核材料库房监控技术

核材料库房的安全监控关系到国家机密和公众安全。有效的核材料库房监控系统包括：出入口检测单元、室内检测单元、门禁单元和主控单元，如图1。其中，室内检测单元通过对核材料库房内4个不同位置的谛吾射强度进行实时检测，将检测结果核对一定的关系式，判断核材料库房内有无放射性转移；出入口检测单元，当有人进入门禁时，对库房出入口处的γ辐射强度进行实时检测，根据检测检测结果判断进出人员有无携带放射性；门禁单元主要是对非授权活动进行控制；主控单元主要是实现出入口检测和室内检测单元与门禁单元的通讯和程序关联，指定门禁当前的状态。     

核裂变材料核素成份的γ特征谱分析

研究对裂变核材料及有关核装置进行无损探测与识别的物理可行性。其要点是由测量得到的γ特征能谱出发,通过对γ射线输运过程的物理分析并引入相应的参量描述,以推论有关核材料的特征信息。数值计算模拟实验的结果表明。据此方法可以在有效的精度范围内由所测量到的裂变核材料的出射γ特征谱推算出其同位素成份等重要信息。研究结果还表明,考虑源区核材料的自吸收修正(称几何自屏蔽修正)是提高计算分析精度的关键因素之一。通过对大量计算结果的分析与综合,还给出了某些简单几何形状的自吸收修正的简要公式。该研究对有关核材料的监控、核查及衡算等安全保障技术方面有重要的应用价值。     

超高速碰撞微波辐射强度测量

 针对超高速碰撞物理现象研究需要,为了确认超高速碰撞过程中的电磁辐射信号能作为超高速碰撞产生的可探测物理量之一,利用研制的8 mm微波辐射计在中国空气动力研究与发展中心FD-18A超高速碰撞靶开展了超高速碰撞过程中的微波辐射强度测量初步试验研究。对试验测量方案进行了介绍,获得了弹丸超高速撞击半无限铝靶和半无限铜靶时产生的微波辐射强度测量试验结果。弹丸为直径5 mm 的LY12铝球,撞击速度1.98~4.3 km/s,撞击角为0°,结果表明：在本试验条件下,超高速碰撞产生了明显的微波辐射强度,材料的不同导致碰撞过程中产生的微波辐射强度差别较大。     

核裂变材料核素成份的γ特征谱分析

研究对裂变核材料及有关核装置进行了无损探测与识别的物理可行性。其要点是由测量得到的γ特征能谱出发，通过对γ射线输运过程的物理分析并引入相应的参量描述，以推 论有关核材料的特征信息。数值计算模拟实验的结果表明，据此方法可以在有效的精度范围内由所测量到的裂变核材料的出射γ特征谱推算出其同位素成份等重要信息。研究结果还表明，考虑源区核材料的自吸收修正（称几何自屏蔽修正）是提高计算分析精度的关键因素之一。     

红外目标等立体角标定和测量方法研究

为解决红外目标隐身效果评估过程中辐射计视场响应不均匀对测量结果的影响, 提出一种等立体角标定和测量的方法。采用同光路原理消除光学系统轴外像差造成的视场响应非均匀对测量结果的影响, 实现红外隐身目标辐射强度等参数的标定和测量。以标准黑体为测量对象, 采用本文提出的测量方法对其在(3~5)μm的积分辐射强度进行实验验证, 结果表明其测量值与标准值相对误差小于2%, 测量相对不确定度优于3.7%(k=2)。     

关于量子态可分性的O-约化判据

文章提出了一类纠缠目击者.它们是以局域正交可观测量的形式给出的,因而自动提供了利用局域测量和经典通信来探测纠缠的方法.利用JamioΙkowski同构得到了相应的非完全正的正映射,从而导出一类新的可分性判据———O-约化判据.约化判据和重排判据都是该判据的特例.另外,还发现O-约化判据可以通过测量局域正交可观测量的一个厄米关联矩阵来获得物理的实现.作为应用,构造了Horodecki在1997年发现的第一个束缚纠缠态的纠缠目击者的清晰形式,并且提出了一类d d束缚纠缠态,其纠缠可以通过对局域正交可观测量进行置换来探测.     

中红外大气背景辐射测量系统及误差分析

为研究大气背景辐射和仪器辐射规律、控制仪器热辐射和仪器精度,设计了一套大气背景辐射测量系统。分析了测量系统各组件和辐射定标等各类误差源对总测量误差的影响,还分析了定标精度的影响因素,确定了测量工作的改进方向。结果表明:该系统在定标区间内的测量误差主要是定标误差和随机误差,两者分别为2.4719%和0.0790%;合成误差为2.4732%。当用该系统测量大气背景辐射时,对大多数优良的天文台站而言,大气辐射强度远低于定标时的辐射强度,因此需进行外推测量。对外推测量误差的估计结果表明,外推测量可能导致较大的测量误差。为提高大气背景辐射测量精度,更低辐射强度的标准辐射源不可或缺。研制了大气背景辐射测量系统,并进行了野外实测等工作,这为大口径红外天文望远镜系统的研制并将其实际应用于红外天文观测提供了基础。     

基于辐射光谱法的高温颗粒辐射传热参数在线测量方法研究

针对在高温燃烧环境中的颗粒辐射传热问题,基于普朗克辐射定律,提出了用于高温颗粒辐射传热参数在线测量的辐射光谱法,根据高温颗粒可见波段辐射光谱随波长变化情况,通过参数拟合方法直接获得颗粒温度及辐射强度等辐射传热参数。为验证该方法测量准确性,搭建了高温黑体炉辐射测量系统,实验测量结果显示：温度测量值与设定温度相对偏差小于3%;辐射强度测量值与理论计算值相对偏差小于5%。以此为基础,设计了应用于高温燃烧环境下的颗粒辐射传热参数测量的水冷结构探针,并利用该探针开展了高温燃烧环境气固两相流200～1 100 nm波段辐射光谱测量,基于上述方法,直接获得了高温颗粒温度、辐射强度等辐射传热参数沿截面分布情况,有效剥离了高温气体对流传热的影响,为高温颗粒辐射传热研究提供数据支撑。     

裂变室探测器组合研制

裂变室探测器己广泛应用于中子的辐射强度、中子产额以及剂量测量，是一种气体计数器，内有裂变材料，在热核聚变研究中，需研制两种裂变室探测器组合，即微裂变室探测器组合和通用型多裂变室探测器组合。微裂变室探测器是铅笔大小的气体计数器，它作为裂变堆的堆芯监察器而被研制。     

周视搜索系统对点目标的作用距离分析

提出了影响周视搜索系统对点目标的作用距离的具体参数,从目标特性、大气背景特性及系统本身光机电特性等角度推导了作用距离的数学公式,针对点目标,分别基于靶面照度、靶面对比度、探测概率、虚警率及系统带宽等参数推导了一定目标、大气及系统特性条件下周视搜索系统的作用距离的计箅公式.该公式分析表明目标辐射强度与作用距离争近似上升抛物线关系,大气消光系数与作用距离量下降段抛物线关系,系统焦距与作用距离呈正比关系,目标固有对比度与作用距离呈非线性关系.针对给定虚警率的特定搜索任务,系统信噪比与作用距离呈近似下降段抛物线关系,系统驻留时间则与作用距离呈近似正比关系.最后通过仿真实验证明,当目标辐射强度值达70 J/(s·sr),目标固有对比度达到4以上且大气消光系数在0.1以内时,500 mm焦距的周视可见光搜索系统对点目标的作用距离达100 km以上,周视红外搜索系统对点目标的作用距离达60 km以上.     

声强测量中背景噪声引起的误差

在声强测量中引起测量误差的主要原因之一是背景噪声的干扰。背景噪声引起的测量误差的大小不但与背景噪声场有关,而且与辐射体表面的吸声特性有关。本文对此问题作了理论分析。为了确定在飞机座舱内测量声强时的误差判据,对不同的材料进行了试验,给出了实用的工程判据及在强背景噪声环境下避免背景干扰的作法。     

关于一列等精度测量次数的讨论

在物理实验中,经常遇到要对某个物理量进行多次重复等精度测量,测量次数较多的10次甚至20次,较少的为5次甚至3次。一等精度测量列的数据究竟重复几次为比较恰当,或者说这样次数的测量可靠程度为多大,这需要由相应的置信概率来确定。     

弹道测量中红外焦平面成像系统的应用研究

探讨利用红外焦平面成像系统对常规快速弹丸目标的跟踪与测量的可行性,以便于利用红外探测技术实现高精度远距离的弹道测量。文章选用响应工作波段为3－5μm的红外焦平面器件作为探测元件,对122mm火箭弹的作用距离以及红外两站交汇测量系统对122mm火箭弹的交汇测量精度进行了分析计算。针对计算中目标辐射强度难以确定的问题,采用根据试验结果比对换算的方法予以解决。     

空中目标红外辐射强度计算通用模型及其应用

提出了一种适用于空中扩展目标和小目标红外辐射强度计算的通用模型,该模型消除了对环境温度依赖较大的背景偏置的影响,可有效提升外场复杂多变环境条件下航空目标红外辐射特性测量结果的精度。结合某型航空目标动态红外特性测试数据,探讨了小目标红外辐射强度的计算问题,结果表明:对于中波红外小目标,大气表观辐射强度对总辐射强度的贡献可以忽略,可以采用简化模型计算总辐射强度,但对于长波小目标红外辐射,简化模型不再适用。对红外小目标和扩展目标的外场动态测试数据分别进行了处理,并与理论结果作比对验证,结果验证了模型的正确性。     

空间目标的地基红外辐射特性测量技术研究

提出了一种基于望远镜内部定标黑体与大气层外已知光谱特性的红外自然星体作为参照基准的地基大口径望远镜联合定标方法,在此基础上建立了相应的辐射度测量数学模型,以实现对空间目标的高精度红外辐射特性测量。内部定标黑体用于得到大口径望远镜后半光路系统对应探测器的各个像元响应度,外部标准红外自然星体用于估算大气层外目标附近大气与望远镜前半光路系统的等效透射率。在地基1.2m口径望远镜上对大量特性已知的红外自然星体辐射强度测量实验表明,当目标附近具有较强能量红外参考星情况下,如红外参考星在3~5μm波段大气层外辐照度高于1×1016 W/cm2量级,目标红外辐射强度测量不确定度能够优于15%。该方法能够克服大气程辐射、消光及高质量大口径辐射定标源对大气层外目标红外辐射强度测量不确定度的影响,适合于地基大口径望远镜红外光电测量系统的辐射定标与大气层外空间目标红外辐射特性高精度测量。     

间接测量随机误差的计算

文章讨论间接测量的随机误差的计算。认为当各直接测量的测量次数不相同时,在随机误差的计算中应考虑测量次数对间接测量值的随机误差的影响。     

罐装钚材料同位素丰度和年龄的测量

用被动探测的方法，在尽量短的时间内，准确探测密封在容器罐中的钚材料的特征属性，譬如同位素丰度、钚材料的年龄等，是核材料控制的一个重要技术手段。用高分辨γ谱仪在钚材料密封容器罐外一定距离处进行一定时间的测量，可以获得高分辨的γ射线能谱，如何从这些能谱中求解出钚材料同位素丰度和年龄是主要的研究内容。相对效率法利用测量对象的能谱信息作自身效率刻度，而不需要使用标准源来进行探测效率的刻度；在相对效率曲线上，绝对探测效率之比等于相对探测效率之比。因此，只要从能谱中求解出任意两个核素不同能量的特征峰峰面积，就可以求出这两种核素的核子比。     

恢复系数的测量

考虑到空气的粘性，理论计算了弹力球的运动位移随时间的变化规律，从一定高度释放弹力球，实验测量不同弹跳次数所需时间，运用级数理论，得出弹力球与桌面碰撞时的恢复系数，并提出了3种实验方案，理论计算和实验测量结果均表明空气的粘性对测量结果影响很小。     

目标红外光谱辐射强度测量技术研究

本文从理论上分析了测量野外目标红外光谱辐射强度方法，提出了实现测量装置的结构形式，并对测量中的关键技术，例如测量速度、系统噪声、分光、信号处理等进行了重点探讨。     

对用贝塞尔公式评定不确定度的思考

用实例证明了在测量次数小于10时,要得到与无限次测量相同的置信概率,则必须在前乘以因子t;对于少数物理实验书中没有提到测量次数与t因子的关系问题,忽视了贝塞尔公式成立的条件,这是错误的。