荷电粒子对分形结构的影响

在有限扩散凝聚(DLA)模型基础上,讨论了部分粒子荷电对分形结构的影响。在一定荷电几率范围内(荷电几率P≤30%),分形结构的维数随着粒子荷电几率的增加而增大,且分形结构的形状亦同时发生变化。给出了粒子荷电使分维增大的初步解释。     

高速载气及离子风对粉尘粒子预荷电的影响

采用线板式电晕放电结构,对通过放电通道的高速粉尘粒子载气实施电离,使粉尘预荷电后,迅速流向电收尘器的收集区.结果表明,离子风速对粉尘预荷电影响甚微,而决定于电场强度和载气速度的大小,所以预荷电区置于高流速的通风管道内,不仅有利于提高预荷电效率,还可以减小除尘器的体积,降低除尘器的能耗及运行费用.     

基于改进粒子滤波的LiFePO_4电池二元SOC估算

准确估算电池荷电状态是电池管理系统的核心技术之一。为提高估算电池荷电状态精度,构建了可描述蓄电池倍率容量特性的二元荷电状态模型,并采用一种改进的粒子滤波算法对LiFePO_4电池进行荷电状态估算。从标准粒子滤波结构入手,先引入残差重采样算法,缓解了传统序贯重要性采样的粒子退化问题;而后在重采样过程中,采用Thompson-Taylor算法对粒子进行随机线性组合,并生成新粒子,可以抑制标准粒子滤波算法执行过程中的粒子贫化问题。基于这种改进的粒子滤波算法实现了对LiFePO_4电池二元荷电状态估算。实验结果表明,改进的粒子滤波算法相比无迹卡尔曼滤波算法,估算电池荷电状态具有更高的精度,估算误差不超过±0.2%。研究结果对电池管理系统估算电池荷电状态具有现实指导意义。     

数字太阳敏感器高精度电激励信号源设计

介绍了一种数字太阳敏感器的电激励测试系统的设计。设计中采用FPGA为数据处理、时序控制核心,采用数模转换器以及运算放大器构成模拟输出模块,采用串口与上位机进行通信。设计采用一种整体偏移的方法来模拟仿真太阳敏感器的图像探测器的输出。系统输出的电信号满足太阳敏感器大视场、高精度的要求,目前数字式太阳敏感器高精度电激励信号源系统已经在太阳敏感器研制过程中的地检实验中得到应用。     

基于二维位置敏感探测器的空间对接过程研究

为了准确地捕捉机器人空间对接的传感器信息,从对接机构的设计入手,研究了空间对接中传感器的选择、改制和基于传感器信息的空间对接问题.考虑到安装空间的限制和处理的信息量太多,提出了利用二维位置敏感探测器（PSD）配合红外发光器阵列的方法完成机器人的空间对接.通过对位置敏感探测器工作原理的分析和对传感器特性的试验,提出了在PSD光敏面上增加光学装置的方法以扩大它的探测范围和精度,同时大大减小了它对光信号的依赖程度.把该方法应用于可重构模块化探测机器人系统中,提出了基于传感器信息的轨迹规划方法,对子机器人空间对接过程的仿真试验验证了轨迹规划和空间对接的可行性.     

喷气式飞机燃烧室的荷电特性

为获得空中目标的静电特性,分析了影响飞机静电场的主要因素,包括喷气式飞机燃烧室内的自由电子、正离子或负离子以及碳黑粒子.通过建立燃烧室内的荷电数学模型,采用仿真的方法对燃烧室的荷电特性进行了分析,得出了碳黑粒子是影响燃烧室荷电特性的关键因素,碳黑粒子的粒径及其荷电量对燃烧室荷电量和极性均有一定影响的结论.为进一步研究飞机机身荷电提供了基础.     

空间辐射剂量及屏蔽效应研究

为分析空间辐射剂量及屏蔽效应,建立空间辐射剂量Monte Carlo评估方法.建立了符合空间辐射点点分布均匀、处处各向同性的抽样方法,并实现了基于体元的人体屏蔽模型.计算了3种屏蔽厚度下质子空间辐射的器官当量剂量和有效剂量分布,分析了不同厚度的屏蔽效果.结果表明,器官当量剂量在100～200 MeV之间存在高峰,有效剂量在200 MeV左右存在高峰;随能量增加,次级粒子有效剂量贡献增大,重粒子增长速度最快;提出了加大眼晶体和性腺屏蔽厚度,开发新型辐射屏蔽材料的建议.     

荷电粒子与磁单极运动系统电磁场的角动量

本文计算了荷电粒子与磁单极子两者都作匀速运动时二个特殊相对方向(互相垂直和互相平行)的电磁场角动量。结果表明角动量为 eg/c,方向为荷电粒子与磁单极子的连线上,且指向磁单极子,它是一个运动常量。     

模糊逻辑算法对EMI/EMC近场探测器的优化

利用模糊逻辑理论对近场电磁探测器进行优化说明．近场的研究必须使印刷电路板和其他电路与外界完全隔离，这可以通过合理地利用屏蔽来完成．检测无线频率能量的最好方法是用一根合适的环形天线．这个环形探测器既可以用做发射器，也可以用做接收器．要得到准确的结果，环形探测器的物理参数和电参数必须选择恰当．最重要的电参数就是这个环形导体的电感．     

荷电两相射流的理论分析与计算

通过荷电两相流中荷电离散相粒子的受力分析 ,建立了荷电两相流动的基本方程 在此基础上 ,对荷电两相湍流圆射流流场进行了理论分析 根据射流的结构 ,分别给出了位势核心区和其以外区域连续相流场和离散相速度场的计算公式 该计算方法已用于喷粉机的设计 分析中未考虑离散相对连续相的反作用及离散相粒子间的相互作用 ,所以只适用于计算稀疏荷电两相湍流圆射流流场     

Detection of low enersy solar neutrinos by a two-phase cryosenic e-bubble detector

A new two-phase cryogenic neutrino detector using electron bubble （e-bubble） specifically in liquid helium is proposed and being developed for real time, high rate measurements of low-energy p-p reac- tion neutrinos from the sun. The e-bubble detector is a time projection chamber-like （TPC） tracking detector. The task of such a neutrino detector is to detect the ionization of the elastically scattered target electrons by incident neutrinos, and then to characterize their energy and direction and to dis- tinguish them from radioactive backgrounds. The ionization signals are expected to be small and hence undergo avalanche amplification in the saturated vapor above the liquid phase by gas electron multi- pliers （GEMs） at high gain. Higher granularity and intrinsically suppressed ion feedback give a good spatial resolution and are the major advantages of this technology. It should be possible to construct such a detector to track charged particles down to 100--200 keV in a massive liquid helium target with fractional millimeter spatial resolution in three-dimensional space, using the GEM-based TPC with a high-resolution CCD camera, for both the electronic and light readout.     

光纤悬壁梁式振动传感器的研究

研究了一种新型结构的光纤悬臂梁式振动传感器,该传感器的光纤悬壁梁带有光纤微准直透镜,提高了光路的光耦合效率,接收探头采用双光路差分结构,大大提高了传感器灵敏度,同时也增强了抗干扰能力,通过实验测试研究了该传感器对压电陶瓷激振的响应特性,证实了该传感器对振动测试的能力。     

航空发动机气路检测系统静电传感器仿真研究

针对航空发动机气路中流体的流动特性,设计一种静电感应传感器对气路中的异常荷电颗粒进行在线监测,为发动机的故障预测和健康管理提供依据.设计的静电传感器结构主要包括:管道,绝缘层,四个探极和屏蔽层,四个探极对称分布在绝缘层上.利用APDL的优化功能对静电传感器敏感空间的均匀性指标和灵敏度指标进行了优化,这两个优化指标受探极的长度和宽度以及绝缘层的厚度和介电常数的影响.     

基于平行光束的后向散射光电感烟探测器的研究

简要介绍了光源辐射功率和波长、粒子浓度、粒径、散射角、散射体积和光敏元件的受光面积等对散射光电感烟探测器的影响，散射光强度与散射角度和粒径的关系，并说明了利用后向散射来设计出对黑烟和白烟都敏感的光电感烟探测器成为可能．     

静电传感器空间滤波效应及频率响应特性

介绍了静电传感器空间率波的基本原理,分析了静电传感器空间率波特性,在此基础上推导了传感器的频率响应特性.并在重力输送颗粒流装置上对静电传感器测量系统的动态特性进行了实验研究.理论和试验结果表明:静电传感器在空间频域上充当低通滤波器,而且径向位置越小,空间频带越窄;电极轴向长度越小,空间频带越宽;在时间频域内测量系统相当于带通滤波器,电极的轴向长度和颗粒径向位置对频带宽度的影响与空域频率特性相似;此外,颗粒速度越大,时域频带越宽,颗粒尺寸越大,频带越窄.     

强流脉冲束非线性传输的李代数分析

以磁四极透镜为例,用李代数方法分析强流脉冲的非线性传输。粒子在六维相空间中的分布取K-V分布。首先算出束流的空间电荷势,进而可以得到包含束流自场的粒子运动的Hamilton函数。再施加李变换,就可以得到粒子运动的各级近似解。给出二级近似下的结果,根据需要,还可以扩展到更高级近似。计算过程需要进行迭代,即根据每次算出的轨迹值,确定束团在三维实空间中的大小,然后计算束流的空间电荷势,再计算进粒子的轨迹。如此迭代,直到满足精度为止。     

准4π空间α探测器的研制

利用一种可带静电的塑料薄膜收集氡子体,然后测量其放射性活度浓度。为了提高测试精度首先设计了双光电倍增管或双金硅面垒对接结构,对取样塑料薄膜进行双面测试,而且光电倍增管面积相对塑料薄膜要足够大,距离尽可能的小,α粒子穿透率较高（实际穿透率达到89%）,从而可将呈球面辐射的α粒子转换为电脉冲,实现高精度α粒子计数测量。实验结果表明：基于该探测器的测氡仪器具有体积小,成本低,灵敏度高,操作简单,测试速度快等优点。     

新型气体探测器MRPC

介绍了新型探测器多气隙电阻板室（Multi-gap Resistive Plate Chamber,MRPC）在中国十多年的发展.伴随着在相对论重离子对撞机（Relativistic Heavy Ion Collider,RHIC）上STAR实验的成功运行和在带电粒子鉴别方面的突出作用,MRPC技术在高能核与粒子物理领域逐渐得到广泛应用,有力地促进了相关物理课题的研究.     

光纤光栅压力计及其传感特性的研究

设计了一种基于悬臂梁结构的光纤布拉格光栅（FBG）压力传感器,采用应变片作为悬臂梁,将垂直压力转换成轴向应力. FBG固定在悬臂梁上,将应力转换成中心波长的漂移. 通过半导体激光器斜边检测法检测FBG波长的移动. 研究了FBG栅区长度和特征反射光谱宽度的关系,选择并制作了栅区长度为1 mm的FBGs作为传感器,确保FBG中心波长漂移时,半导体激光的波长仍在FBG的反射光谱区域内,扩大了传感器的动态范围. 在悬臂梁双侧设计了FBGs对结构,利用这对FBGs对环境温度相应系数相同的特性,消除环境温度波动对压力测量的影响. 在实验中改变FBGs对的温度,测量了它们对温度的响应并利用温度消敏算法获得传感器的温度不敏感性能. 提出了FBG压力传感器的空分复用技术,利用多个光纤耦合器和光电探头（PD）阵列组成传感网络. 上述的压力传感网络技术在边坡、基坑等土木工程结构安全监控领域具有实用价值.     

低噪声微光探测器设计与分析

探测微弱光信号时,为防止目标信号被噪声淹没,探测器的低噪声设计成为关键.选用合适的器件,采用低噪声设计技术,兼顾探测器的可靠性、稳定性考虑,提出了适用于微光探测系统的探测器设计方案.通过建模分析,估算出其电路本底噪声仅为333.09μVrms.结果表明低噪声探测器设计合理、可行,对于类似的微光探测系统中探测器低噪声设计及分析具有一定的借鉴意义.该方案已成功应用于某瞬态微光探测系统中.