计算机系统的TEMPEST技术研究

针对计算机的电磁泄漏问题,利用经典的麦克斯韦方程组对计算机电磁信息辐射原理进行了分析,并引入偶极子计算电磁信息辐射场的频谱与场强,在对计算机电磁信息辐射接收机接收性能进行研究的基础上,详细计算了辐射场强与接收机带宽、噪声系数、接收天线定向性及增益之间的数值关系,阐述了计算机电磁信息泄露的方式和途径,概括了基于实际的计算机应用中电磁信息安全与防护的主要手段,为军事信息的反窃取研究工作奠定了基础。     

粒子群算法用于盲信号分离的研究

提出一种采用粒子群优化算法进行盲信号分离的新方法,为盲信号分离领域提供一种新的研究思路与方法。该方法采用峰度作为适应度函数,利用粒子群算法对由多个源信号混合而成的信号进行盲信号分离。与自然梯度法盲信号分离相比,粒子群算法精度更高,收敛速度更快,实例仿真成功地对两个图像混合信号进行了盲分离,表明了算法的有效性和优越性。     

减少迷宫密封泄漏量的分析、设计与试验

通过迷宫密封泄漏量的计算,阐述了影响泄漏量的因素。分别对三种特性因素:密封齿形、节流间隙和节流口数进行分析。结果表明,圆形齿产生的泄漏量较大,尽量避免使用;节流间隙与泄漏量呈线性关系,取较小值密封效果较好;节流口数越多,泄漏量越小,但是随着节流口数增多,节流效果增加越不明显,并且经济成本较高,设计时需合理选用节流口数。试验也验证了光电转台迷宫密封满足工程应用要求。     

脉冲激光修锐青铜金刚石砂轮烧蚀机制研究

青铜金刚石砂轮具有优良的磨削性能，在初次使用和磨损后必须对其修锐。由于青铜结合剂和金刚石磨粒之间存在热物理、光学性质的差异，可通过选择合适的脉冲激光功率密度去除结合剂，凸出磨粒，实现选择性去除。针对声光调Q YAG脉冲激光修锐青铜金刚石砂轮，建立了适合激光烧蚀青铜结合剂的实际过程的传热与气化动力学模型，运用数值计算模拟出各种激光功率密度下的熔层温度、熔层厚度和烧蚀速率，进而获得激光功率密度与激光烧蚀凹坑深度的关系，并与实验结果进行比较。通过验证表明所建立的模型可以正确描述实际物理过程。     

石油和天然气红外成像检漏

石油和天然气泄漏后容易引起火灾、爆炸事故,发展快速、有效的石油和天然气红外成像检漏技术具有重要意义。通过对石油和天然气泄漏成分及其红外吸收特性的分析,将成像检漏系统的光谱响应波段选取为3.2~3.5 μm。针对气体目标的运动、扩散特点,研究了基于背景动态范围压缩的方法和基于气体边缘迁移的方法,对成像检漏演示系统的输出图像进行实时增强处理,实验表明两种增强算法提高了气体成像检漏的能力。     

酞菁钯-聚苯胺修饰声表面波传感器及含磷毒气的检测

针对含磷毒气快速检测问题,以自制的杂化酞菁钯.聚苯胺为敏感膜材料,设计了一种双信道声表面波(SAW)传感器.阐述了传感器的基本原理,推导出以有机膜作为信道中间介质时,差频输出△f由物理化学吸附两种机制叠加的数学模型.依据声波振荡条件,设计了146±5MHz振荡频率的信号采集电路;以钽酸锂晶体为压电基片,通过MEMS微加工技术形成叉指电极对和加热膜;以真空镀膜工艺将敏感膜材料成膜,修饰在SAW信道中间区域构成SAW传感器.测试结果表明:最优气敏性时的材料配比为PdPc0.35PANI0.65;芯片加热60～80℃可提高性能,响应时间≤30s;输出与测试气体浓度与数学模型一致,为线性变化率-110kHz(mg/m3)的N型线性关系;抗汽油、CO2等气体干扰;80天稳定性考核,△f≤±0.1kHz,满足实际使用要求.     

频谱泄漏对正弦相位调制干涉测量精度的影响

在正弦相位调制(SPM)干涉仪中,若调制频率或者采样频率发生变化将使干涉信号出现频谱泄漏,减小了谐波分量的幅值,在测量结果中引入了误差。对频谱泄漏的产生及其对测量精度的影响进行了理论分析,获得了频谱泄漏引入测量误差的计算方法。实验测得频率漂移量在-0.3~0.3Hz内,得到的频谱泄漏引入的误差为0.3~7.9nm,当超出这个范围时,频谱泄漏误差将迅速增长。实验结果与模拟分析结果一致。     

碳纳米管薄膜微光纤气体传感器的模场分析

基于包层薄膜折射率对微光纤中传输光能量分布的影响,进一步用模场分析仪观察碳纳米管薄膜微光纤在与二甲苯气体接触时,输出光的能量分布和倏逝场的变化。实验结果显示,未镀膜的微光纤暴露在一定浓度的二甲苯气体环境下时,表现出对光很弱的约束能力;而把碳纳米管薄膜微光纤置于与之相同浓度的气体环境时,微光纤的输出光强减小,高阶模的能量发生不稳定的变化,最后待气体挥发完全至浓度稳定后,薄膜微光纤输出光场高阶模能量减小,微光纤的能量分布趋向于高斯分布。     

A 1.65μm three-section distributed Bragg reflector （DBR） laser for CH4 gas sensors

A 1.65-μm three-section distributed Bragg reflector(DBR) laser for CH4 gas sensors is reported.The DBR laser has a wide tunable range covering the R3 and R4 methane absorption line manifolds.The wavelength tunability properties,temperature stability and laser linewidth are characterized and analyzed.Several advantages were demonstrated compared with traditional DFB lasers in harmonic detection.     

TIG焊快速制造激光视觉检测系统的研究

为了研究钨极惰性气体保护焊(TIG)快速制造中金属结构成形的效果及工件变形情况,获取金属结构高度及其变化范围,通过对激光视觉传感所得到的图像进行分析,采用激光视觉检测的方法,制作了一种激光视觉检测系统。经与实验获得的实际金属结构高度数据对比,得到金属结构高度检测的误差在单道焊缝的自然成形的高度误差范围内的结果。结果表明,该方法可以比较有效地获得金属结构高度及母材工件变形情况。