各种水下声源的发声机理及其特性

扼要综述了现有的七种水下声源产生技术,包括炸药爆炸声源、电声换能器声源、参量阵声源、流体动力式声源、电磁式声源、激光声源和等离子体声源。分析了这些声源的发声机理,结合其性能特点阐述了在实际中的不同应用,并对等离子体声源的机理、特点和实际应用进行了重点分析。列表归纳总结了各种水下声源的原理、主要性能和应用范围,为水下声源的应用拓展提供了依据。     

放射源探测效率的动态刻度方法

利用133Ba面源和137Cs点源匀速下降,成功刻度了133Xe气体体源的探测效率和137Cs线源的探测效率;利用133Ba面源和137Cs点源非匀速下降,成功刻度了非均匀分布的133Xe气体体源的探测效率和137Cs线源的探测效率。结果表明：匀速下降情况下,尺寸为f46.8 mm20 mm和f63.5 mm20 mm放射性133Xe气体体源的探测效率分别为0.155 和0.143,标准不确定度为8.4%(包含因子k=2 )。非均匀分布的体源效率和均匀分布的体源效率两者偏差在14%,线源的偏差在23%,可见由非均匀性引起的误差必须进行校正。     

强流RF 离子源研制及初步实验

介绍了RF离子源驱动源的结构设计及RF线圈的热流固耦合分析。RF离子源采用外置天线的感应耦合方式,采用双射频驱动源设计,每个射频驱动源功率约60kW,总体功率为120kW,可产生均匀高密度的等离子体,以满足稳定的长脉冲运行的要求。在完成上述工作的基础上完成了RF离子源样机组装和初步实验测试。     

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介绍了RF离子源驱动源的结构设计及RF线圈的热流固耦合分析。RF离子源采用外置天线的感应耦合方式,采用双射频驱动源设计,每个射频驱动源功率约60kW,总体功率为120kW,可产生均匀高密度的等离子体,以满足稳定的长脉冲运行的要求。在完成上述工作的基础上完成了RF离子源样机组装和初步实验测试。     

Penning型负氢离子源诊断

为了给小型医用回旋加速器提供负氢离子,研制了一台Penning型负氢离子源。采用发射光谱法对该负氢离子源进行了诊断,同时结合离子源功率变化对离子源工作状态进行了分析。实验测量了不同氢气流量、离子源弧流及磁场条件下,该离子源等离子体氢原子巴尔末系中前三条谱线的相对光强和离子源功率变化,分析了不同工作条件对离子源工作状态的影响。结果表明：在可调节范围内,该离子源的工作状态主要受氢气流量的影响,对离子源弧流及磁场的变化不敏感。     

Effects of Spatial Coherence and Dispersive Diffraction on a Change in Optical Spectrum

This paper describes a change in optical spectrum on propagation in free space for a particular class of spatially partially coherent fields emanating from a polychromatic secondary source. A rectangular opening aperture in an opaque screen, illuminated with an extended incoherent polychromatic primary source, works as the secondary source. The spectral change is explored in detail theoretically and experimentally in association with spatial coherence in the secondary source as well as dispersive diffraction by the secondary source. The peak shift of the spectrum is associated with the coherence area for characterizing the secondary source. The peak shift becomes maximum if the secondary source is spatially coherent, but no shift occurs if the secondary source is spatially incoherent.     

基于波束形成的多类型多声源定位研究

为实现空压机多噪声源的准确定位,仿真对比了多种近场球面波多声源定位算法。基于时域波束形成,研究了相同声源平面、不同声源频率、不同声源纵向距离、不同声源强度下多声源定位以及声源频率、声源纵向距离和声源强度多因素联合的多声源定位仿真方法,模拟了更接近实际的噪声源类型。基于频域波束形成,仿真研究了1400 Hz,2400 Hz,3400 Hz,4400 Hz的多声源。分别利用互功率谱波束形成和除自谱的互功率谱波束形成,仿真研究了相干声源和不相干声源。开发了阵列声成像测试平台,运用频域波束形成和功率谱波束形成对空压机进行了定位试验研究。结果表明,1400 Hz下空压机的主要噪声源是气缸盖、空气滤清器和曲轴附近的机体,这可为空压机减振降噪改进设计提供依据。     

基于多目标人工鱼群算法的光疗LED照度优化研究

提高发光二极管（light emitting diode,LED）组成的光疗光源在照射平面上的照度均匀分布水平,对于光疗设备发展具有重要的价值。提出了一种基于多目标人工鱼群算法的光疗LED光源的照度优化方法。设计了2种不同组合模式的光疗LED光源阵列。结合多目标人工鱼群算法对光疗LED光源阵列组合数据进行优化,使光疗LED光源阵列的照度分布更加均匀。将优化设计后的光疗LED 光源芯片组合数据,导入光学仿真软件TracePro实现仿真验证,得到经优化的圆形光源排列的照度均匀程度较未优化圆形光源排列提升0.104,矩形光源排列的照度均匀程度较未优化矩形光源排列提升0.148。对比分析最终数据,验证了该优化方法是可行的,可以提高光疗LED光源的照度分布水平。     

基于带闪蒸器的空气源热泵热风机试验性能研究

本文针对带闪蒸器的空气源热泵热风机的性能进行了测试、对比及数据分析,研究结果表明,随着室外环境温度在7℃-20℃之间下降时,两款热泵耗电量都在逐渐增加,带闪蒸器的空气源热泵热风机相较普通空气源热泵热风机的COP下降有变缓趋势,当室外环境温度为-12 ℃时,带闪蒸器的空气源热泵热风机的COP为2.43,而普通空气源热泵热...     

基于空间相干性控制的环形光源技术

提出了一种利用二元相位光栅产生环形光源的新方法,并且可以实现环形光源的环半径和环厚度连续或固定可调。阐述了环形光源抑制相干噪声的原理,推导了环形光源半径及干涉腔长度与条纹对比度之间的关系。实验表明：环形光源能保持干涉条纹对比度,同时有效抑制相干噪声,环形光源模式系统的本征噪声峰谷值小于点光源模式,且没有明显牛顿环噪声,测量重复性和测量精度都高于点光源模式,从而提高了测量精度。     

Active noise control in ducts: some physical insights

The mechanisms of active noise control in a duct are examined. Acoustical measurements are used to determine directly the acoustic power flow associated with both primary and secondary sources as a function of secondary to primary source strength ratio and volume velocity relative phase angles. A complete analytical model is also developed which allows calculation of individual source power flows and total downstream power flow as a function of source strengths and relative phase angles for finite size sources. It is evaluated for monopole and dual secondary source arrangements, but can be extended easily to any number of secondary sources. The model considers a finite size primary source in the plane of the duct cross section and evaluates the effect that the secondary sources have on the primary source power output. Measurements of individual source output powers and total downstream acoustic powers agree well with theoretical predictions. It is demonstrated that, for the monopole system, sound attenuation is achieved primarily by suppression of the primary source acoustic power output, with a little remaining power being absorbed by the secondary source. For the dual secondary source system, it is shown that the power is primarily absorbed by the secondary sources, but that, at phase and amplitude values slightly different to optimum, noise reduction is achieved by a combination of energy absorption and primary source power suppression. The analysis also demonstrates the dependence of the achievable noise reduction on secondary source size and location with respect to the primary source.     

光源对激光超声信号特性的影响分析

通过已搭建好的激光超声检测实验平台,在保持相同激光脉冲能量和相同探测位置的条件下,重点研究了点光源与线光源产生的超声信号的特点和区别。研究了不同探测位置点光源与线光源激发出的超声信号幅值以及产生的超声信号波形。实验发现:在同一探测位置下,将点光源换成线光源后,产生的超声信号幅值由1.3 V提高到1.7 V,提高了0.4 V;在探测位置逐渐增大的情况下,点光源激发出超声信号幅值的衰减幅度为75.78%,而线光源激发出的超声信号幅值的衰减幅度为34.92%。结果表明,在功率密度相同的情况下,线光源产生的超声信号要比点光源产生的超声信号幅值提高40.86%,产生较强的表面波,提高了信噪比。     

Acoustic propagation from a spiral wave front source in an ocean environment

A spiral wave front source generates a pressure field that has a phase that depends linearly on the azimuthal angle at which it is measured. This differs from a point source that has a phase that is constant with direction. The spiral wave front source has been developed for use in navigation; however, very little work has been done to model this source in an ocean environment. To this end, the spiral wave front analogue of the acoustic point source is developed and is shown to be related to the point source through a simple transformation. This makes it possible to transform the point source solution in a particular ocean environment into the solution for a spiral source in the same environment. Applications of this transformation are presented for a spiral source near the ocean surface and seafloor as well as for the more general case of propagation in a horizontally stratified waveguide.     

Penning型负氢离子源诊断

 为了给小型医用回旋加速器提供负氢离子,研制了一台Penning型负氢离子源。采用发射光谱法对该负氢离子源进行了诊断,同时结合离子源功率变化对离子源工作状态进行了分析。实验测量了不同氢气流量、离子源弧流及磁场条件下,该离子源等离子体氢原子巴尔末系中前三条谱线的相对光强和离子源功率变化,分析了不同工作条件对离子源工作状态的影响。结果表明：在可调节范围内,该离子源的工作状态主要受氢气流量的影响,对离子源弧流及磁场的变化不敏感。     

利用MCNPX模拟研究不同中子源对有源符合中子法的影响

利用MCNPX软件建立了有源井型符合计数器(简称AWCC)测量模型,模拟了诱发中子源分别为Am-Li源和Am-Be源时AWCC测量贫化铀的中子符合计数率,研究了两种诱发中子源下AWCC测量贫化铀质量的精度.研究表明,Am-Be源引起的诱发中子符合计数率低于Am-Li源引起的诱发中子符合计数率,Am-Be源下的质量刻度曲...     

Effect of Sound Source Scattering on Measurement of Near-Field Head-Related Transfer Functions

A simple spherical head and pulsating spherical sound source model are proposed to investigate the effect of multiple scattering between the head and the sound source on near-field head-related transfer function (HRTF) measurement. Multipole expansion method is used to calculate HRTFs of the model, then the relationships among the magnitude error of HRTF with frequency, source direction, source size, and the distance between the head centre and the sound source are analysed. The results show that to ensure the magnitude error of HRTF within 1.0dB up to 20kHz, for source distance not less than 0.15m or 0.20m, the radius of the sound source should not exceed 0.03m or 0.05m, respectively. The conclusion suggests an appropriate size of sound source in near-field HRTF measurement.     

环形光源在干涉仪系统中的应用

 介绍了一种新的环形光源技术来抑制干涉仪系统的本征噪声以提高信噪比。阐述了环形光源抑制干涉仪系统本征噪声的原理,根据条纹对比度和需抑制噪声空间频率的要求,推导得到了环形光源的外半径和内半径。通过与传统的点光源对比实验表明：环形光源模式系统的本征噪声峰谷值小于点光源模式,且没有明显的牛顿环噪声,本征噪声的功率谱密度在空间频率小于2.5 mm ^-1时小于点光源的1/10,系统信噪比在空间频率小于2 ^-1时大于点光源的两倍。     

环形光源在干涉仪系统中的应用

介绍了一种新的环形光源技术来抑制干涉仪系统的本征噪声以提高信噪比。阐述了环形光源抑制干涉仪系统本征噪声的原理,根据条纹对比度和需抑制噪声空间频率的要求,推导得到了环形光源的外半径和内半径。通过与传统的点光源对比实验表明：环形光源模式系统的本征噪声峰谷值小于点光源模式,且没有明显的牛顿环噪声,本征噪声的功率谱密度在空间频率小于2.5 mm-1时小于点光源的1/10,系统信噪比在空间频率小于2 -1时大于点光源的两倍。     

基于标记配对相干态光源的诱骗态量子密钥分配性能分析

从有效性、稳定性和可行性三个方面, 对基于标记配对相干态光源的诱骗态量子密钥分配的性能进行了全面分析. 采用四组实验数据对基于标记配对相干态光源的三强度诱骗态方案的密钥生成效率、量子比特误码率和最优信号态强度与安全传输距离之间的关系进行了仿真和分析; 考虑到光源涨落, 对方案的稳定性进行了讨论和仿真; 并对基于标记配对相干态光源设计简单易实现方案的可行性进行了分析. 结论表明: 基于标记配对相干态光源的诱骗态方案性能在安全传输距离和密钥生成效率两方面都优于现有基于弱相干态光源和预报单光子源的诱骗态方案; 在光源强度涨落相同条件下, 标记配对相干态光源的稳定性逊于预报单光子源, 而优于相干态光源. 但是标记配对相干态光源在有效性上的优势可弥补其在稳定性上的不足; 且标记配对相干态光源的双模特性为设计简单易实现的被动诱骗态方案提供了条件. 关键词： 量子光学 量子密钥分配 标记配对相干态光源 性能     

利用水平阵模态域波束形成判别声源深度*

针对近水面声源和水下声源的深度判别问题,根据近水面声源难以激发低阶模态的物理现象,研究利用声源波数谱结构和波数位置的不同来分辨近水面声源和水下声源。通过采用MVDR的谱估计方法进行模态域波束形成,补偿水平阵各阵元之间各号简正波的相位差,获得主瓣窄、旁瓣低的声源信号波数谱。波数谱的波数位置与频率呈近似线性关系,水中声速剖面、海底参数、海深都会影响波数谱的具体结构和位置。此外,声源信号的到达角估计误差同样也会影响波数谱主瓣的位置估计。数值仿真结果表明,在浅海负跃层声速剖面条件下,可利用水平阵模态域波束形成判别声源深度,区分近水面声源和水下声源。