基于FPGA的超高速线阵CCD信号采集系统的设计与实现

线阵CCD已广泛应用于在线检测、图像识别等系统,目前高帧率采集系统多在200~500Hz之间。高速线阵CCD采集系统,如1K甚至10KHz以上的采集要求,设计难度大,电路实现复杂,需要专用处理器,产品成本高,提出了一种采用并行高速FPGA驱动线阵CCD,通过常规分立元件完成模拟信号处理,实现数字信号实时传输的方案。该方案不仅简化了硬件设计上的难度,在同等性能情况下,可实现每秒万帧的高速采样,大幅度降低了成本。方案选用Altera FPGA作为控制核心,实现高速信号采集的同时,在片上实现一定的图像算法,不仅加速了图像处理速度,同时降低了计算机的处理压力。最后,本电路通过USB2.0接口,完成数据的实时传输。设计具有高帧率、高灵敏度、性能稳定,便携使用等特点,同时还有一定的通用性,已应用于一些光学系统中。     

等效道路线声源位置优化研究

计算道路交通噪声时,一般将每个车道等效为1个线声源。有时,为了简化计算,将道路等效为1个线声源,等效线声源位置为道路中轴;或等效为2个线声源,等效线声源位置为道路两侧中心线或两侧最外车道中心线。推导不同等效方法下观测点噪声的计算公式,并探讨不同等效方法引起的误差。研究结果表明,将道路等效为2个线声源,等效线声源位置为道路两侧中心线的简化方法引起的误差最小。     

不同波长的散射介质后向散射光偏振度特性

基于Stockes矢量,通过测量以线偏振光和圆偏振光入射时脂肪乳剂后向散射光的偏振度,研究了532nm、650nm和780nm三个波长的光与散射粒子粒径为325nm的脂肪乳剂溶液作用后,其后向散射光的偏振度特性.研究结果表明,对于入射线偏振光,780nm波长后向散射光中的线偏振光成分多于圆偏振光成分,而532nm波长则相反;对于入射圆偏振光,三个波长后向散射光中的圆偏振光成分均多于线偏振光成分;532nm波长的总偏振度高于650nm和780nm两个波长各自的总偏振度;线偏振光的保偏性优于圆偏振光的保偏性,但偏振光在散射介质中的穿透深度较小.因此,后向散射成像技术适用于物体表层成像,而且选择波长略大于粒径的线偏振光可以提高成像质量.     

半导体桥等离子体温度的原子发射光谱法测量

半导体桥生成的等离子体由于温度高、尺度小、持续时间短等特点,对其温度的瞬态测量是个难题.本文采用高速数字存贮示波器应用原子发射光谱双谱线法对半导体桥等离子体温度进行了实时瞬态测量,并对在22μF电容下不同充电电压对半导体桥等离子体温度的影响进行了系统的研究,得到了22μF电容下等离子体最高温度与充电电压的关系式Tmax=700.6 115.2U.     

Rh ⅩⅢ,Pd ⅪⅤ和AgⅩⅤ离子4s~24p~3—4s~24p~25s跃迁的扩展分析

用相对论HartreeFock方法对YⅦ—AgⅩⅤ离子4s24p3和4s24p25s组态的能级结构进行了系统的理论计算.通过分析能级结构的Slater径向积分参数沿等电子序列的变化规律,运用参数拟合外推(或内插)的方法计算了上述离子组态的能级结构参数.在此基础上,计算了Rh,Pd和AgⅩⅤ离子4s24p3(4S32,2P12,32,2D12,32)和4s24p25s(4P12,32,52,2P12,32,2D32,52,2S12)组态的精细结构能级以及这两个组态之间电偶极允许跃迁的全部35条谱线波长与相应的振子强度,其中Pd和AgⅩⅤ离子的所有数据纯属目前的预测计算值.     

基于多平台为依托的文科物理实验线上线下混合式智慧教学模式

随着我国互联网和信息技术的发展,线上线下相结合的混合式教学模式应运而生,它不仅符合时代发展的需求,也是高等教育改革发展的趋势所在。为了提高文科物理实验课的教学质量,本文利用学习通、QQ、微信和腾讯会议等互联网技术和平台资源,探索和实践面向我校文科学生的物理实验混合式智慧教学模式。实践表明,混合式智慧教学为文科物理实验教学改革提供了广阔的空间。     

利用线阵CCD测量液体折射率实验研究

提出一种利用线阵CCD测量液体折射率的方案,平行光束经过透镜汇聚,在汇聚点处设置线阵CCD检测光束直径大小,在透镜后加入液体,光束发生折射,利用线阵CCD测量出光束直径变化量,即可测量得液体的折射率。实验测量得蒸馏水、乙醇液体的折射率与标准值吻合,相对误差小于0.4%。对不同折射率的液体,只需测量出光束直径变化量即可测量出折射率。本方案结构简单、测量操作简化、测量准确,在物理实验教学和折射率测量仪研制中具有应用价值。     

基于光放大法测量金属线膨胀系数

金属线膨胀系数是研究金属性质常用的物理量,为了使测得的金属线膨胀系数更加准确,本文将光放大原理融合到金属线膨胀系数的测量中,利用光源、光屏、加热装置等自制的实验装置,根据加热前后光路形成的反射角度和光屏移动前后光斑位置的几何关系,通过光斑的移动距离来计算金属微小的形变量,进而得到金属的线膨胀系数。本文主要对金属铜进行研究,得到其线膨胀系数平均值,并与标准值进行对照,相对误差为0.05%,并将该方法推广到金属铝和钛的线膨胀系数的测量,得到相对误差均在0.90%以下,说明该方法可用于常见金属的线膨胀系数的测量。     

电子照相技术成像模拟研究

针对高能电子照相的关键物理过程开展蒙特卡罗照相模拟研究,采用Geant4围绕2.5 GeV电子在四极透镜组内的输运、电子与物质相互作用衰减等照相基本过程展开研究。通过设计不同材料、不同厚度的含缺陷平板作为模拟照相客体,开展放大型电子照相系统缺陷分辨能力模拟。此外,采用不同材料、不同厚度的台阶样品,模拟获得了电子束流穿过相应面密度材料后的线扩展函数,进一步评估电子照相对实心客体的探测分辨能力。     

变频控制直接膨胀式太阳能热泵的数值模拟

文中通过对变频控制直接膨胀式太阳能热泵的数值模拟,指出PV/T- SAHP系统实现变频控制从而解决太阳能热泵集热器面积与压缩机的容量不匹配的关键问题是找到系统集热/蒸发器的MSS线.为变工况下太阳能热泵系统的研究提供参考.