云雾场多尺度水滴和冰晶粒子的脉冲激光后向散射特性

为研究云层中冰晶和水滴粒子的尺度、散射等光学特性对飞行结冰的影响，该文基于联合散射理论，建立多尺度水滴和冰晶粒子的激光后向散射模型，分析了水滴与冰晶粒子的光学特性对后向散射的影响。结合工程应用模拟云雾场实验环境，测试不同粒子浓度下的1.064μm和0.532μm激光后向散射。结果表明，随着云粒子浓度增加，云层后向散射发光强度增大，实测数据与理论数据最大误差不高于7%。0.532μm波长激光的后向散射功率明显高于1.064μm波长激光，云雾场后向散射与粒子浓度几乎呈线性增长，并且冰云的后向散射系数普遍高于水云，差异可达到2～30倍。     

激光散射粒子 γ/x~n 约束下的统计特性

激光散射粒子γｘｎ约束下的统计特性朱拓①倪晓武②张逸新①①（无锡轻工大学数理学科部２１４０３６）②（南京理工大学应用物理系２１００１４）在激光束被散射时，散射粒子的统计特性一直是人们注意研究的问题。由于散射粒子间的多分散性效应和粒子间相互作用问题日益...     

激光带宽对等离子体中受激拉曼散射不稳定性的抑制效应

本文研究了激光带宽对等离子体中受激拉曼散射不稳定性激发的抑制效应.通过改变激光参数和等离子体参数,利用一维粒子模拟验证了当激光带宽远大于线性增长率时,带宽对受激拉曼散射的线性增长阶段具有明显的抑制作用.模拟研究同时表明通过选择适当的调频参数和降低受激拉曼散射的线性增长率可以使带宽的抑制效应更明显.但是激光带宽并没有使受激拉曼散射完全消失,其抑制作用主要体现在延长不稳定性线性增长的时间.     

相对论性电子的Compton散射

用单粒子理论研究了相对论性电子的Compton散射. 当散射过程不改变光子运动方向时,存在n倍频效应,也存在光子频率及运动方向都不改变的散射过程. 指出了一定条件下可以实现激光场对电子的有效加速.     

共用一个激励源的多通道高精度稳流激光电源

提出一种多通道独立稳流的激光电源模式：由脉宽调制器（PWM）、推挽驱动、高频变压器等构成激光电源的高压供电主回路,实现初步稳压;由比例积分器、光电耦合器、高压调整管等分别构成多个激光电源多个负载回路,实现独立稳流。实验表明：组合系统工作时,三个负载回路之间无相互影响;各负载回路电流稳定精度优于0.1%。     

10.6 μm激光在沙尘暴中的传输特性研究

根据M ie理论建立了激光信号的单次散射模型,用蒙特卡罗法研究了10.6μm激光在沙尘中的散射、衰减、空间位相及偏振等传输特性。研究结果表明：激光信号在沙尘中散射系数和衰减系数主要与沙尘粒子的大小有关,随着沙尘粒子半径的增加散射系数和衰减系数先迅速增大,再缓慢振荡下降,最后逐渐趋于固定值;散射光的空间相位角随着传输距离的增加而增大;沙尘粒子半径较小时,激光信号的偏振角变化主要集中在后向,随着半径的增大偏振角出现了越来越多复杂的旁瓣,产生明显的退偏。     

硝酸银溶液中Zn置换微细Ag粒子的激光辐照银制备法

研究脉冲激光辐照对锌粉置换硝酸银溶液制备银的影响,并用激光辅助合成微细银粒子·添加了激光能量后,激光束能打碎Ag包裹Zn形成的复合粒子,进一步促进置换反应的进行·同时脉冲激光作为热源,可以促使AgNO3发生光热分解反应,产生微小的银粒子,从而提高了Ag的析出率·制备的产物用SEM及能量散射谱仪EDS分析鉴别·由SEM图及能量散射谱EDS图可以看出,经激光辐照与未经激光辐照而制备的两种银粒子的形貌并不相同,添加激光能量后制备的银粒子优于未添加激光制备的银粒子·     

冰晶中空气及多次散射效应对雷达探测的影响

雷达反射率因子受云中冰晶粒子空气含量以及多次散射效应的影响.首先利用Debye理论计算不同空气含量下冰晶粒子的等效介电常数,之后利用基于矩量法的FEKO软件计算了不同空气含量下的RCS,结果表明:后向散射能量会随空气含量的增大而减小.针对云中粒子多次散射对雷达探测的影响,首先利用FEKO软件研究六种相同的非球形粒子的RCS随间距的变化关系,结果表明:最小互散射值均大于不考虑多次散射效应时的RCS;为了研究粒子的空间位置对散射截面的影响,利用HFSS软件研究了两个球形粒子的散射情况,结果表明:RCS增大或减小与粒子间相对位置有关;最后利用FEKO软件计算了多个非球形粒子组成的粒子群时的互散射问题对雷达后向散射截面的影响,结果表明:多次散射效应的RCS结果小于不考虑互散射的结果,因此多次散射增大或者减少后向散射的能量主要取决于各个粒子散射回波的相位.     

激光前向散射云滴谱探测系统

该发明涉及一种激光前向散射云滴谱探测系统,利用空气中的微小水汽粒子对激光的米氏前向散射信号来测量水汽的谱分布和大气中的水汽含量。采用均匀强度红光半导体激光器作为照射源,通过激光束准直、聚焦,在空间中划出一定大小的采样区。通过采样区的粒子对激光产生散射信号,经过对前向散射信号的测量、景深内粒子判定,双通道弱信号探测等手段,能够实现对尺度为2~50μm的云粒子分布的测量。该发明具有体积小、结构紧凑、实时测量、测量精度高的特点,在实时指挥人工增雨作业、确定云粒子分布、云物理学研究等均能得到广泛应用。     

激光探测蒸发波导的原理与实验分析

从海洋人气相对湿度的角度建立了大气折射率变化与气溶胶激光散射特性的理论联系．在实验室条件下,分别模拟了烟、水云、尘、雾、霾等类型粒子群的蒸发波导环境,采用波长为1．06μm的激光雷达对在不同温度和湿度条件下半径范围为0．1～100μm的气溶胶粒子群进行了探测实验,并对不同气溶胶粒子群的激光后向散射回波信号特征做了对比分析,实验结果进一步验证了激光蒸发波导的可行性和有效性．     

复式对拉件设计及其在墙体支模中的应用

通过工程实例介绍了复式对拉件设计及其在混凝土墙体支模中的应用，并与传统的对拉螺栓和对拉条的优缺点进行了对比。实践表明对基础两侧地基松软和有抗渗要求的构筑物。混凝土墙体支模采用复式对拉件更为实用方便，效果好且不损坏模板，还提高了模板的周转率。     

普遍声逆散射微扰论与形式参数展开法

使用第一作者提出的形式参数展开法给出了在Ｂｏｒｎ 和Ｒｙｔｏｖ 变换下的有限形式声衍射层析成像理论算法．所给出的Ｂｏｒｎ 变换下的有限形式重建公式对散射体的要求比较松,适用于一类中强散射情况,而且计算量也不大．Ｒｙｔｏｖ 变换下的有限形式重建公式,因涉及广义散射,所以Ｓｏｍ ｍ ｅｒｆｅｌｄ 辐射条件不再成立,用它进行重建仍有很大困难．本文还给出了单频任意波阵面入射波情况下更普遍逆散射微扰论,包括Ｒｙｔｏｖ 变换下积分形式声逆散微扰理论．     

短脉冲激光在散射性介质中传输的时域有限元分析

从瞬态辐射传输方程出发,利用最小二乘变分原理,发展了基于离散坐标形式辐射传输方程的最小二乘有限元方法,并将其用于模拟短脉冲激光在二维散射性介质中的瞬态传输现象.首先简要介绍了求解瞬态辐射传输方程的最小二乘有限元公式,然后以脉冲激光在生物介质中的应用为背景,考察了脉冲激光入射二维非均匀散射性介质的情况,调查了不同位置处时域信号的演化规律,为短脉冲激光在生物医学领域中的应用研究提供了有价值的参考数据.结果表明:对于局部短脉冲入射条件下的非均匀散射性介质,早期的时域反射信号能够较多地反映出介质光学属性分布信息,而距离入射光源较远的测量位置,由于辐射信号经过了较长时间的衰减,所包含的介质光学属性分布信息较少.     

铬原子束激光感生荧光强度的理论和实验

采用铬原子束激光感生荧光激光稳频技术解决铬原子光刻实验中激光频率随时间漂移的问题.从理论和实验两个方面对铬原子束激光感生荧光强度随激光功率和坩埚温度的变化情况进行了研究.结果显示,在坩埚温度一定的情况下,由于铬原子的饱和效应,当激光功率增大到6 mW左右时,荧光斑点的中心强度会达到饱和然后随激光功率的增加变化不大.另外,随着激光功率的增加,荧光斑点轮廓曲线的半高宽在变大的同时,对比度减小.在激光功率一定的情况下,由于铬原子喷射的个数与坩埚温度成正比,荧光斑点的中心强度随坩埚温度的增加而增加,并且不出现饱和效应;随着坩埚温度的升高,荧光斑点轮廓曲线的半高宽基本不变,而对比度增大.这些变化趋势和理论结果符合地很好.     

二冲程柴油航空发动机混和扫气数值仿真

 为建立某型二冲程柴油航空发动机气缸内部三维扫气模型和缸内气相流动数学模型,并对气口结构进行分析,采用分块耦合方法和应用黏接技术对模型进行网格划分,使用GT-power 获取仿真边界条件,利用Fluent 软件对缸内气体流动进行三维数值模拟。研究结果表明：横流扫气在弱流动区域容易形成扫气盲点;回流扫气可以形成较好的径向涡流,但轴向涡流速度较低,降低扫气效率;混合扫气能减小扫气盲区,形成较好的螺旋涡和速度较高的轴向涡流,与回流、横流扫气相比,排气速度提高12.6%和125.2%,极大地提高了扫气效率。     

一种新型联想记忆神经网络

提出了一种新型联想记忆神经网络,记忆容量接近2^N,完全消除了假模式,具有多模式回忆能力,同时具有较高的记忆效率;模式的各个分量分别存储在网络的N个连接中,这些连接构成一个通过网络中所有神经元的被称为“模式环”的单环回路;网络中处理和传递的信号为神经元编号组成的序列,神经元执行一组处理这种序列的符号和逻辑运算;连接由“连接状态”和“禁止路径”组成,前者用于存储信息,后者用于抑制网络中出现的假模式。     

透明土土体变形测量系统中激光散斑图像的获取

透明土试验技术实现了土体内部可视化,其变形测量的获取目前多通过与透明土相适应的透明土土体变形测量系统进行。该系统利用片状激光实现了对透明土的内部切片观察,通过获取激光散斑图像结合图像处理方法分析得到土体变形的情况。但是该系统在获取散斑图像时并没有考虑到激光在透明土试样内的散射特点及其对散斑图像的影响,存在一定的局限性。对此,通过对透明土中激光散射现象进行观测,归纳了透明土中激光散射的特点,并就激光散斑图像获取进行分析改进,同时应用图像处理技术解决了图像获取过程中可能产生的变形问题。     

高功率激光焊接光致等离子体的形成机理研究

采用理论分析和试验研究相结合的方法，深入探讨了高功率激光焊接过程中光致等离子体的形成过程以及等离子体导致激光能量损失的机理，结果表明：等离子体的产生与入射激光能量密度有关，激光能量的损失主要表现为吸收和散射两种方式，其大小与入射激光波长有关     

自准水平激光仪的动态应用

自准水平激光仪是利用激光作为准直光,广泛应用于地面平整、地面处理和渠道挖掘等方面。自准水平激光仪的激光信号与闭环控制系统的结合,实现地面的水平平整,它是自准水平激光仪的一种动态应用。     

基于ADRC的无人机纵向通道控制

根据自抗扰控制器不依赖对象的精确数学模型以及能够对系统模型内扰和外界干扰进行补偿的特点,提出了在无人机纵向通道中引入自抗扰控制器的方法。设计的自抗控制器在不同的飞行状态下,不需要改变控制器参数,就能实现对俯仰指令的精确跟踪控制,以及速度回路与俯仰角回路的解耦控制。仿真结果表明,系统具有良好的动态响应和鲁棒性。