空间屏打孔多层隔热材料热计算模型

分析了空间屏打孔多层隔热材料中导热和辐射的复合传热问题,在一定假设的基础上,根据反射屏能量平衡方程,建立了反射屏稳态温度计算模型和投射辐射数值分析模型。结合AD I法,对两个方程组进行迭代求解,得到材料屏间投射辐射热流和反射屏的温度。将文中模型的预测结果与文献中实验值进行比较,验证了模型在工程上应用的可行性。同时分析了当量导热系数、各种热流以及内部温度分布随层密度的变化规律,对材料的优化设计具有积极的指导意义。     

闪光X射线高速摄影荧光转换屏的设计和性质研究

本文描述了用于中间弹道高速摄影荧光转换屏的设计特点、性能测试和实验结果。文中讨论了Gd2O2S:Tb和(Zn,Cd)S对X射线的吸收系数、发光效率以及荧光光谱与变象管S-20阴极光谱灵敏度曲线相匹配的相关曲线;测试了转换屏的相对发光强度、分辨率及其余辉。实验证明本屏发光亮度比钨酸钙屏高60倍左右,屏分辩率达51p/mm,余辉时间为8μs,多幅摄影结果证明第一幅的图象对第二幅照片无“拖尾”现象,本屏已达到了中间弹道高速摄影转换屏的实用水平。     

一种编码式宽带多功能反射屏

提出了一种可控的宽带多功能反射屏.通过将射频微机电系统技术与反射屏设计相结合,首先设计了可编码式工作的单元,该单元具有工作频带宽、损耗小、控制简单的特点.由该单元基于不同编码矩阵构成的反射屏可以实现不同的功能.文中展示了多功能反射屏的极化旋转和捷变散射场性能.仿真结果表明:设计的反射屏在8.9—13.2 GHz频段范围内极化转化率高达90%以上,且在8.9—13.1 GHz频段范围内可实现10 d B以上的雷达散射截面减缩.实测结果与仿真结果基本一致.     

ZnS:Mn,Cu粉末p-V-n结直流电致发光

对ZnS:Mn,Cu粉末DCEL屏的形成过程及光电特性作了研究.观测到经形成的EL屏具有整流特性及相位开关效应,发光局限于阳极附近,EL屏具有光生伏特效应.随着形成电压的提高与形成时间的延续,EL屏的电容量由大变小,局部发光区(结区)也从阳极附近向体内迁移.上述实验结果表明:经形成EL屏的阳极附近存在势垒-CuxS-ZnS:Mn,Cu异质结.文中采用p-v-n结模型分析发光屏的导电机构及激发机制,指出发光区的迁移是EL屏退化的重要因素之一.采用正弦电压(频率20Hz—20kHz)激励,观测EL屏的形成过程.初步认为,EL屏的形成与老化过程主要由热引起.因此,制备具有高度热稳定性的包铜ZnS粉末屏是十分重要的.     

HWR腔水平测试恒温器热辐射屏设计与测试

低温恒温器是超导直线加速器的重要部件之一,其为超导腔及超导磁铁提供稳定的低温环境。文中介绍了HWR单腔水平测试恒温器(TCM1)中热辐射屏的设计、模拟计算、安装与测试。     

可见光在CsI：Na转换屏中传输的模拟研究

本文用MonteCarlo方法模拟了X射线与转换屏作用产生的可见光子在无晶柱和理想晶柱转换屏中的传输过程,给出了可见光子在转换屏中的点扩展函数,并计算了其MTF。结果表明,晶柱结构的转换屏能有效地改善转换屏的空间分辨特性,同时本文还给出了转换屏的转换效率及传输效率与球管电压、转换屏厚度之间关系的模拟结果。     

可见光在CsI:Na转换屏中传输的模拟研究

本文用Monte Carlo方法模拟了X射线与转换屏作用产生的可见光子在无晶柱和理想晶柱转换屏中的传输过程,给出了可见光子在转换屏中的点扩展函数,并计算了其MTF.结果表明,晶柱结构的转换屏能有效地改善转换屏的空间分辨特性.同时,本文还给出了转换屏的转换效率及传输效率与球管电压、转换屏厚度之间关系的模拟结果.     

泊松亮斑演示实验的数值研究

泊松亮斑是由于光衍射而产生的经典光学现象，在“大学物理”课程中经常被用来说明光的波动性，并作为典型的演示实验在课堂中展现。对圆屏衍射图样进行了数值计算，系统分析了光源波长l、圆屏半径R、圆屏和接收屏间距z,以及圆屏粗糙度对泊松亮斑的影响。结果显示，圆屏对接收屏中心遮蔽的半波带数k是影响泊松亮斑的重要参数。在保证亮斑光强和对比度的前提下，k越小，越有利于演示。     

气冷屏复合绝热结构传热分析及屏位优化"

由气冷屏、聚氨酯泡沫和变密度多层绝热组成的气冷屏复合绝热结构是一种新型的高效热防护绝热结构,通过对不同环境条件下低温贮箱气冷屏复合绝热结构的传热机理分析,推导了气冷屏复合绝热结构中屏温与屏位的数值计算关系,并在此基础上根据漏热量最小原则对气冷屏复合绝热结构中的屏位进行了优化。结果表明,随着环境条件的不同,气冷屏复合绝热机理不同,气冷屏最优位置也不同。常温常压的地面环境,气冷屏置于SOFI与VD-MLI之间时,低温贮箱漏热量最小,绝热效果最优;真空且温度变化剧烈的空间环境,气冷屏置于VD-MLI最中间时,低温贮箱漏热量最小,绝热效果最优。气冷屏复合绝热结构可进一步降低空间低温贮箱的漏热量,同时能满足地面及空间环境使用要求。     

超导磁体用金属液氦广口杜瓦的研制

文中较详细地介绍了超导磁体用金属液氦广口杜瓦的结构、制作工艺、绝热计算。该杜瓦外径Φ40 0 ,总高 2 5 0 0 ,内胆Φ 3 0 5 ,深 1 80 0 ;绝热方式采用多屏多层超级绝热结构 ,液氦日蒸发量 7.5升。     

漫透射屏对光束光强分布的影响规律

从朗伯余弦定律出发,理论推导了漫透射屏后接收面上任意点光强与入射光强的关系。结合漫透射屏在功率监测仪中的应用,通过数值仿真计算,理论上概括了单层和多层漫透射屏对入射光束光强分布的影响规律。数值计算表明:当入射光束半径、漫透射屏与接收屏的距离满足二者之比小于或等于0.3时,入射光束的光强分布、光束口径对接收面上光强归一化分布的影响可以忽略,且接收面上光强的归一化分布主要取决于漫透射屏与接收屏的距离,而与多层漫透射屏的排列方式、层数等参数基本无关,此结论得到了实验的证明。     

粒状磷光增感屏点扩展函数的蒙特卡罗研究

磷光增感屏的内禀性质对磷光增感屏的成像性能影响很大.基于米氏(Mie)散射理论,计算得到磷光增感屏在不同颗粒尺寸和不同颗粒堆积密度情况下的散射系数和吸收系数.然后利用Monte Carlo(MC)方法模拟了可见光光子在磷光增感屏Gd₂O₂S:Tb(GOS)内的散射和吸收事件,得到磷光增感屏内不同位置处的可见光收集效率.利用MCNP程序模拟X射线束在磷光增感屏内的能量沉积分布,得到了金属-磷光增感屏总的点扩展函数(PSF).结果表明,在兆伏X射线成像系统中,使用小颗粒尺寸和高堆积密度的GOS磷光屏,可以改善增感屏系统的空间分辨率.     

辐射照相系统中转换屏的分辨率研究

 在高能X光辐射照相系统中，通常使用闪烁体材料的转换屏将X光转换为可见光进行探测。建立了转换屏空间分辨率的计算模型，模拟了转换屏的空间分辨率随屏的厚度、材料及X光子能量的变化关系，为系统的设计提供了参数。     

屏电极结构对微通道板成像器间隙放电的影响

利用铝屏和氧化铟锡(ITO)屏两种结构的微通道板(MCP)成像器进行了放电实验,通过直流首击穿后器件的绝缘强度和电极熔蚀形貌变化,分析了屏电极结构对放电的影响。实验表明,铝屏MCP成像器首击穿后,铝膜电极出现如火山口状的熔蚀形貌,在10μs脉冲屏压下绝缘强度降低到3 kV/mm以下,绝缘强度与MCP无关。而ITO屏MCP成像器首击穿后,荧光质向MCP的质量迁移具有抑制阴极发射的作用,所以放电具有稳定的场发射特性,在10μs脉冲屏压下绝缘强度可达到9 kV/mm。分析表明,MCP成像器间隙放电的发展主要依赖于屏电极结构,ITO屏的电极结构有利于MCP成像器绝缘性能的提高。     

广角无限视景显示系统后投射屏的设计与研究

根据球面反射镜成像理论,利用改变光轴的方法,推导出了广角无限视景显示系统后投射屏面形的计算公式,完成了后投射屏最佳面形的设计。对后投射屏外表面散射层的材料和厚度进行了探讨,给出了最佳的选择方案。首次通过热吹模具成型法研制了高精度的整体投射屏。通过试验验证,该投射屏满足设计要求。使用该投射屏的广角无限显示系统具有图像清晰、视场角大、纵深感强等优点,同时观察者的视点还可在一定的出瞳范围内移动。     

高功率激光系统随机相位屏的特性研究

 高功率激光系统中随机相位屏的统计模型出发,分析了其相位噪声及梯度的一阶和二阶统计性质。研究了完全相干光与部分相干光通过随机相位屏后的传输性质,推导得出部分相干光在经过随机相位屏后,其交叉谱密度的期望等于随机相位屏透过率函数的期望与入射光交叉谱密度的乘积。对该模型下的远场分布进行了数值模拟。结果显示,能量对称分布的完全相干光通过相位干屏后,只有通过随机相位屏透过率函数期望的远场分布是对称的;部分相干光在传输通过随机相位屏后,其谢尔模光束性质不会改变,但光强分布不再具有对称性,且强度明显降低。     

六回路环形炉膛循环流化床悬吊屏结构布置对气固流动影响的试验研究

在六回路环形炉膛循环流化床冷态试验台上进行冷态试验研究,考察悬吊屏的结构布置对环形炉膛气固流动特性的影响。结果表明,短边悬吊屏的有无、内环布置/外环布置和屏的数量,对六回路循环流率的大小和分布影响很小。环形炉膛上部气固流动呈现"环-核"流动结构,悬吊屏对气固流动的影响限于屏区附近,使得屏区颗粒速度和颗粒浓度减小。屏宽的变化主要引起屏区范围的扩大或缩小。短边悬吊屏布置于外环壁面附近时,离出口越近的屏其屏间颗粒浓度越大,磨损越严重。悬吊屏下部,两片屏间整个屏区颗粒速度向上且分布较均匀;炉顶附近悬吊屏壁面附近存在贴壁下降流。屏间距的减小将加重悬吊屏的磨损。     

X射线增强屏的量子利用率

本文的目的是对一些稀土硫氧化物X射线屏作一个综合的比较。报导了(Y_2O_2S:Tb,La_2O_2S:Tb和Gd_2O_2S:Tb)在与普通的X光底片以及与实验的(对绿色灵敏)X光底片一起使用时的相对速度和分辨本领。所实验的稀土硫氧化物屏与市售的CaWO_4 屏的性能也作了比较。对于分辨本领差不多的屏,La_2O_2S:Tb和Gd_2O_2S:Tb比YO_2S:Tb和CaWO_4 的速度快得多。La_2O_2S:Tb在管电压低于90kvp时较好。在90kvp以上 Gd_2O_2S:Tb最好。这些特性是同屏的量子利用率有关的。量子利用率被定义为入射在屏上的X射线能量被屏实际吸收的份额。计算了硫氧化物和CaWO_4 屏的量子利用率。     

超高速撞击下钛基复合材料动力学行为研究

 基于已有的铝合金超高速撞击实验研究结果,采用动力分析软件,对铝球撞击铝板进行了数值模拟,验证了数值模拟结果的可靠性,进而对铝防护屏以及与铝防护屏质量相同的钛基复合材料（TMC）防护屏进行了5.52、7.00、和8.00 km/s速度下的超高速撞击模拟,分别对直径为5.02 mm的铝球以及质量等同于铝球的钛基复合材料球做了3种速度下撞击铝屏和钛基复合材料防护屏的数值模拟。通过数值模拟研究可以看出,随着撞击速度的增加,钛基复合材料防护屏的防护效果优于铝防护屏;速度不变,钛基复合材料防护屏防护钛基复合材料球撞击的效果好,铝防护屏防护铝球撞击的效果好。通过超高速撞击模型分析可知,钛基复合材料防护屏的防护效果优于铝防护屏。     

非均匀湍流路径上光传播数值模拟的相位屏分布

针对非均匀湍流路径上光传播的数值模拟,研究了相位屏分布的三种不同设置方案,即均匀分布相位屏（UDPS）、等Rytov指数间隔的相位屏（ERPS）和等Fried参数间隔的相位屏（EFPS）.结果表明,ERPS方案根据折射率起伏的强弱设置密疏相间的相位屏,实现了对不同折射率起伏区的充分采样,是非均匀路径上相位屏分布的首选方案.在满足相位屏间距基本要求的前提下,决定相位屏间隔的Rytov指数间隔的选取具有较大的任意性,统计结果显示,尽管相位屏间Rytov指数变化超过一个数量级,但光束有效半径、能量Strehl比的变化均小于2.1%,模拟结果与理论结果符合很好,表明了ERPS方案的可靠性和稳定性. 关键词： 光传播 非均匀湍流路径 数值模拟 相位屏分布