目标对背景红外辐射的散射特性

通过NURBS曲面和OpenGL技术对目标进行建模和消隐处理 ,结合粗糙面双站散射特性 ,研究了目标对背景红外辐射的散射特性 .结果表明 :目标对 3～ 5 μm波段的背景红外辐射的散射亮度谱分布变化起伏较大 ,在 8～ 12 μm波段对天背景辐射的散射谱分布变化相对平坦 ,而且远大于对阳光辐射的散射亮度 .     

Eu2+掺杂Sr2CaMoO6的结构特征及红外辐射性能研究

采用高温固相反应法,在1 100℃下制备了Sr2Ca Mo O6红外辐射材料,通过掺杂不同含量的Eu2+离子合成样品.利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、拉曼光谱和红外辐射测试等方法测试了样品的结构与红外辐射性能,研究了体系中不同含量的Eu2+离子对样品红外发射率的性能影响.结果表明:随着Eu2+离子浓度的增加,样品的XRD、红外光谱、拉曼光谱和红外发射率均发生变化,且Eu2+离子在双钙钛矿结构中是以取代Sr2+格位而存在于晶格中的.当体系中Eu2+含量为5%时,样品红外发射率达到最大值,此时,3~5μm,8~14μm和1~22μm波段的平均发射率分别为0.886,0.936和0.915.     

导弹尾喷焰红外辐射特性有限元法研究

在给定浓度场、温度场、粒子和气体组分辐射物性参数的条件下，通过插值方法对于给定物性进行回归，使其变为坐标的多项式函数关系式，同时将分区有限元模型用于导弹主动段尾喷焰红外光谱辐射特性计算。考虑粒子散射的情况，计算了2．7μm、4．3μm波长处的光谱出射辐射强度场；通过与贴体坐标系下的有限体积法的计算结果比较，证明了分区有限元模型的正确性和可行性。最后，对提出的分区有限元模型的计算误差进行定性和定量分析。     

飞机尾向的红外辐射强度计算

引入统计模型来解决高温非均匀气体的红外辐射传输问题，用宽带法确定谱带模型参数，提出了实用的尾喷焰的流场模型。使红外辐射强度的计算量大大减少。对飞机尾喷焰的 ４．３μm 带红外辐射强度进行了计算。可为红外寻的及红外防护提供理论依据。     

掺Er~(3+)碲硼酸盐玻璃1.53μm波段荧光强度提高研究

用高温熔融法制备了系列70TeO2-(25-x)B2O3-xGeO2-5Na2O(x=5,10,15和20 mol%)掺Er3+碲硼酸盐玻璃。为提高1.53μm波段的荧光发射强度,测试了玻璃样品的吸收光谱、红外透射谱、1.53μm波段荧光谱及4I13/2能级Er3+荧光寿命,结合Judd-Ofelt(J-O)理论分析了Er3+光谱特性随玻璃组分含量的变化,进而研究了玻璃中OH基对1.53μm波段荧光强度的影响。结果表明,碲硼酸盐玻璃具有较好的宽带荧光谱特性,其有效带宽大于72 nm;随着玻璃中GeO2逐步替代B2O3,1.53μm波段荧光强度相应提高。同时,通过O2鼓泡除水处理,能减少玻璃中OH基含量并减弱4I13/2能级上Er3+到OH基的无辐射能量传递,从而进一步提高了Er3+荧光寿命和1.53μm波段荧光强度。     

宽波段发射率对长波净辐射估算影响分析

地表宽波段发射率是估算地表长波净辐射的关键参数。陆面模式计算的是4—100μm的地表长波净辐射,而遥感仅能提供3～14μm范围内的宽波段发射率。评价遥感宽波段发射率用于地表长波净辐射计算的精度,需要光谱范围更宽的地表发射率光谱。借助辐射传输模型模拟的水体、冰／雪和矿物1～200μm发射率光谱,调查了不同光谱范围的宽波段发射率和全波长宽波段发射率的差异。结果表明4～100μm宽波段发射率与全波长宽波段发射率最接近。调查了不同光谱范围内遥感宽波段发射率在计算4—100μm长波净辐射的精度,发现8—13．5μm的宽波段发射率具有最高的精度,偏差小于0．01W／m2,均方根误差小于1W／m2。并给出由ASTER和MODIS窄波段发射率产品计算8—13．5μm宽波段发射率的转换公式。     

NaBa1-xAxPO4（A=Mg，Ca，Sr）材料的制备和红外辐射特性

用高温固相法合成了NaBaPO4结构材料．NaBaPO4是一类常用于荧光粉基质的材料,本实验通过X射线衍射、红外光谱吸收和发射率表征了材料的结构特性和红外辐射性能,发现NaBaPO4具有很好的辐射性能,当掺杂Mg2＋、Ca2＋和Sr2＋后,引起NaBaPO4晶体的金属离子和氧离子的键长改变,使分子间振动改变,发射率改变．其中以NaBa0.85 Mg0.15 PO4的红外辐射性能最佳,8～14μm波段的发射率可达0.924．     

碳纳米管高温红外隐身特性的研究

研究了碳纳米管粉末在3～5μm、8～13μm波段内的平均红外发射率,分别考察了单壁碳纳米管(L-SWNT-1*)、双壁碳纳米管(L-DWNTs)及多壁碳纳米管(L-MWNT-10)在上述2个波段内发射率随温度的变化。研究结果表明,随着温度的升高,实验所用碳纳米管粉末在上述2个波段内的平均红外发射率随之降低,尤其是在波段3～5μm内,温度为190℃时碳纳米管的平均红外发射率与70℃相比降低了35%左右。同时,对环氧树脂基碳纳米管涂层的红外发射率随温度的变化也进行了考察。结果表明,随温度的升高,涂层的红外发射率也随之降低。说明碳纳米管具有一定的高温红外隐身特性,且碳纳米管在中波3～5μm比在长波8～13μm具有更明显的负温度系数效应。     

预警机红外辐射特性研究

为了研究预警机的红外辐射特征,建立了预警机红外辐射简化模型,计算了预警机各主要辐射源温度及峰值波长.以预警机蒙皮、发动机尾喷管、发动机尾焰以及雷达发射机通风口为主要红外辐射源,以E-2"鹰眼2000"预警机为例,计算了预警机在8～12 μm波段不同探测方向的红外辐射强度,并对计算结果进行分析,可为红外告警系统探测或红外制导武器攻击预警机的研究打基础.     

双波段共口径同时偏振光学系统设计

为了实现快速提取目标在不同光谱下偏振辐射特性的目的,设计了一款可见光为0.38～0.76μm,近红外为0.85～1.6μm双波段目标探测识别的分孔径同时偏振成像系统,该系统由四个分孔径子系统组成和一个公共镜头组组成。设计结果表明:该系统对可见光和近红外波段分别进行偏振编码成像时,可见光波段和近红外波段可以同时获得不同光谱的偏振图像信息,保证了各个光谱对同一目标成像的一致性,实现了对同一目标不同辐射特性偏振图像的采集。当光学系统的焦距为60mm,F数为5,视场角2ω为3.8°,系统反应速度快,整体成像质量良好,可实现昼夜全天候工作。     

SO4^2-／ZrO2／Al2O3催化剂的制备及其催化性能

用微波、红外、烘箱3种干燥方法制备了负载型纳米ZrO2／Al2O3复合载体,同时在复合载体表面负载SO4^2-制成SO4^2-／ZrO2／Al2O3催化剂,将此催化剂用于α-蒎烯催化异构化反应中。用XRD、FT—IR、TPD等对催化剂的表面积、孔径、晶相结构、酸强度等进行了表征。结果表明,微波干燥法制备的复合载体催化剂（SO4^2-／ZA-W）中ZrO2的粒度较小（平均6nm）,比表面积为156．1m^2／g,平均孔径为4．95nm,其表面酸性中心数和酸强度均高于红外干燥法和烘箱干燥法制备的催化剂。SO4^2-／ZA-W催化剂在α-蒎烯催化异化反应中具有较高的活性,α-蒎烯转化率为95．6％,α-松油烯、柠檬烯等单环萜烯的含量达到56．5％。     

质子酸掺杂聚苯胺的电磁参数及吸波性能研究

探讨不同质子酸掺杂对聚苯胺结构、电磁参数及吸波性能的影响．采用化学氧化法将HCl,H2SO4,DBSA（十二烷基苯磺酸）,TSA（甲基苯磺酸）,SSA（磺基水杨酸）分别制备了二次掺杂聚苯胺．通过FTIR,Uv—Vis、四探针法、四态四端口测试系统分析了掺杂聚苯胺光谱特性、电导率、电磁参数及吸波性能．结果表明,质子酸掺杂聚苯胺的光谱特征吸收峰发生了不同程度的红移,电导率在0．12～0．79S／cm范围,属有机半导体材料．质子酸掺杂聚苯胺的微波吸收主要以介电损耗为主,在9．3GHz的最大微波吸收达到-5dB．     

Estimation of Thermal Imaging System Operating Range Based on Background Radiation

Traditional operating range prediction methods assume that the atmospheric radiances in a target path and a background path are equal.But they are different in a real-world environment.To solve this problem,the influence of atmospheric radiance on operating range prediction is analyzed in this paper.Range estimation model in thermal imaging based on background radiation (REBR) is proposed.Infrared image radiometric calibration is used to calculate the background radiation of a system entrance pupil.The result shows that,compared with traditional operating range prediction methods,the REBR method is more suitable for the actual atmospheric transmission process and the physical process of infrared imaging.     

Dielectric Properties and Microwave Heating of Molybdenite Concentrate at 2.45 GHz Frequency

Dielectric properties were measured using cavity perturbation method. The temperature rising behaviors of molybdenite concentrate were investigated in the field of microwave. This process was conducted to show the microwave absorption properties of molybdenite concentrate and the feasibility of microwave roasting molybdenite concentrate to prepare high purity M_OO_3. The dielectric constant,dielectric loss,and loss tangent increase from 3. 51 to 5. 04,0. 22 to 0. 51 and 0. 065 to 0. 102 respectively. They are proportional to the apparent density of molybdenite concentrate in the range of 0. 9-1. 4 g/cm3. The results show that the molybdenite concentrate has good microwave absorption capacity in the conventional density range. The temperature rising curves show that the apparent heating rate of the molybdenite concentrate increases with the increase in microwave power and decreases with the increase in the sample mass and thickness. The temperature of concentrate sample of 100 g reaches approximately 800 ℃ after 5 min of microwave treatment at 0. 5 kW of power. Our findings show that it is feasible to prepare high-purity M_OO_3 from molybdenite concentrate by microwave roasting.     

Dielectric Properties and Microwave Heating of Molybdenite Concentrate at 2.45 GHz Frequency

Dielectric properties were measured using cavity perturbation method.The temperature rising behaviors of molybdenite concentrate were investigated in the field of microwave.This process was conducted to show the microwave absorption properties of molybdenite concentrate and the feasibility of microwave roasting molybdenite concentrate to prepare high purity MoO3.The dielectric constant,dielectric loss,and loss tangent increase from 3.51 to 5.04,0.22 to 0.51 and 0.065 to 0.102 respectively.They are proportional to the apparent density of molybdenite concentrate in the range of 0.9-1.4 g/cm3.The results show that the molybdenite concentrate has good microwave absorption capacity in the conventional density range.The temperature rising curves show that the apparent heating rate of the molybdenite concentrate increases with the increase in microwave power and decreases with the increase in the sample mass and thickness.The temperature of concentrate sample of 100g reaches approximately 800 ℃ after 5 min of microwave treatment at 0.5 kW of power.Our findings show that it is feasible to prepare high-purity MoO3 from molybdenite concentrate by microwave roasting.     

微波合成LiMn2O4正极材料及其电化学性能的研究

本文以Li2CO3 、MnO2为原料,采用微波热处理合成锂离子电池正极材料LiMn2O4,研究了热处理温度,Li/Mn摩尔比对产物结构和电化学性能的影响,同时研究了微波热处理和传统热处理两种加热方式的差别.通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、恒电流充放电测试分别对产物的结构、形貌及电化学性能进行表征,结果表明：采用微波法在750℃保温15 min,快速地制备出尖晶石型LiMn2O4,纯度高,尺寸分布均匀,约100-300 nm;于0.1C倍率下,以微波法制备的正极材料首次放电比容量可达112.38 mA·h/g,1C倍率充放电50次循环后,容量保持率为91.6％;以传统方法制备的正极材料0.1C倍率下首次放电比容量为94.07 mA·h/g,1C倍率充放电50次循环后,容量保持率为71.4％     

适用于谷物干燥的红外辐射陶瓷材料

以Al2O3、SiO2为主体原料,Fe2O3、CuO、Y2O3为辅助原料,经高温烧结合成了适用于谷物干燥的红外辐射陶瓷材料(莫来石及掺杂莫来石)。并测定了其在2.5~15μm波段的红外辐射率在0.845~0.933之间。利用正交实验设计,以红外辐射率为指标进行了配方的优化设计,经过分析得到最佳质量分数的配方方案:主体原料:莫来石子90%(Al2O3与SiO2的摩尔比为3∶2);辅助原料:Fe2O3为2.5%、CuO为5%、Y2O3为2.5%。     

微波辐射强化焦炭还原NO的反应机制

为探索高效、廉价的燃煤工业锅炉脱硝技术,以适宜工业应用的苹果木热解焦炭和热解兰炭作为NO还原剂,在微波反应系统中研究微波辐射对两种样品还原NO能力的影响,并结合红外测温实验,以及两种样品的孔隙结构、热重反应性等理化性质,对还原实验结果进行分析.研究结果表明:和热解兰炭相比,苹果木热解焦炭的孔隙结构更加发达,BET比表面积和孔容积更大,易于着火,燃烧反应速度较早达到最大值,并最先燃尽;但其燃烧剧烈强度、前期反应能力、可燃性以及燃烧性能偏弱.未施加微波时,苹果木热解焦炭对NO的还原能力强于热解兰炭;施加微波后,两种样品还原NO的能力较未施加微波时均有所增强;微波辐射有效促进了焦炭对NO的还原,且这种促进效果和微波功率成正比关系;微波辐射对热解兰炭的NO还原的促进效果较苹果木热解焦炭明显.红外测温实验结果表明,经过不同功率的微波辐射后,两种样品表面温度均有不同程度的提高,说明微波具有明显的热效应,促进了焦炭对NO的还原.     

Research on the Properties of a Surface-Type Infrared Decoy and Effect of Multiple Launching

面源式红外干扰弹红外特性及多级发射影响研究

王政伟,宁惠君,王金龙,王浩,张成

（南京理工大学 能源与动力工程学院）

创新点说明：

建立了自燃箔片式面源红外干扰弹散布刚体运动模型,考虑了干扰箔片在实际作战过程中遮挡效应,更加准确的描述了箔片式面源干扰弹的红外特性与多级发射特性。

研究目的：

建立更加符合箔片式面源干扰弹的散布规律的工程计算模型,分析新型面源式红外干扰弹红外干扰特性规律,提高其干扰效能。

研究方法：

（1）采用六自由度刚体模型求解了数千个薄片的散布问题;

（2）基于自燃箔片单体燃烧试验获取了自燃箔片燃烧规律;

（3）结合薄片散布与薄片燃烧规律,考虑薄片间的遮挡效应,采用玻尔兹曼理论求解了自燃箔片式干扰弹单发和多级发射条件下的红外干扰规律;

结果：

该型自燃箔片式面源干扰弹能形成与战机辐射强度相似的红外干扰云团,干扰面积足够覆盖战机发动机与尾焰。

结论：

（1）自燃箔片式面源红外干扰能有效覆盖成像式雷达制导视场,单发干扰强度能满足红外辐射强度需求。

（2）采用0.2s的间射间隔能形成更有效的连续干扰云团,采用多发齐射方式能有效提升干扰效果,但干扰效率会随发射数量增加而大大降低。

关键词：兵器科学与技术,面源式红外干扰弹;辐射强度;多级发射;

     

铝酸钙的微波合成与表征

铝酸钙是一种很有发展前景的环保型无机阻燃剂。以结晶氯化铝、氢氧化钠、氯化钙、氢氧化钙为原料,探讨了在微波辐射下合成铝酸钙(3CaO.Al2O3.6H2O)的方法。考察了反应温度、微波辐射时间、原料比等因素对反应的影响。通过优化试验,确定了合成3CaO.Al2O3.6H2O的适宜反应条件。结果表明:加入结晶氯化铝19.3g、氢氧化钠13.4g、氯化钙2.2g、氢氧化钙3.0g、水75.8mL,其中n(Al):n(OH-)=1∶4.2、n(Ca)∶n(Al)=3∶4.0、w(固)∶w(液)=1∶2.0;微波设定温度为100～115℃,微波辐射总时间为55min时,产品产率约为90%。采用TG-DTA及FE-SEM分析方法对产品的性质进行表征,分析结果显示产品的脱水温度约为298℃,产品的粒径小于5μm。