了进行数字化控制器采样频率的定量化选择依据。用Matlab/Simulink进行了仿真并进行了实验研究,仿真结果及实验结果与理论分析能较好吻合。     

多主元合金中的化学短程有序

大量的研究表明多主元合金中广泛地存在对其性能提升有重要影响的化学短程序. 利用先进的透射电子显微成像技术可以在原子分辨率水平分析多主元合金中化学短程序的尺度、成分和构型.      

均匀设计及其在捷联惯导系统精度分析中的应用

本将均匀设计思想应用于捷联惯系系统精度分析,研究了IMU误差对捷联惯导系统定位精度的影响,建立了位置偏差的回归模型,分析了精度影响因素的主次,并研究了陀螺仪与加速度计性能指标之间的匹配问题。