L波段双参考温度微波辐射计的研究及其定标方法

本文简述双参考温度微波辐射计的工作原理,导出校准方程、列出温度分辨率的理论表达式.对实际采用的开关系统作了分析,在此基础上修正了校准方程.本文较详细地介绍辐射计性能的测定和定标方法,并列出结果.     

结合图像全局和区域特性的显著性检测

结合现有的显著性检测理论,针对基于全局对比度方法的不足,提出了以HC方法为基础并引入区域显著性与预处理的简单有效的能产生完全分辨率显著图的方法.在ASD测试集上进行了测试,结果表明:此方法取得了接近甚至高于现有一些方法的结果,并且具有较少的计算时间.     

棱镜-光栅-棱镜成像光谱仪光谱分辨率研究

为研究基于棱镜-光栅-棱镜模块(以下简称PGP模块)、光谱范围在400~1 000 nm成像光谱仪的光谱分辨率问题,提出了PGP光谱仪角色散、线色散的计算方法,并理论推导出计算PGP成像光谱仪光谱分辨率的方法.研究表明,适当减小倒线色散率、狭缝宽度、光栅周期和CCD像素尺寸,都可以提高PGP光谱仪的光谱分辨率,但若仅减小狭缝宽度,又会使进入系统的光通量减少,影响系统的信噪比.用SPECIM公司的IMSPECTOR V10系列产品相应参数的对比,印证了光谱分辨率与倒线色散率、狭缝宽度的关系.     

红外光谱法测定三氟化硼中硼同位素比的研究

利用红外分光光度仪测定了三氟化硼气体的红外光谱(IR)并计算硼同位素比.考察了测定所需的波长和定量方法.利用高纯氮气稀释三氟化硼气体确定了准确测定同位素比所需的稀释倍数.通过实验数据,计算得出相应的校正因子.为了考察结果的可靠程度,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和红外光谱同时对一系列由化学交换精馏法分离硼同位素设备中采出的样品同位素比进行了测试.连续10天测量的结果 RSD为5.28%,,表明仪器具有较高的可靠性.实验结果表明:该方法具有较高的精度,能够满足实时测定的需要.     

激光诱导击穿光谱法测定丹参中钙、镁离子含量

为了采用激光诱导击穿光谱法对丹参中钙、镁元素含量进行测定,采用1 064 nm激光束经光路传输系统聚焦在样品表面,熔融样品并产生等离子体以激发待测元素,用高精度光谱仪进行采集光谱,建立样品中钙、镁元素离子浓度与其激光诱导击穿光谱强度间的定标曲线.钙、镁离子的含量与光谱强度线性相关系数分别达0.9981及0.9998.结果表明,本激光诱导击穿光谱技术能够用于检测丹参中钙、镁元素含量.     

单晶硅片温度的拉曼光谱测定

 提出测定单晶硅片温度的拉曼散射光谱法.选择硅的520cm^-1散射带进行观测,分别记录下它的stokes和anti-stokes散射分量的强度,计算得到了硅表面激光焦斑处的温度,多次测定结果甚为一致,表明非接触拉曼光谱测定温度可与硅晶体结构的拉曼光谱研究同时进行,拉曼光谱测温法具有一定的实用性和普遍意义.     

基于统一强度理论的巷道围岩松动圈计算方法

针对不同强度准则计算松动圈的适用性问题,基于围岩弹塑性理论,采用统一强度理论推导了巷道围岩松动圈理论计算公式。依托实际工程,采用Mohr-Coulomb准则、Hoek-Brown准则和统一强度理论对巷道围岩松动圈厚度进行理论计算。将理论计算结果和现场测试结果进行对比,发现基于Mohr-Coulomb准则计算松动圈厚度大于现场测试结果,基于Hoek-Brown准则计算松动圈厚度小于现场测试结果,同时二者的理论计算厚度与现场测试结果相差较大。而统一强度理论计算松动圈厚度和现场测试结果比较接近。因此,统一强度理论适用于巷道围岩松动圈理论计算。     

基于侵深公式的弹冲击混凝土目标的计算方法

为利用终态侵深公式得到弹冲击混凝土目标过程中的瞬态量,根据实验现象及测试结果,借鉴Young氏方法的思路,提出一种"线性加速度模型"计算方法.利用该方法对侵彻弹冲击多层混凝土薄靶板及半无限厚混凝土目标分别进行了计算,并与前人的计算方法进行了对比.结果表明,该方法计算所得结果与实验结果一致,可为防护工程或武器设计提供理论和方法的参考.     

《被动光学高光谱强度关联成像技术》2014年度进展报告

经过一年来的努力,基本按时完成了预定的各项研究任务。(1)完成了单次曝光高光谱强度关联光谱成像光学设计理论及实验验证,获得了系统空间分辨率、光谱分辨率及信噪比之间的相互制约关系。完成了基于最临近插值法和双线性插值法的测量矩阵标定方法的建立,建立了自动化标定系统。初步完成了系统测量矩阵的优化设计,加工得到了部分满足设计指标的空间随机相位调制器样件。完成了单次曝光高光谱强度关联成像试验样机光机设计。(2)研制出一台单光子强度关联光谱相机,并开展了2公里的野外成像,采用了互补测量的方法,优化了压缩感知算法,获得了高质量的图像输出。旨在用单光子点探测替代单光子面阵探测器完成单光子级别的超灵敏遥感光谱成像。(3)在理论上创新的提出了通过预先对光谱通道阵列进行更加精细定标的方式,然后引入光谱重构算法,如吉洪诺夫正则化(Tikhonov regularization)算法进行求解,可以在不牺牲其他性能指标或者不增加硬件成本的条件下有效的改善传统分光技术的光谱分辨率。在实验方面,引入了微反射镜(DMD)作为光谱通道选择器,设计了相关的样机系统,验证了理论算法的可靠性和正确性,当对每个光谱通道预先进行更加精细的光谱定标时,系统的光谱分辨率得到了有效的提高。(4)开展了热光信号参量放大的实验和实际物体的光参量图像放大实验研究,完成了热光参量放大闲置光和种子光的关联成像实验,搭建近红外波段光参量放大实验光路,开展了近红外脉冲放大关联成像实验。(5)搭建了无透镜关联成像装置,对太阳光进行了滤波,得到了带宽很窄的太阳光。演示了太阳光的HBT实验,并且在HBT实验的基础上做了一维物体的太阳光关联成像实验。最后我们对实验结果进行了系统的分析,初步得到了太阳光关联成像对比度低的原因,并提出了改进措施。(6)在强度关联图像质量要素表征及评价方法研究方面,本年度主要完成了不同空间和光谱结构及稀疏度的仿真场景构建方法研究;完成了影响被动光学关联成像质量因素分析;初步开展了被动光学高光谱强度关联图像质量评价方法研究;为下一年度的研究工作奠定了基础。初步完成三维图像快速重构算法,和基于梯度投影原理的GPSR_BB算法进行了结果比对,在相同采样率的情况下,图像信噪比得到了很大的提高。在采样率较低的情况下,图像质量提升更加明显,为此可以有效地降低采样次数。     

推扫式高光谱影像的相对辐射定标研究

为了找到更适合于推扫式高光谱影像的相对辐射定标方法,本文从成像光谱仪CCD探元响应不均匀问题入手,在实验室和外场两种情况下,分别通过使用均匀场景法和基于灰阶靶标的相对辐射定标方法对可见—近红外高光谱相机进行相对辐射定标以及进行相对辐射校正,计算并完成了相对辐射定标的精度分析与评价。结果表明:(1)相对辐射定标可以有效地去除条带噪声;(2)由精度评价结果可知,相比较于基于灰阶靶标方法的外场相对辐射定标,使用均匀场景法进行实验室内的相对辐射校正效果更好,可为航空高光谱航飞试验提供参考。     

水果含糖量近红外漫反射检测实验及分析研究

实现水果内部品质快速无损检测,不仅是农业生产的需要,也是满足我国消费者日益多元化要求的需要.基于近红外光谱分析技术,该文采用近红外漫反射检测方法,设计了水果含糖量的近红外检测的实验系统.实验以新疆阿克苏苹果、海南香蕉和新疆鲜枣为研究样本对象,研究3种水果整体样本光谱图与切片样本光谱图,分析了光谱图的差异性.并且,实验还...     

白炽灯导通特性与导通瞬间电压相位的关系

采用微机多用实验接口线路板对白炽灯点燃过程中的电流变化暂态过程加以分析 ,结果表明 :在这个过程中 ,有象一般杂志介绍的冷态大电流冲击问题 ,而且进一步观察到了冲击电流与导通瞬间电压的相位有关 .     

强冲击载荷下多孔钛动态力学性能实验及数值模拟

对多孔钛在强冲击载荷下的动态力学性能进行了实验和数值模拟研究. 通过一级轻气炮分别对孔隙率为30%的试样以及孔隙率为20%的试样进行冲击加载,得到了多孔钛在强冲击载荷下的冲击压力与时间的关系以及其他相关数据. 实验测试结果表明,冲击压力会因试件中孔洞的影响而发生衰减;多孔钛的压力峰值没有产生应力平台,显示出了强烈的衰减特性以及应变率相关的黏弹性特性. 本文同时依据实验,利用有限元程序对多孔钛的平板撞击实验进行了数值模拟,所得到的压力-时间曲线以及其他重要参数与实验值吻合较好.      

水下发射器膛口冲击波指向特性研究

水下冲击波参数是考核水下发射器性能的重要指标。该文建立了水下发射器冲击波测量系统,采用多传感器布阵及回归分析方法,分析了水下发射器在水下发射时的冲击波压力传播规律,建立了水下冲击波压力传播实验模型。最后根据该模型计算出等压曲线,测等压曲线上任一点冲击波压力峰值便可确定该曲线上其它点压力峰值大小,以此减少测量点数。验证了该实验模型的有效性,提出了降低冲击波对人体伤害的有效方法。     

热休克后小鼠血红蛋白和血清蛋白的初步研究

本文采用人工气候室模拟自然热环境对小白鼠进行急性热暴露实验．测定热休克后不同时程小白鼠血中血红蛋白含量和血清中总蛋白含量变化，同时对血清蛋白进行电泳分析．结果表明，热休克后不同时程血红蛋白含量和血清总蛋白含量出现规律性改变，血清蛋白电泳图谱未见明显改变．作者对实验结果的意义做了分析．     

利用激波管实验装置研究丙烯/氧气/氮气混合气着火滞燃期

利用双膜化学激波管实验装置反射激波方法测量了丙烯/氧气/氮气混合气在温度范围为1650~1900 K、压力为0.1 MPa下的着火滞燃期.通过对理想激波管内流动状态分析,给出了合适的着火滞燃期定义.实验结果表明:随着初始温度的增加,丙烯/氧气/氮气混合气着火滞燃期缩短,着火滞燃期的对数与温度的倒数成正比,入射激波强度与着火滞燃期的对数成反比;高温条件下,混合气的着火滞燃期随着初始压力的增加而增加,随浓度的增加而缩短;利用多元线性回归方法拟合了C3H6着火滞燃期的Arrhenius型关系式,计算结果与文献中的实验数据具有很好的吻合性.     

新型汽车磁流变减振器的阻尼力数学模型及实验仿真研究

介绍了一种新型汽车磁流变减振器的结构、工作原理，建立了反映阻尼力的数学模型，在此基础上，得出减振器阻尼力由两部分组成，一部分是由液体的粘性阻尼引起的粘性阻尼力，另一部分是由控制磁场引起的库仑阻尼力．指出改变磁场强度可以改变磁流变液屈服切应力，从而可改变阻尼力．最后用实验验证了阻尼力数学模型所得结论的正确性，并通过仿真证明了减振效果．     

浮筏系统非线性冲击动响应计算软件包

目前,浮筏技术在水面舰船和潜艇上的应用已越来越广泛,其冲击安全性是浮筏应用的一项重要指标之一.该文利用MSC/NASTRAN程序的计算求解器和单元库,应用PCL语言编制前后处理程序,将减振元器件冲击特性数据库和计算软件包进行无缝连接,实现了减振元器件非线性冲击特性模拟和浮筏系统冲击动响应分析方法数据前后处理自动化、标准化,提高了计算效率,利于非抗冲击专业人员进行浮筏系统的抗冲击设计使用.并采用1:1实尺度浮筏系统在浮动冲击平台上进行了水下爆炸试验,考核了浮筏系统非线性冲击动响应计算软件包,固化了浮筏系统的计算方法,考核结果表明,该软件包具有较大的工程应用价值.     

热释发光在长余辉材料研究中的应用

从机理和实验两方面论述了热释光谱是长余辉材料研究中最主要、最常用的手段之一，并通过测量热释光谱对长余辉材料中的陷阱情况进行了分析对比，得到了陷阱深度可决定余辉长短的结论．     

产品机械冲击脆值和耐振度研究

综述了破损边界理论及用Ｄｕｈａｍｅｌ积分得到的几种典型脉冲的冲击谱公式和破损边界曲线,提出了产品耐振度的概念．这些结果为产品的机械冲击和振动防护设计提供了理论基础．