像增强器信噪比测试方法的分析与研究

通过对像增强器信噪比常用测试方法的研究与分析,提出了一种对CCD摄像机采集的图像进行处理的新的信噪比测试方法,解决了在常用信噪比测试方法中待测参数多、采用测试仪器多的问题。利用新的测试方法和搭建的实验系统不仅实现了数据的统一处理,而且还可以分析照度与信噪比的关系。     

现场实测岩体声衰减探讨

判断工程岩体,特别是矿山岩体的稳定性一直是为人们所关注的问题之一。声测是判断岩体稳定的一种重要手段。理论和实验表明岩体声衰减对岩体稳定性比声速更加敏感。 实验室测量岩石声衰减比较容易做到,而现场测量则较为困难。笔者利用单板机作为现场测量仪器。在测量中,充分表现出单板机的便携、实用、方便、结果可靠等优点。文中还从理论到实践解决了测试方法和计算方法等问题,并对用声衰减估计岩体稳定性作了初步评价。     

直流电磁学仪器准确度的新概念和新规定

一、引言1983年以来,我国国家技术监督局参照国际IEC标准,相继修订了直流电磁学测量仪器的检定规程,对这类仪器的允许基本误差公式作了重大修改,用新定义替代了旧的定义,这对如何更正确使用仪器,保证测量结果必须的准确度有重要指导意义。关于电表的误差估计已为实验工作者所熟知,只有当指示值达到满量程时,测量值     

刚体转动惯量测定实验中阻力矩与角速度关系的研究

利用通用计数器测量了刚体转动过程中阻力矩与角速度之间的定性关系,并对在推导刚体转动惯量的测量公式时所采用的近似方法以及测量刚体转动惯量时由于仪器使用的选择对阻力矩带来的影响作以分析,降低误差。     

激光扫描动态图像仪的研制

介绍了使用多个半导体激光器进行扫描形成动态图像的2种方法.一是用激光器旋转实现行扫描,二是用反射镜旋转实现行扫描.探讨了该类仪器的主要结构和工作原理、电路组成以及仪器制作要点等.同时对该仪器如何进一步提高成像质量、拓展使用功能,进行了相应的思考.并对该仪器今后的发展方向和应用前景作了一定的探讨.     

卫星遥感探测上层大气风场的关键技术研究进展

对卫星遥感探测上层大气风场的原理作了简介,综述了近年来探测大气风场所使用的基于多普勒频移和广角迈克尔逊干涉仪的WINDII、SWIFT、MIMI、WAMI、PAMI、ERWIN、DYNAMO的关键技术,包括WINDII的步进技术、SWIFT的红外辐射探测、WAMI的镜子四分技术、MIMI的6视场探测技术、PAMI的偏振态探测技术及火星大气探测的DYNAMO等关键技术,将这7种仪器的技术指标作了对比。文中提供了某些技术指标的来源公式,如大气风场探测器的两视场延迟时间、CCD阵列对地探测精度等公式的计算结果与实际符合得很好,最后对这类仪器的发展方向作了预测。     

卫星遥感探测上层大气风场的关键技术研究进展

对卫星遥感探测上层大气风场的原理作了简介，综述了近年来探测大气风场所使用的基于多普勒频移和广角迈克尔逊干涉仪的WINDII、SWIFT、MIMI、WAMI、PAMI、ERWIN、DYNAMO的关键技术，包括WINDII的步进技术、SWIFT的红外辐射探测、WAMI的镜子四分技术、MIMI的6视场探测技术、PAMI的偏振态探测技术及火星大气探测的DYNAMO等关键技术，将这7种仪器的技术指标作了对比。文中提供了某些技术指标的来源公式，如大气风场探测器的两视场延迟时间、CCD阵列对地探测精度等公式的计算结果与实际符合得很好，最后对这类仪器的发展方向作了预测。     

G. 高速摄影和光子学应用的新发展

本文主要评述高速摄影与光子学在弹道、冲击和爆炸研究方面的应用,并介绍了一些新仪器和新的测试方法。     

便携式近红外光谱仪器现状及展望

近红外光谱分析技术具有速度快、操作简单等优点,在农业、制药等行业得到了大量应用,其中一些应用需要将仪器携带到分散的分析现场使用,为满足这一需求,很多体积小、便于移动的便携式近红外光谱仪被研制出来。这些仪器的种类较为繁多,采用了很多不同的基本原理,使用了不同的光路结构。文章综述了国内外便携式近红外光谱仪的技术现状,根据光路结构的不同将仪器分成滤光片型、光栅型、傅里叶变换型、声光可调滤波器型以及使用微机电系统(MEMS)的新型光谱仪等类型,重点介绍各类仪器的原理和主要部分的结构,同时简要介绍不同类型仪器的特点,并列举典型产品。也对测量附件、操作、显示等外围部分的设计作简要介绍,这些附件针对便携应用采取了特殊的设计。通过介绍,为新型便携式近红外光谱仪的研制提供借鉴。最后,对便携式近红外光谱仪器的现状作总结,并对未来国内外技术的发展进行展望。     

激光束准直检测仪：原理,功能与精度

根据先前曾提出的单楔板旋转原理与实验研究,一种定量检测光学系统离焦量及激光发散度的仪器已经研制成功.本文概括地介绍了该仪器原理、主要功能、测试方法及精度评价等.由于本仪器具有一系列优点,已成为激光实验、光学教学及光学工程必备的仪器     

光学薄膜折射率和厚度测试仪检定规程解读

简要介绍光学薄膜折射率和厚度测试仪检定规程的构成，被检测量仪器的技术指标、主要检定参数和检定方法等。该规程适用于光谱椭偏法测量光学薄膜折射率和厚度的仪器，在从事光学薄膜研究、生产和使用的单位具有广泛的应用前景。     

用光电法测量刚体的转动惯量──对波纹法测量刚体转动惯量的改进

用Ｊ─ＬＤ２转动惯量测试仪的波纹法测试转动惯量的实验方法，测量精度差，操作不方便．利用实验室现有的仪器改进成光电法测试转动惯量的方法，简单易行，测量精度高，操作方使，实践效果良好．     

推扫式航空遥感器像面调焦机构设计

为了提高航空遥感器的地面分辨率,改善图像清晰度,本文分析了遥感器离焦原因,根据推扫式航空遥感器光学系统的特点和结构形式,设计了一种使用凸轮和直线导轨的调焦机构来补偿CCD感光面的离焦量。设计中采用偏心的内、外曲线凸轮,以保证CCD探测器的位置稳定性。对机构的误差分析和精度实验表明:该调焦机构的误差不大于遥感器的半焦深0.04 mm,满足使用要求。提出的像面调焦方法适用于装机空间小,焦距较短的遥感器。     

Optical testing: a review and tutorial for optical engineers

Optical instruments are precision tools and must be made to very high tolerances. Deviations from the correct shape of individual lens surfaces of fractions of a micrometre can result in an unacceptable performance level in the final instrument. It is essential, therefore, that manufacturers of optical instruments can test the individual components of their instruments to these very high tolerances. It is also necessary for both manufacturers and users to be able to test the final performance of the instruments. This review paper describes both manufacturers’ and users’ tests. It is aimed at optical test engineers and emphasizes the practical aspects of optical testing rather than the theory. Mathematical equations are kept to a minimum: a comprehensive list of references allows the reader to obtain more detailed information if required.     

多光轴光学系统光轴间平行性检测仪的研制

结合实际需要设计了一种精度高、便携性好,用于检测多光轴光学系统光轴间平行性的检测仪器。该仪器能够实现可见、红外与激光不同谱段任意两个光学成像系统间的光轴平行性检测。与同类其他仪器比较,该仪器的特点是光学系统结构均采用全反射设计,避免使用红外光学玻璃,在设计中减小和去除了影响仪器精度的一些因素,例如:去除了平面镜2个表面楔角的影响。仪器的主体采用完全对称的结构和积木式的组装方式,保证了仪器经温度循环实验和振动试验后检测精度优于5,满足使用要求。     

不同傅里叶近红外仪器间(积分球漫反射测量)的模型传递及误差分析

模型传递是近红外光谱分析技术中一个关键的共性基础技术问题,通过在同一工作原理的两台仪器之间寻求可行的数学方法, 使得在一台仪器上建立的模型能够应用于另外一台仪器样品光谱响应的预测,对近红外技术的实际应用具有重要意义。以150份烤烟作为试验样品,以两台布鲁克公司MPA近红外光谱仪,一台热电公司Antaris近红外光谱仪作为研究对象,通过积分球漫反射检测技术获得光谱数据。采用一阶导数(first-order derivative,1st Der)和标准正态变量变换(standard normal variate, SNV)对光谱数据进行处理分析,计算不同仪器间光谱的残差值、残差一阶矩、残差信号概率密度和最大信噪比等参数,并采用偏最小二乘法(partial least squares, PLS)建立烤烟总糖含量数学模型,检验模型传递效果。结果表明,一阶导数具有降低残差一阶矩,将仪器偏差信号转换为标准高斯分布的优点,但同时会降低信噪比。标准正态变量变换同样可以降低一阶矩,同时可大幅度提高信噪比,但无法将仪器偏差信号转换为标准高斯分布,需要进一步的信号处理。一阶导数与SNV相结合可保留两种方法的优点,同时在一定程度上弥补每种方法单独处理的缺点,是一种可以消除以积分球漫反射作为光谱测量方式的因仪器厂家或型号不同、使用年限不同等原因所产生的噪声的处理方法,可实现傅里叶型近红外光谱仪之间的模型传递效果的明显改善。     

平均分布差异最小化的NIR标定迁移方法研究

凭借高效、无损和环保的优点,近红外光谱在多个领域广泛用作物质快速分析方法的同时,仍面临着光谱标定模型生命周期短,构建仪器标定迁移方法的标准样品难以获得和保存等问题。在化学计量学文献中,迁移方法通常能够矫正主从仪器之间的光谱差异,但绝大多数方法都需要在两台仪器相同条件下测量一组迁移标准样品。虽然样品数目不必过多,但总体上表明,必须对其进行很好的选择才能保证成功迁移。对于在主从仪器中选择代表性的样本子集,现有Kennard-Stone算法作为样本选择的主要算法。在标准样本的确定问题中,假设主仪器已找到标准样本,选择的样本集需要在从仪器中进行测量,仅当迁移样本足够稳定时才有可能,但现有近红外光谱技术无法保证这一点。如果假设使用从仪器的样本作为标准样本,考虑到新工业应用中光谱光源的变更,主仪器被从仪器代替,因此不再可用。基于目前存在的这些问题,提出了一种平均分布差异最小化的NIR标定迁移方法（MCT）, 此方法可以在不考虑从仪器标准样本（即标准样本自由）的情况下,针对近红外光谱数据的多重共线性,首先假设存在一个主从仪器光谱的共同偏最小二乘子空间,并将主从仪器光谱数据分别投影到该公共子空间;然后,引入平均分布差异最小化算法,即分别给出主从光谱数据在子空间的平均分布中心表示函数,在最小化两个光谱平均分布（中心点）的差异的同时,最大化投影后主仪器光谱的协方差,推导求解出最佳子空间;最后,将主光谱样本和从光谱预测样本分别投影到该偏最小二乘子空间中,利用主光谱数据得到回归模型,该模型可用于预测从光谱浓度。通过对玉米数据集和小麦数据集的测试研究,证明的预测效果与SBC,PDS,CCACT,TCR和MSC相比有所改善,该方法可以实现更低的预测误差。     

Direct mass-spectrometric measurement of methane and its volatile homologues in water

The direct quantitative measurement of the concentration of water-dissolved saturated hydrocarbons using a portable membrane-inlet precalibrated magnetic mass-spectrometer is suggested. The particularity of the instrument’s response to the presence of desired compounds in a test sample is taken into consideration. The feasibility of using this portable instrument in real-time oil and gas search on the continental shelf is discussed. Laboratory test data for the methane, ethane, propane, and butane concentrations in air and water samples are presented, from which the sensitivity of the instruments to the components, are determined. The gas concentrations in the water samples lie in the range from several parts per billion (ppb) to several hundred ppb. These values are close to the lower limits of prospecting criteria as applied to oil fields.     

Some insight into the acoustics of the didjeridu

The Australian didjeridu is a unique and interesting instrument. Despite the fact that the bore shape is almost random in nature and varies considerably across different instruments, the didjeridu timbre is readily recognizable. This is also true despite the fact that the player can manipulate the timbre more than in most wind instruments, by changing the shape of his vocal tract. In this study we examine the didjeridu spectrum in detail, in order to determine the characteristics that are similar across different instruments, those that are constant for a given instrument, and those that are readily influenced by the player. To this end we recorded and analyzed the sounds of eight instruments of different quality, all of them played across a range of timbres. Examining the resultant spectra, along with the resonance frequencies of these instruments, leads to a number of interesting conclusions. One of these is that the random nature of the instrument bore is actually conducive to creating its typical timbre. We also give a preliminary explanation of the differences between good and poor instruments.     

基于PXI总线便携式万用测试仪的设计

随着电子工业和军事工业的快速发展,对各种各样复杂信号测试的需求日益增多。尤其是在多信号、多频段、多变量的测试环境中,可能会需要多用表、任意波形发生器、示波器、射频信号源、音频分析仪和频谱分析仪等多种测试仪器中某几种仪器的同时使用。设计一款采用PXI总线硬件架构的高性能便携式万用测试仪,它在一台便携式仪器中集成了常用9种通用仪器测试功能,能够满足现场对多种类型信号同时测试的实际需求,在很大程度上提高了测试效率。