大口径望远镜主镜径向偏心误差检测技术北大核心CSCD

为保证大口径望远镜主镜在加工、镀膜和装调过程中的径向公差要求,提出一种基于图像处理的实时检测大口径望远镜主镜径向偏心误差的方法,利用光学成像系统对沿轴线运动的主镜的内孔和固定于主镜支撑结构底座的参考孔进行成像,通过边缘提取和质心算法计算主镜相对于支撑结构的径向偏心误差。经实验验证,该方法可实现对主镜径向偏心误差的实时测量,且测量精度满足主镜的径向公差要求。     

碳纤维复合材料的激光清洗等离子体光谱在线检测研究

近年来碳纤维复合材料（CFRP）由于性能优异,受到工业领域广泛关注。采用激光清洗技术预处理碳纤维复合材料表面的污染物和环氧树脂等杂质,有利于改善碳纤维复合材料表面性能,提高碳纤维复合材料胶接界面的结合强度。在线检测激光清洗过程,实时判断碳纤维复合材料的表面清洗质量,是保证激光清洗效果的关键环节,也是激光清洗装置自动化、集成化的核心技术。激光诱导等离子体光谱技术可以快速分析材料表面元素变化,实现在线检测激光清洗表面状态,在激光清洗领域有很广的应用前景。采用Nd∶YAG高能量脉冲激光器产生的1 064 nm激光在空气环境中诱导产生等离子体,利用改进型光栅光谱仪(ME5000)获取等离子体光谱,在线检测激光清洗碳纤维复合材料。研究外界空气环境对等离子体光谱检测结果的影响,发现350~700 nm波段的元素谱线可用于碳纤维复合材料表面物质成分分析;采用电子扫描显微镜观测的激光清洗表面形貌和X射线电子能谱仪测得的元素变化共同表征等离子体光谱检测的有效性,通过采集不同激光能量以及不同作用次数的等离子体光谱图,获得碳纤维复合材料表层树脂物质通过激光单次清洗干净的阈值,研究激光清洗质量与激光诱导等离子体谱线成分及其强度变化的关系。结果表明：在获取的激光诱导等离子体光谱中,光谱图中谱线波长在393.3 nm的S(Ⅱ)和589.5 nm的S(Ⅱ)谱线可有效在线表征碳纤维复合材料表面清洗质量;激光单次去除干净表面环氧树脂的阈值为10.68 mJ;低激光能量时需要清洗多次可以去除干净表面树脂;高激光能量时清洗单次可使表面树脂去除干净,多次清洗易造成基体损伤。实验结果为激光清洗碳纤维复合材料的智能集成化应用提供工艺依据和技术支持。     

基于SPCE061的MPPT太阳能锂电池充电器设计

太阳能电池输出曲线具有非线性的特点,传统太阳能充电器对太阳能电池的利用效率低。文章在经过数学模型分析基础上,提出采用改变占空比使充电电流最大的MPPT跟踪策略,大幅提高太阳能电池利用率。同时通过BUCK电路与SPCE061单片机对充电过程进行监控,采用三段式算法保证锂电池性能,提高其寿命。最后通过实验数据对比验证了该设计的实用性和有效性。     

Effective sideband cooling in an ytterbium optical lattice clock

Sideband cooling is a key technique for improving the performance of optical atomic clocks by preparing cold atoms and single ions into the ground vibrational state. In this work, we demonstrate detailed experimental research on pulsed Raman sideband cooling in a $^{171}$Yb optical lattice clock. A sequence comprised of interleaved 578 nm cooling pulses resonant on the 1st-order red sideband and 1388 nm repumping pulses is carried out to transfer atoms into the motional ground state. We successfully decrease the axial temperature of atoms in the lattice from 6.5 μK to less than 0.8 μK in the trap depth of 24 μK, corresponding to an average axial motional quantum number $\langle n_z\rangle<0.03$. Rabi oscillation spectroscopy is measured to evaluate the effect of sideband cooling on inhomogeneous excitation. The maximum excitation fraction is increased from 0.8 to 0.86, indicating an enhancement in the quantum coherence of the ensemble. Our work will contribute to improving the instability and uncertainty of Yb lattice clocks.     

偏振滤波白天抑制天光背景作用分析

由于天文观测领域大部分自适应光学系统只能在夜晚工作,提出了采用偏振滤波技术抑制天光背景的办法以达到白天探测微弱星体目标的目的。介绍了偏振滤波的原理并估算了抑制天光背景的效果,通过观测角度关系得到了偏振方位角的计算公式,并在丽江观测站1.8m望远镜自适应光学系统平台上进行实验,给出了消像旋模型。实验结果表明,偏振滤波技术能有效抑制天光背景,提高星体目标探测能力,一定程度上提高了自适应光学系统在白天探测弱小星体目标的可能性。     

焊前激光预处理的铝合金表面氧含量的分布及影响

为提高6061铝合金的焊缝质量,采用纳秒脉冲激光预处理6061铝合金表面,利用扫描电子显微镜观察其表面形貌,研究了不同激光参数下氧元素的线、面含量及分布;为了验证清洗效果,进行了焊接实验。结果表明:最优的激光预处理参数为:激光功率15 W,清洗5次。在最优的加工参数下,表面氧元素的质量分数为3.23%,氧主要分布在光斑搭接处,铝合金焊缝平滑均匀,无明显的缺陷存在;激光预处理后,铝合金表面的氧元素含量越低,焊缝质量越高;分布于光斑周围的少量氧元素不影响焊接效果。     

多光通道结构光三维测量系统误差补偿研究

本文通过对多光通道结构光三维测量系统误差分 析发现,相机采集光强受通道间串扰以及投影、采 集图像器件非线性响应等误差影响。在分析串扰和非线性误差影响投影和采集光强的基础上 ,提出了针对 相机采集光强进行系统误差补偿的数学模型。投影0－255灰度图像到 白色平板并由相机采集,计算得到系 统内各光通道的非线性响应参数,以及投影纯色彩色条纹到白色平板计算得到各通道间串扰 系数,通过构 建的误差模型,同时补偿了非线性和串扰误差。实验结果表 明,经过误差模型修正后,展开 相位差从1.044 rad 降到0.121 rad,测量误差从0.707 mm减少到0.058 mm。本文提出的补偿模型从系统误差分析出发,可对串 扰和非线性误差同时测量与补偿,有效提高了多光通道结构光三维测量系统的测量精度。     

一种多基准接收机条件下的载波相位差分报文优化生成方法

实时动态相对定位(RTK)以其精度高的特点广泛适应于精密 RTK 测绘和高精度导航等领域。为了保证系统的完好性,基准站设置多台基准接收机,因此需要选取状态最优的基准接收机用于 RTK 定位的基准。在多基准接收机条件下,本文提出了完好性算法结合残差以及多基准优选的方法生成 RTK 报文,优选出状态最好的基准接收机,确保播发的报文数据质量高且卫星数多。该方法经过多次故障加注试验,验证了该方法能够优选出综合状态最佳的基准接收机作为基准,从而保证移动站的定位精度和定位成功率。     

高效液相色谱切换波长法同时测定葡萄组织中单体酚

建立了切换检测波长同时测定葡萄组织中单体酚含量的高效液相色谱方法,使得全部待测物质能够在其最大吸收波长下得到检测。应用ZorbaxC18柱,以1.3%的乙酸水溶液和乙腈为流动相,梯度洗脱,流速0.8mL/min,柱温30℃。结果显示:各组分均得到很好分离,校准曲线的线性关系良好(r≥0.9990);平均加标回收率≥89.5%;保留时间及峰面积在日内(n=10)和日间(n=10)实验中的RSD分别≤0.3%、2.9%和0.3%、3.1%;与恒定检测波长的方法相比,该方法明显地降低了被测物质的检出限,并且在测定实际样品中得到了基线平稳、分离效果和峰形皆好的色谱图。该方法预处理简单、灵敏、重现性好。     

不同平滑时间常数对载波平滑码伪距结果的影响分析

伪距和载波相位是接收机的两个基本距离测量值,两者既有明显区别,又呈互补特性。伪距测量值包含钟差、大气延迟等各种误差,但是它真实反应卫星与接收机之间的距离;载波相位测量值含有整周模糊度,但是它非常平滑,精度很高。此外,多径效应对码伪距测量值的影响也远远大于对载波相位测量值的影响。目前,业界通常采用载波平滑码伪距的方法整合码伪距和载波测量的优点,输出一种既无模糊度又相对平滑的伪距测量值。通过设定不同的平滑时间常数和添加电离层模型对载波平滑码伪距的平滑结果进行分析,从而评估滤波器在不同时间常数条件下的性能,最终为平滑时间常数的选择提供决策依据。