夫兰克-赫兹实验的计算机仿真

为了利用现代化的手段改进实验教学，我们研制了F-H实验的计算机仿真系统。该系统以计算机动画技术模拟了F-H实验的各种仪器。学生脱离现实的实验仪器，通过键盘操作完成实验操作。实验中教师专家系统随时进行指导和评估，加深学生对实验原理的理解。该系统把教材、教师指导、实验操作和学生的独立思考熔为一体，增加了实验的趣味性和可重复性，激发了学生做实验的热情，极大地提高了实验教学的效果。     

物理实验怎祥开展设计性实验

本文结合教学实践，对如何在物理实验中开展设计性实验等问题进行了讨论，认为在物理实验中先少量地进行一些实验方法，实验技能方面的专项训练，能较快提高学生的科学实验能力，可使学生顺利完成设计性实验，更好地发挥设计性实验的功能，达到其教学目的，并对设计性实验开设后的收获和体会进行了总结。     

真空的获得与测量

“真空的获得与测量”是近代物理实验中的一个有关真空技术的基础性实验，本文论述了该实验的意义及更新的必要性，简单描述了实验装置，记述了主要技术指标以及实验内容。     

用实验方法分析大气随机信道对激光传输的影响

文章介绍了为分析大气随机信道对激光传输影响而进行的激光远场实验，即光斑测量实验和光强测量实验。根据实验的目的和原理，自行研制了两套实验系统：一套为光斑实时测量和记录系统，另一套为光强实时测量和记录系统。运用以上两套实验系统进行了激光远场实验，记录了大量实验数据。通过对实验数据的处理，绘制了不同天气条件下光斑重心的变化曲线和光强的变化曲线。从实验上论证了大气随机信道对激光远场光斑的影响，并得出了大气对激光传输影响的统计规律。     

面对现实增强基础循序渐进全面提高--北大物理实验教学改革的思路和实践

面对科学技术的飞速发展和培养跨世纪人才的需要，我们重新审视了什么是物理实验的基本知识，方法和技能，安排了新的教学计划，淘汰落后的无实用的价值的实验，增加具有重要近代物理内容和近代物理实验技术的实验，开设了将物理内容与传感器和计算机有机结合的实验选修课。     

夫兰克-赫兹实验的演示教学

针对实验教学难点，充分利用实验室设备，设计了夫兰克-赫兹实验演示系统，通过课堂实验演示，学生可以了解参量变化对实验的影响，获得不同实验参量曲线，从中选择理想的实验参量供实验时设定。     

牛顿第二定律实验的改进

牛顿第二定律的验证是大学物理实验中的一个基础性实验．它是一个验证性实验，涉及到检验一个物理定律或规律的基本途径和方法．因此对于其实验精度往往有特殊的要求．本文先简要地分析一下现行高校中牛顿第二定律验证实验的方法，然后对其做了一些改进，改进后的实验精简了实验器材，提高了实验精度．     

教学中改进弗兰克－赫兹实验的尝试

教学中改进弗兰克－赫兹实验的尝试北方交通大学杜树槐弗兰克－赫兹实验是近代物理发展中的一个著名实验，它通过定量的实验数据，证明了能级的存在，对玻尔理论的建立提供了有力的支持．此实验构思巧妙，用较为简单的实验设备，取得了突破性的结果，确实值得很好地学习和...     

熵的测定

本介绍了熵的测定原理及实验方法，建立了实验装置，并将现代化测量手段应用到物理实验中。对系统误差的来源进行分析，提出消除方法，最后给出实验结果。     

教学中改进弗兰克-赫兹实验的尝试

弗兰克-赫兹实验是近代物理发展中的一个著名实验，它通过定量的实驻数据，证明了能级的存在，对玻尔理论的建立提供了有力的支持．此实验构思巧妙．用较为简单的实验设备，取得了突破性的结果，确实值得很好地学习和研究．因此，虽已经过了80年的历程，它仍然是各高等院校物理实验的常选题目．怎样方能做好这一著名的传统实验，是值得讨论交流的问题．     

分布布喇格反射镜的反射特性

采用等效法布里珀罗(FP)腔方法对分布布喇格反射镜(DBR)的特性进行了研究,计算并讨论了上下两层DBR结构非对称模型反射率的变化.设计了DBR反射镜的反射谱中心波长为850nm的结构.随着DBR周期数的增加,腔反射率峰值逐渐增加.上下两层DBR反射镜的厚度由反射率和中心波长决定.实验表明,下DBR的周期数为30对左右,上DBR的周期数为20对左右,易实现激光输出.非对称的双层DBR的反射特性表明理论计算与实验结果基本一致.     

基于区域合并的动态阈值分割算法

在传统分块分割再合并阈值法的基础上,引入图像区域合并的思想,以邻近区域阈值相似性作为判断区域合并的依据,借助人机交互式系统,运用待识别目标灰度与完成区域合并的阈值作加权,消除区域灰度不连续,实现目标与背景的有效分离,减少算法的运算量,提高目标识别精度.实验证明,该算法实现简单且行之有效.     

TDI CCD像元响应不一致性校正算法

线阵TDI CCD遥感相机的不一致性校正对获取高质量的图像来说具有重要意义。主要对TDI CCD像元响应不一致性的校正算法及其硬件实现进行了深入的研究。对CCD的噪声特性进行了详细的分析,给出了像元响应不一致性(PRNU:Pixel-response non-uniformity)的退化模型及校正算法,并对其计算精度进行了分析,在硬件电路上对校正算法进行了验证,详细分析了影响校正效果的各种因素。实测结果表明,校正后图像的信噪比得到显著提高。     

超高速撞击充气压力容器二次碎片减速运动建模研究

 针对空间碎片超高速撞击充气压力容器的二次碎片减速运动问题,首先根据弹丸撞击容器前壁后的破碎程度,将二次碎片分为弹丸未破碎、未完全破碎及完全破碎3种模式,分别建立了二次碎片未受气体扰动时的初始模型;然后采用理论分析手段,应用流体动力学、气-固两相流理论,对弹丸不同破碎模式下的二次碎片在容器内的运动过程进行分析,建立了二次碎片减速运动的计算模型,通过与数值模拟结果的比较,验证了计算模型的有效性。     

1 MV小型重复频率Marx发生器研制

设计了MV级小型重复频率Marx发生器,简化了发生器充放电回路,减小了能量损失;分析了隔离电感变化时对发生器输出脉冲电压波形的影响,减小了隔离电感体积,提高了隔离有效性;优化了开关腔体结构,实现了间距连续可调,且受外围结构的变化或振动影响,13个开关间隙置于同一垂线上,火花放电时产生的紫外线或射线相互照射,加速了开关导通,减小了Marx发生器输出电压抖动。塑壳电容降压使用,提高了发生器的可靠性;通过Pspice模拟和三维静电场分析,实现了发生器小型化,整个Marx发生器放置在一个密封纯净SF6气体的金属圆筒内,体积小于0.25 m3。优化设计和实验研究,发生器在高阻负载上输出峰值1.02 MV、前沿约30 ns的高压脉冲,发生器储能290 J,电压幅度抖动约10%,前沿抖动小于10 ns,可实现重复频率20 Hz稳定运行。     

Helium-3 adsorption refrigerator cooled with a closed-cycle cryocooler

A helium-3 adsorption refrigerator cooled with a pulse-tube cryocooler is developed. The refrigerator has two stages of adsorption pumping. The first stage is designed for the condensing and pumping of helium-4, whose cooling capacity is used for the condensation of helium-3. The second stage is designed for pumping helium-3. The final temperature reached by the refrigerator is 0.305 K. This temperature is retained for at least 24 h. The time required for helium recondensation and the obtainment of low temperature is 1.5 h. The cryostat is a self-contained instrument, as it contains no external gas-supply pipelines and the working gas is stored directly within the working volume of the refrigerator. The work is performed in the Frank Laboratory of Neutron Physics of the Joint Institute for Nuclear Research.     

1MV小型重复频率Marx发生器研制

设计了MV级小型重复频率Marx发生器,简化了发生器充放电回路,减小了能量损失;分析了隔离电感变化时对发生器输出脉冲电压波形的影响,减小了隔离电感体积,提高了隔离有效性;优化了开关腔体结构,实现了间距连续可调,且受外围结构的变化或振动影响,13个开关间隙置于同一垂线上,火花放电时产生的紫外线或射线相互照射,加速了开关导通,减小了Marx发生器输出电压抖动。塑壳电容降压使用,提高了发生器的可靠性;通过Pspice模拟和三维静电场分析,实现了发生器小型化,整个Marx发生器放置在一个密封纯净SF6气体的金属圆筒内,体积小于0.25m3。优化设计和实验研究,发生器在高阻负载上输出峰值1.02MV、前沿约30ns的高压脉冲,发生器储能290J,电压幅度抖动约10%,前沿抖动小于10ns,可实现重复频率20Hz稳定运行。     

基于多模态PID的曳引机驱动控制系统设计

曳引机的驱动控制系统是垂直升降电梯的关键设备,对电梯性能具有重要影响,具有较大的研究价值。对一种基于多模态PID控制的永磁同步曳引机电梯驱动控制系统进行了研究。给出了曳引机驱动控制系统的总体设计方案,将系统分为主控模块、驱动模块和信号采集模块进行设计并介绍了各模块硬件电路的设计。针对曳引机控制采用了电流、速度双闭环控制算法,给出了主控制器DSP的软件流程设计,并对速度环采用的多模态PID控制算法进行了研究。在电梯公司的试验塔对设计的驱动控制系统进行现场调试,调试结果表明电梯在高、中、低速下都能够良好地跟踪给定的S型速度曲线,且超调量较小,稳态误差较小,可以满足电梯控制的性能指标要求。     

On reflection from a suddenly created plasma half-space: transientsolution

The reflection by a suddenly created plasma half-space of a time-harmonic plane electromagnetic wave propagating in free space is considered. The problem involves a temporal discontinuity, a spatial discontinuity, and a dispersive medium. The steady-state solution is obtained by considering the basic features of the scattering processes due to each of the discontinuities in terms of analogous transmission-line models. The electric field of the reflected wave consists of two components. One component (called component A) is of the same frequency as the incident wave frequency and is due to the spatial discontinuity. The other component (called component B) is of a different frequency and arises because of the temporal discontinuity. The B component is damped out even if the plasma is only slightly lossy. The damping rate of the B component is calculated. The transient solution is obtained through the use of Laplace transforms. The solution is given in terms of Bessel-like functions. The limiting value of this solution is shown to agree with the steady-state solution. Numerical results illustrating the transient effects are for two typical cases     

相位光栅型波前曲率传感器

研制了一套相位光栅型波前曲率传感器。实验结果表明,相位型散焦光栅能消除零级衍射光的干扰,正负一级衍射光的衍射效率达到49%。用相差板引进波前畸变,进行了波前测量实验。用格林函数算法进行了波前恢复,并和Veeco检测结果进行了比较。制备的光栅型波前曲率传感器测量结果正确,峰谷值存在10%的误差,均方根值存在2%的误差。