Ф600 R—C光学系统的研制

此轻量化R—C光学系统焦距6000mm，相对口径1／10．其主镜通光口径600mm，相对口径1／1．2，主镜轻量化达53％．在传统制作的基础上，提出并研究了新的检测方法和新的工艺，主镜采用会聚光和平行光奥夫纳补偿器检验，次镜采用了反射自准检验和Hindle球检验．对轻量化主镜采取多点支撑方式．次镜加工精度：Hindle球检验弥散圆直径0．02mm，面形误差值0．12λ（λ=0．6328μm）．主镜补偿检验弥散圆直径0．02mm，主次镜组合光学系统的弥散圆0．02mm，WYKO干涉仪检测波前误差值1．2λ，均方根为0．18λ，完全达到了使用要求．     

2 m级SiC轻量化主镜的边缘切向剪切支撑设计与优化

基于2m口径望远镜工程化应用的需求,在轴向支撑采用18点Whiffletree结构的基础上,展开对大口径侧向支撑方案的设计与优化,达到理想支撑效果的目的。针对一个直径2030 mm的轻量化主镜,采用12个边缘离散支撑点;运用侧向均匀承重支撑思想选择支撑点的位置;引用修正的边缘切向剪切支撑公式优化支撑力的角度;并进行敏感性分析。结果表明:镜面变形为23.15nm;系统一阶模态为12.6Hz。可见该设计方案满足2m级SiC轻量化主镜的支撑要求。     

圆结构光传感器标定方法

研究用于管件内表面三维测量的圆结构光传感器标定方法. 圆结构光传感器由激光发生器、反射锥镜和CCD相机组成,激光器发射的光经锥镜反射后与被测表面相交,通过分析传感器的成像几何关系,提出了一种快速的、采用多个圆环的标定方法,通过标定确定光曲面的关键参数. 采用标定后的圆结构光传感器对已知直径的圆环进行测量,直径测量误差为±0.2mm. 该标定方法实现简单,满足现场标定的要求,同时能够保证一定的精度.     

激光器纳米测尺原理

以笔者发现的激光频率分裂、模竞争、腔调谐等双折射双频激光物理效应，研制成激光器纳米测尺。激光器自身就是纳米量级位移传感器，利用腔内双折射元件把一个激光频率分裂成2个频率（⊥光模和∥光模）；当一腔镜沿激光器轴线移动并使这两个频率扫过激光增益区时，强烈和中等程度的竞争交替出现，把出光带宽分成3个等宽区间；合激光纵膜间隔为出光带宽的4/3时，在腔镜移动第一个λ/8波长内强竞争使⊥光模抑制掉∥光模，第二个λ/8波长内中度竞争使⊥光模和∥光模可一起振荡，第三个λ/8波长内强竞争使∥光模抑制掉⊥光模，第四个λ/8波长内⊥光模∥不振荡，激光器无光输出；4种状态重复一次，反射镜移动λ/2，计算出状态数，可知腔镜位移。由4个区域光偏振各不相同来判断腔镜位移方向。腔镜经一个机械测杆和被测物接触，实现被测物位移测量。测量范围已达15mm，分辩率79.08mm，线性度5×10-8，重复性2σ优于0.314μm。该成果是激光技术和精密计量两领域交叉融合取得 的自主原创性、有重要意义的突破性进展。     

基于线结构光的复杂深孔内轮廓三维测量方法

为了对孔内轮廓参数进行快速高精度测量,建立了一种基于线结构光的复杂深孔内轮廓三维测量系统.介绍了系统构成及测量原理、数学模型建立以及孔内截面轮廓尺寸计算方法.提出形态学光条细线化与灰度重心法相结合提取亚像素光条中心线算法.应用该系统对直径φ130.0 mm的复杂孔内轮廓进行实验,测量长度70 mm时,阳线圆直径测量误差为±32 μm,阴线圆直径测量误差为±54 μm.      

二元光学在凸非球面零件检测中的应用

分析使用多种透镜组合成补偿镜对非球面进行背部检验,在各种传统检测方法的基础上,研究了一种新的检测方法——使用二元光学元件(CGH)作为补偿镜来检测大口径凸非球面,从而降低加工精度和减小系统体积.讨论了二元光学的原理和设计方法,并给出设计实例.     

可见和红外光学系统光轴平行性外场标定

光电经纬仪在外场使用一段时间后,可见和红外光学系统的光轴平行性可能发生变化,需要在外场进行标定.采用卡塞格林反射式平行光管进行子口径分束,利用平面反射镜对光束进行折转得到两束平行光.两束平行光分别对准红外和可见光学系统,利用亚像素细分技术计算质心可得到红外和可见光学系统平行性.实际结果表明：两束平行光平行性经标定后可达到1″,红外和可见光学系统平行性可达到7″.     

非旋转对称三次方面形的非接触式检测方法

非旋转对称的光学曲面越来越多地应用到现代光学系统中,但对该类光学面形的检测还基本依靠坐标测量机和接触式轮廓仪.利用计算全息图(computer-generated holograms,CGH)可以生成任意想要的波前这一特点,提出了利用计算全息来检测非旋转对称的光学曲面的非接触式测量方法,并通过对一个三次方面进行面形检测,详细给出了从检测系统的理论设计、CGH的制作到面形检测整个过程.检测结果的面形偏差PV值为1.047λ(λ=0.632 8×10-3 mm,氦氖激光波长),均方根(RMS)值是0.094λ.该方法可以作为现行接触式测量方法的有效补充,并且具有良好的前景.     

球缺型EFP战斗部结构优化设计研究

该文采用正交优化设计方法,利用数值模拟手段,对球缺型EFP战斗部优化设计进行研究.分析了战斗部结构参数对EFP成型性能的影响规律,优化得到了口径为Φ65 mm的变壁厚球缺型EFP装药结构方案.该装药形成的EFP速度约为2.5 km/s、长径比约为3.15,对应方案的EFP外形及速度的X光试验结果与仿真计算结果吻合较好.     

大口径凸球面透镜的补偿检验

在一般情况下 ,检验凸球面都是用样板 ,但是对于大口径的凸球面来说 ,用样板就存在许多缺点 .据此提出用零位补偿法检验大口径凸球面的方法 ,有效地克服了样板法的不足 ,可获得较高的检验精度 ;并以加工和检验直径 30 0mm凸球面的具体实例进行说明 ,同时给出这种检验方法的设计结果     

1987年国内外科技大事记

1.我国超导研究取得重大突破 1987年2月24日,中国科学院北京物理研究所赵忠贤、陈立泉领导的研究小组获得了起始转变温度为100K以上,中点转变温度为92.8K,零电阻温度为78.5K的材料为钡钇铜氧的液氮温区超导体,使我国的超导研究在国际超导研究中处于先进地位。赵忠贤荣获第三世界科学院物理奖。 2.上海制成我国最大的天文望远镜我国最大的天文望远镜在上海天文台佘山观测站建成。这台望远镜的立镜直径为1.58米,通光口径为1.56米,镜重1吨,镜筒长4米,望远镜转动部分重达32吨,主镜直径比美国海军天文台现有的世界上口径最大的天体测量光学望远镜还大1厘米。 3.银河地震数据处理系统建成由国防科技大学和石油工业部地球物理勘探局共同承担的“银河地震数据处理系统”正式建成投产。该系统包括改进后的银河亿次机主机     

双波长薄层扫描法测定解热止痛散中对乙酰氨基酚和咖啡因的含量

在Cs- 930薄层扫描仪上以紫外反射吸收方式 ,灵敏快速测定了解热止痛散中对乙酰氨基酚和咖啡因的含量 .扫描参数 :对乙酰氨基酚λs=2 4 8.5nm ,λR=34 0 .0nm ,咖啡因λs=2 73.0nm ,λR=34 0 .0nm ,散射参数Sx=3.采用双波长反射线齿型扫描 ,狭缝 1.2mm× 1.2mm ,所用薄层板为GF2 54,薄层厚度 0 .4mm ,展开剂为氯仿 :甲醇∶醋酸乙酯∶冰醋酸 =10∶2∶2∶0 .2 (体积比 ) ,平均回收率对乙酰氨基酚为 95.6% ,咖啡因为 10 8.4 %     

钨球高速侵彻低碳钢板成坑直径的计算模型

为研究钨球对低碳钢板高速侵彻成坑直径的分析方法.采用12.7mm弹道枪和57.5mm/14.5mm二级轻气炮加载方式,进行了Φ6mm和Φ7mm钨球以600~2400m/s撞击速度侵彻不同厚度Q235A钢板实验,根据实验现象分析了弹-靶作用过程,对不同侵彻速度下钢板上侵彻孔边缘进行了扫描电镜(SEM)观察.研究结果表明,撞击速度在1000m/s时,靶体破坏以动态断裂为主,当撞击速度达到1500m/s以上时靶体破坏以塑性流动为主;据此,同时考虑钨球塑性变形、靶体动态屈服和塑性流动,建立了钨球高速侵彻低碳钢板成坑直径的计算模型,模型计算结果与实验偏差在12%以内.      

四吡咯化合物磁性SiO2载药微球的制备和表征

采用溶胶-凝胶法制备出一种光动力学药物磁性SiO2载药微球复合体.制备出的磁性载药微球基本为圆形,直径大约为30～50nm.通过观察紫外图谱,可以证实药物被包裹在微球中,利用紫外标准曲线估测其包封率为22.03%.利用对-亚硝基二甲基苯胺(RNO)的脱色反应检测光动力学效应,RNO在440nm处的紫外吸收值的下降表明光动力学药物在发挥作用.试验结果表明,这种磁性SiO2载药微球在光动力学治疗方面有着潜在的应用.     

新型双向硬密封大口径旋球阀性能实验分析

为提高新型双向硬密封大口径旋球阀的密封性能,采用双层辉光离子渗金属技术使其球密封面硬化,并对其球密封面的抗擦伤性能和静压寿命进行实验.研究结果表明:硬化后的新型双向硬密封大口径旋球阀球密封面的硬度较高,测量各点的硬度均在42以上,其中,硬度为56的硬化厚度达到0.2 mm,硬度为51的硬化厚度达到0.3 mm,硬度为46的硬化厚度达到0.6 mm;该技术能够同时有效确保其球密封面的硬度和硬化层厚度,能够使其球密封面的抗擦伤性能和静压寿命得到有效提高.     

基于超表面的反射阵天线设计

提出了一种基于超表面的Ku波段高增益反射阵天线.设计了一种"灯笼折线型"结构结合开口方环结构的超表面单元形式,单元大小为0.3λ₀.通过仿真软件进行优化分析,该单元可以实现520°的相移范围且具有良好的相移特性,应用该单元进行了Ku波段高增益反射阵天线的设计,设计了阵面口径大小为160.8 mm×160.8 mm （7.2λ₀×7.2λ₀）的反射阵天线,采用角锥喇叭进行馈电,该反射阵天线获得了较高的增益以及口径效率.同时在卫星通信的上行链路频段14.0~14.5 GHz以及下行链路频段12.25~12.75 GHz范围内具有较好的性能.对该反射阵列进行了加工测试,测试结果与仿真结果较为吻合,从而验证了该反射阵天线设计的有效性.      

FAST台址环境对GPS-RTK测量精度的影响及应对措施

FAST（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,500 m口径球反射面射电望远镜）是我国正在贵州建设的重大科学项目,建成后将成为世界上最大的单口径射电望远镜.其中FAST馈源一次支撑测量精度要求17 mm,将采用GPS-RTK与全站仪两种测量方式,本文主要通过实测数据分析FAST台址洼地环境对GPS-RTK测量精度造成的影响,并根据FAST台址地形图和馈源舱的运行轨迹制定相应的解决方案.     

梯度折射率球透镜的研制

根据菲克定律推导出梯度折射率球透镜的折射率分布函数,熔制了含Li 硅酸盐玻璃及采用槽沉法和Na /Li 离子交换法制备直径为0.3~3.0mm的梯度折射率球透镜,通过干涉法测得了梯度折射率球透镜的折射率分布曲线,研究结果表明:直径为1.6mm的梯度折射率球透镜折射率差为0.002,其折射率分布曲线与双曲正割曲线接近。     

用共振光散射光谱法测定痕量阳离子表面活性剂的研究

在pH值2.0的B-R缓冲液中,痕量的溴化十六烷基三甲基胺(CTMAB)的加入导致K2HgI4共振光散射强度增加,在λex=λem=422 nm处,得到一个共振散射峰,其强度与CTMAB的浓度成线性关系,据此建立了一种测定水中阳离子表面活性剂的共振光散射光谱法.方法的线性范围为0.02-6.50 mg/L,检出限为0.15 μg/L.该方法简便快速,灵敏度高,对实际样品进行了测定,得到了满意的结果.     

红外/微波波束合成器近场均匀性分析

针对矩量法（MoM）计算电大尺寸介质近场分布的低效率,提出使用口径场积分法（AFIM）分析红外/微波波束合成器近场均匀性,对比表明,AFIM相对MoM偏差小于10%,计算时间从数小时缩短至数秒.以电场分布曲线的标准差为均匀性指标,计算表明波束合成器近场均匀性关于D2/λL成负幂函数关系（D为波束合成器口径,L为近场距离,λ为波长）.将该负幂函数用于波束合成器外形尺寸优化,优化结果通过MoM进行验证,相对偏差小于10%.