基于微波干涉测速技术的二级轻气炮/火炮内弹道参数诊断

测量二级轻气炮/火炮弹丸在内弹道的速度历程,对轻气炮/火炮的设计、内弹道计算、弹道异常现象诊断分析具有重要作用。因为不同波长微波的传输特性在不同炮管中不同,不同目标的反射特性也不同,为获得最佳的测试结果,设计了两个波长的微波干涉测速系统。对二级轻气炮和高速火炮的内弹道速度进行了连续测量,并利用短时傅里叶变换与相位计算相结合的方法进行了数据处理。实验成功获取了完整的内弹道数据,所测弹丸炮口速度与光束遮断测速装置测试结果差异小于0.5%。通过对内弹道实验数据的分析,证实了二级轻气炮在某些装填条件下易出现碎弹现象。此外,首次观测到二级炮内弹道内前冲气体速度历史,可为研究高速气体的温度、压力、电离等状态提供数据支撑。     

动态发射率与辐射亮度同时测量实验中的时间精确同步技术

分析了轻气炮实验中飞片速度漂移带来的冲击波到达样品/窗口界面时刻漂移问题、主要影响因素以及动态发射率与辐射亮度同时测量实验中的时序要求,采用镀膜光纤探针作为同时测量实验中动态发射率测量照明光源的触发装置,设计了光纤探针-样品之间的距离,并对设计余量进行了简单分析,解决了同时测量实验中的时间精确同步问题。在2发动态考核实验中,设计的飞片速度为4.1km/s,实测飞片速度漂移量分别为70和210m/s,动态发射率测量信号按照实验预期叠加在了样品/窗口界面热辐射信号平台之上,时序控制能够满足动态发射率与辐射亮度同时测量实验中的时间精确同步要求。     

Evidence of polymorphic transformations of Sn under high pressure

The high-pressure polymorphs and structural transformation of Sn were experimentally investigated using angledispersive synchrotron x-ray diffraction up to 108.9 GPa. The results show that at least at 12.8 GPa β-Sn→bct structure transformation was completed and no two-phase coexistence was found. By using a long-wavelength x-ray, we resolved the diffraction peaks splitting and discovered the formation of a new distorted orthorhombic structure bco from the bct structure at 31.8 GPa. The variation of the lattice parameters and their ratios with pressure further validate the observation of the bco polymorph. The bcc structure appears at 40.9 GPa and coexists with the bco phase throughout a wide pressure range of40.9 GPa–73.1 GPa. Above 73.1 GPa, only the bcc polymorph is observed. The systematically experimental investigation confirms the phase transition sequence of Sn as β-Sn→bct→bco→ bco + bcc→bcc upon compression to 108.9 GPa at room temperature.     

SrB_4O_7掺杂二价镧系离子的荧光光谱特性研究

采用高温固相法通过掺杂不同种类的镧系元素以及改变掺杂元素的浓度制备了系列SrB_4O_7∶Re~(2+)(Re代表Ce,Nd,Gd和Lu)荧光材料,利用实验室自建的非偏振显微共聚焦荧光/拉曼测量系统重点研究了其荧光光谱特性。研究发现,SrB_4O_7∶Re~(2+)和SrB_4O_7∶Sm~(2+)具有相似的荧光特性,最强单峰对应~5 D_0-~7 F_0电子跃迁所产生的荧光峰(0-0峰),峰位为685.41nm;在700和730nm附近还对应有~5 D_0-~7 F_1和~5 D_0-~7 F_2电子跃迁所产生的两条强度较弱的荧光带;在相同条件下,SrB_4O_7∶Re~(2+)的0-0峰强度较SrB_4O_7∶Sm~(2+)的0-0峰强度至少要弱一个量级。对SrB_4O_7∶Re~(2+)荧光光谱分析结果显示,掺杂元素种类和掺杂元素浓度是影响荧光光谱强度的关键因素,两者直接决定了能参与发光的Re~(2+)离子的总量。     

超高分辨光谱仪的分辨率检测方法研究

光谱分辨率是光谱仪最重要的指标之一,依据瑞利判据、基于光外差的基本原理,提出了一种可实现光谱仪超高分辨率检测的方法,并对该方法的测量不确定度进行了详细分析。搭建了实验光路,对某型号光谱仪的分辨率进行了检测,实验结果表明该光谱仪的分辨率优于18.9 pm,测量标准不确定度为2.3 pm;采用波数表示时,该光谱仪的分辨率优于0.078 8 cm-1,测量标准不确定度为0.009 6 cm-1。     

γ-Ce中的高压纵波声子模软化和状态方程描述

利用同步辐射角散X射线衍射技术测量了室温条件下0---0.74 GPa 压力范围内Ce的等温压缩线.发现γ-Ce的室温等温压缩线呈外凸形, 这是由其纵波声子模软化所致.利用超声测量得到的体弹性模量随压力变化的规律, 对实验所得到的压力与体积数据, 用二阶和三阶Murnaghan 方程、 二阶和三阶Birch 方程、 三阶Xu方程以及二阶Vinet方程进行比较, 并且对这些状态方程得到的体弹性模量随压力的变化规律与超声实验的结果相对比, 发现三阶Murnaghan 方程和三阶Xu方程对γ-Ce最适用.     

基于白光频域干涉的大台阶高度测量方法

基于白光频域干涉的基本原理,提出了一种可实现高分辨率和大台阶高度测量的方法,利用该方法进行台阶高度测量时,其测量范围取决于所用干涉光源的中心波长和光谱仪的分辨率,可达mm量级。在原理验证性实验中,利用该方法已经实现了最大高度为298.57μm的台阶高度测量,多次重复测量的标准偏差不超过0.03μm,最大均方根误差为0.94μm,实验测量结果与台阶高度真实值具有很好的一致性。     

Phase transition of solid bismuth under high pressure

As a widely used pressure calibrator, the structural phase transitions of bismuth from phase I, to phase II, to phase III,and then to phase V with increasing pressure at 300 K have been widely confirmed. However, there are different structural versions for phase III, most of which are determined by x-ray diffraction(XRD) technology. Using x-ray absorption fine structure(XAFS) measurements combined with ab initio calculations, we show that the proposed incommensurate composite structure of bismuth of the three configurations is the best option. An abnormal continuous increase of the nearest-neighbor distance of phase III with elevated pressure is also observed. The electronic structure transformation from semimetal to metal is responsible for the complex behavior of structure transformation.     

原位测量金刚石压砧在高压下的杯型形变

基于白光频域干涉的基本原理,提出了一种可实现高压下金刚石压砧杯型形变原位测量的方法。简单介绍了利用频域干涉技术测量金刚石压砧在高压下的杯型形变的基本原理,并开展了实验研究,实验最高压力达到42.1GPa。实验结果显示,金刚石压砧的杯型形变与压力呈线性关系,最大值达到11.1μm,从实验上证实了最近的有限元数值模拟结果。     

光纤耦合自混合干涉测速系统的参数研究

针对光纤耦合自混合干涉测速系统的设计,采用F-P五镜腔模型分析了自混合干涉测速的基本原理,利用数值计算软件MATLAB研究了系统中各个参数对自混合信号波形的影响。对参数引起自混合信号波形“畸变”的情况,进行了参数的优化设计。为光纤耦合自混合测速系统设计,以及将其应用于爆轰波和冲击波研究中进行高速测量提供了参考。