纳秒电磁脉冲测量用D-dot探头设计及实验

为测量高空核爆炸电磁脉冲(HEMP)模拟器中脉冲电场波形(峰值电场大于50kV/m、上升时间小于2.3ns),设计了一种新型圆锥形D-dot探测器。介绍了D-dot探头的工作原理,分析了探头与传输电缆的阻抗匹配条件,确定了探头的结构、尺寸等参数。D-dot探头测量脉冲电场的一阶微分信号,通过积分器积分和数字积分两种积分方式获得脉冲电场信号。测量电磁脉冲实验结果表明,积分器积分和数字积分两种积分方式都能恢复脉冲电场波形,其中数字积分效果更好;与有源光纤电场测量系统实验测量结果相比,该Ddot探测器更适合测量纳秒级快前沿的电磁脉冲波形,满足测量快前沿HEMP信号的设计要求。     

毛细管电泳-非接触式电导法直接测定偏硅酸

采用毛细管电泳-电容耦合非接触式电导检测(CE-C<'4>D),以2.4mmol/L KOH+1.6mmol/L K<,2>HPO<,4>+0.4 mmol/L 十六烷基溴化铵(CTMAB)为电泳运行液,融硅石英毛细管(45cm×50μm,有效长度40 cm),负高压分离(-15 kV),偏硅酸可在6.0 min内实现...     

毛细管电泳/非接触式电导法分离检测手性药物氨氯地平对映体

采用毛细管电泳/电容耦合非接触式电导( CE/C4 D),以18 mmol/L柠檬酸+6 mmol/L氨水+12 mg/L羟丙基甲基纤维素(HPMC)+ 35 mmol/L羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)为电泳运行液,熔融石英毛细管(50μm i.d.×45 cm,leff=40 cm),正高压(+15 kV)分离...     

光纤麦克风传感探头设计的理论分析

鉴于光纤传感器具有体积小、结构简单、灵敏度高、抗电磁干扰且光纤本身的低损耗、耐腐蚀和安全可靠等优良特性,将光纤传感器应用到麦克风中可使麦克风的体积显著降低而灵敏度和抗电磁干扰性显著提高。提出一种新型反射式光纤麦克风的设计方法,采用Y形单根多模反射式光纤传感探头结构形式,给出了光纤麦克风的系统框图。由光纤出射光场分布理论出发,给出弹性膜片在声场作用下,中心形变大小h与出射光光强调制函数I(Z″)的关系。根据实际应用中有关参数的取值,用Matlab软件模拟出膜片形变后变形量h与光强调制函数I(Z″)的关系曲线。     

关于连续介质中横波的能量探讨

将在连续介质中传播的横波作为研究对象,以介质中的质元受力分析与形变分析为切入点,根据牛顿运动定律、连续性假设和广义胡克定律等弹性力学理论,在微小形变假设、无初应力假设、各向同性假设、均匀假设条件下,注重动因分析和动态图像分析,揭示了在连续介质中横波传播能量的本质特征与基本规律.     

Development of an optical probe to measure the flattened area of ocular cornea

The optical probe in tonometers is a key component in measuring the flattened diameter or area of the ocular cornea. A new kind of optical probe for the direct measurement of the flattened area of the ocular cornea is presented. The optical probe uses the cone prism with a modulating flake of light intensity as its measuring body. The test results on simulated eyeballs with different radii of curvature of the ocular cornea show that there is a linear relation between the flattened area of the ocular cornea and the normalized current. The optical probe, which is more compact compared with existing optical probes and easily configured with its coaxiality of optical parts, may be an excellent probe for constructing a low-cost, miniaturized applanation tonometer.     

Performance of Non-Contact Linear Actuators Driven by Surface Acoustic Waves*

A new kind of non-contact linear actuator （motor） driven by surface acoustic waves （SAWs） is presented, in which the stators are made from SAW delay lines using 128° YX-LiNbO3 substrates. A fluid layer is introduced between the slider and the stator of the actuator, and the slider is a circular aluminum disk suspended on the surface of the liquid （water） layer. As the SAW is excited on the stator, the SAW is converted to a leaky wave in the interface of the stator and the liquid, and then propagates into the liquid. Owing to the nonlinear effect of wave propagation, acoustic streaming is generated, which pushes the slider to move. By the experiments, the relations between the slider velocity and the experimental parameters, such as the exciting voltage of the SAWs, the thickness and the kinematic viscosity of the liquid layer, are obtained.     

一体化D-dot探头在传输线电压测量中的设计和应用

设计一种一体化D-dot探头开展脉冲功率装置中传输线高电压测量工作。D-dot探头安装在传输线外筒上,主要由基座、密封电缆头、探头外壳、绝缘层、信号电极和连接杆构成。采用同轴螺纹连接及限位结构将探头各部件形成一个整体,实现结构的紧凑性和拆装过程的完整性。利用密封BNC探头和无氧铜密封圈实现良好的密封性能,同时减小探头的弹性余量保证测量的准确性。设计了较小的探头对地电容,从而获得良好的高频响应。采用OrCAD/Pspice开展电路模拟,结果显示设计的探头满足信噪比和前沿响应要求。采用CST开展静电场模拟,结果显示设计的D-dot探头可以满足1 MV传输线电压下的绝缘要求。标定和实验结果表明该探头可以响应前沿为几十ns的信号,能够满足测量需要。     

掌上实验技术(The lab in Hand technology)与中学理科探究

掌上实验技术是由手持技术(包括数据采集器和传感器或探头)和网络技术组成的现代测量技术。它能便携式地、定量、快速、准确地测量中学理科各种科学数据,而且科学数据及其实验装置能利用多媒体计算机进行处理并能以视频和音频形式在网上传播。本文主要介绍了掌上实验技术的基本组成、主要特点以及自己的课题研究。     

基于声压-质点速度声强探头的材料吸声系数的测量

通过由一个声压换能器和一个质点速度换能器所构成的传感器(p-u声强探头)同时测量材料表面附近的声压和质点振动速度,可直接得到其声学阻抗,进而得到材料的反射因子、吸声系数。本文利用一个p-u探头声强测量系统,在半消声室内测量了三聚氰胺泡沫的吸声系数,分析了声源高度和入射角度、材料样本尺寸和厚度对吸声系数测量的影响,并和阻抗管中测量得到的法向吸声系数进行了对比。最后分析了声阻抗率的幅值和相位误差对吸声系数的影响,推导了它们的误差传递公式。