面向酿酒自动化的蒸汽智能探测上料设备设计

针对当前白酒酿造传统制造企业产线升级改造的实际需求,解决其工艺生产过程中自动化上料技术落后、上料不均匀等系列问题,设计开发了一套蒸汽智能探测上料设备。在分析了蒸汽探测上料原理的基础上,从创新的机械系统机构设计、电气控制系统以及配套软件开发3个方面系统阐述了该设备的设计实现思路。设备能够实现酿酒自动化上料过程中蒸汽冒汽点的快速准确探知、上料器的同步跟随均匀上料以及探测数据实时显示与存储等功能,对实现白酒酿造企业传统产线改造升级,改变落后的人工上料方式以及提高上料的质量和智能化水平具有重要意义。     

多无人机协同探测快速目标的控制方法设计

针对无人机(unmannd aerial vehicle, UAV)对快速运动目标的协同探测问题, 设计了一种多UAV协同探测控制算法。首先假设每架UAV都携带相同的探测载荷, 根据载荷特性设计了针对快速运动目标的UAV协同探测队形。然后引入固定时间控制一致性协议到UAV载荷角度控制中, 控制载荷持续照射目标; 引入有限时间一致性协议到UAV编队控制中, 用以形成协同探测队形, 并通过二跳网络加快队形的收敛。通过将UAV队形控制与UAV载荷的角度控制相结合, 从而实现UAV对快速运动目标探测时间的最大化, 极大的延长了高速运动目标被发现的时间。最终通过理论分析和仿真实验证明了该控制算法的有效性。     

光纤光学频率梳

在时域上,光学频率梳(光频梳)表现为时间间隔固定的超短脉冲序列,具有飞秒量级的时间宽度和极高的瞬时电场强度;在频域上,光频梳呈现为数百万频率间隔固定的频率齿的集合,每根梳齿都具备窄线宽稳频连续激光器的频率精度。光频梳已经发展成为一种重要的科研工具,广泛应用于高精度原子、分子特征信息识别,物质内部结构解析,生物成像及空间遥感成像等诸多科学研究领域。文章首先说明光频梳的基本技术原理,然后介绍华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室在光频梳研制领域的进展,并详细介绍基于自研光频梳发展的两种应用:双光梳三维编码成像和双光梳分子光谱。     

亚赫兹线宽稳频激光技术

激光已广泛应用于精密光谱与精密测量中,激光的频率稳定度与光谱纯度决定了测量的精度与光谱的分辨率,因此不断提高激光频率的稳定度和减小激光线宽是精密光谱和精密测量研究领域永远追求的目标。文章介绍了亚赫兹线宽稳频激光的原理与一些关键技术,并展望了未来发展趋势。     

超长隧道面临的挑战与思考

 随着交通强国战略规划的提出和全面实施，中国的隧道及地下工程建设也迈入一个全新的时代。根据中国目前的隧道建设水平，本文引入了超长隧道的概念，介绍了修建不同超长隧道需要面临的技术挑战，并展望了一些关键技术的发展趋势。     

瞬变电磁探测技术在小沟矿扩建井防治水工作中的应用

新疆天富南山煤矿有限责任公司小沟分矿60万吨/年扩建项目,在掘进过程中顶板多处出现淋水现象,为了消除矿井突水、透水隐患,保证矿井安全掘进,以瞬变电磁探测技术为例,通过对井下各见水点区域进行超前探测,数据采集、计算,形成电阻率断面图,来分析巷道掘进头前方含水情况,为扩建井项目安全施工提供了有利的保障。     

基于热中子探测评价裂缝的示踪剂特性研究

针对裂缝热中子示踪探测方法,从中子双组扩散理论入手结合蒙特卡洛数值模拟方法,分析压裂前后地层热中子分布影响因素,并模拟不同类型示踪剂及含量的热中子裂缝响应规律,筛选最佳示踪剂并给出其在支撑剂中含量的上、下限。结果表明:压裂前后热中子计数变化量主要受裂缝宽度和标记支撑剂中示踪剂含量的影响;钆对裂缝宽度变化反应最灵敏,钆元素是作为标记支撑剂的最佳示踪元素;随支撑剂中Gd 2O 3含量的增加,热中子计数率降低,热中子计数变化量D增加;示踪剂中氧化钆的上、下限值随裂缝宽度呈指数降低,且当裂缝宽度为1.0 cm时,Gd 2O 3的质量分数上限为0.68%,下限为0.03%。     

大面积单层二硫化钼薄膜的光探测性能研究

通过化学气相沉积方法成功制备出大面积(厘米级)单层硫化钼(MoS_2)薄膜,并利用光学显微镜、拉曼显微镜、原子力显微镜等技术手段进行了有效的表征.将所制备的薄膜样品通过磁控溅射的方法镀上电极,并对其光探测性能进行了研究.研究结果表明:薄膜的结晶程度(晶粒尺寸)对薄膜光响应速率和光电导具有极大影响;薄膜的光电导对光源的波长具有一定的依赖性;在一些特定的波段,薄膜会呈现负光电导性(NPC).     

海洋放射性现场探测谱仪的机械优化设计

为提高海洋放射性现场探测NaI(Tl)谱仪的探测性能，采用蒙特卡罗仿真和统计计算方法，研究和分析谱仪封装、材料和尺寸等机械设计对探测性能的影响规律。综合考虑伽马射线衰减和密封、耐压及耐腐蚀等要求，开展谱仪的机械优化设计和海上现场检测实验。优化谱仪达到了对40K最小探测活度约0.30 Bq/L，现场测量相对误差为0.45%。该研究对海洋放射性现场探测谱仪的性能优化设计和现场应用具有重要的指导意义。     

“天问一号”火星磁强计伸杆机构（英文）

3 m多长的伸杆机构是天问一号火星磁强计的一个重要组成部分，用于将磁通门磁强计探头伸离卫星本体以减小卫星对磁场测量的影响。火星磁强计伸杆机构是一种多关节、铰链转轴驱动的一次性展开机构。在设计时充分考虑到了其功能性、可靠性和系统约束要求等因素。力学分析和地面验证试验表明火星磁强计伸杆机构足以承受最坏情况下的在轨环境。在经历了漫长的地火转移旅程后，火星磁强计伸杆机构于2021年5月25日成功展开。展开过程耗时约4.6 s，两个探头被送至远离环绕器本体位置，其中外侧探头距离环绕器3.19 m，内侧探头距离环绕器2.29 m。展开到位后，外侧探头处所测得的磁场大小由1250 nT减弱至不到6 nT。火星磁强计伸杆机构为后续探测任务中需在低温环境下长期贮存的空间展开机构的研制提供了宝贵的工程经验。