氧化剂对红磷烟幕抗10.6μm激光性能的影响研究

在红磷发烟剂中分别加入四氧化三铁、三氧化二铁、氧化锰、硝酸铯、硝酸锶等氧化剂和可燃剂金属镁配制成六种发烟剂,在烟幕试验柜中测试了这六种不同配方烟幕的成烟时间、沉降速度和对10.6μm激光消光系数。研究表明,硝酸铯或硝酸锶作氧化剂时,烟幕的成烟时间分别为20 s和15 s,沉降速度分别为0.0021 m.s-1和0.0019 m.s-1,可以改善发烟剂的燃烧性能,而且烟幕对10.6μm激光的消光能力提高了41.9%和38.7%,因此,硝酸锶更适合作红磷烟幕的氧化剂。     

红磷与纳米氧化铝组合烟幕对10.6μm激光的消光系数研究

为了提高红磷烟幕对10.6μm激光的消光性能,在中型烟幕试验柜中分别测试了纳米氧化铝气溶胶、红磷及其组合烟幕对10.6μm激光的质量消光系数。在空气相对湿度为40%的条件下,纳米氧化铝气溶胶、红磷及其组合烟幕对入射功率为1.0W的10.6μm激光的平均质量消光系数分别为0.222,0.298,0.449m2.g-1。根据试验结果,纳米氧化铝气溶胶和红磷烟幕组合使用后可以显著改善纳米氧化铝粉体的分散特性,并使得红磷烟幕对该波段激光的质量消光系数提高50.7%。     

纳米镍粉对1.06μm和10.6μm激光的消光性能研究（英）

在容积为20 m3的烟幕箱中测试了30 g纳米镍粉形成的烟幕对1.06μm和10.6μm激光的消光性能。其质量消光系数分别为1.542 m2.g-1、1.078 m2.g-1,沉降速度为1.035×10-3m.s-1,与常规材料的烟幕性能比较表明,纳米镍粉形成的烟幕消光性能好,悬浮时间长,是一种能有效干扰1.06μm和10.6μm激光的新型烟幕材料。     

膨胀石墨烟幕对1.06μm和10.6μm激光的消光特性研究

为测试膨胀石墨烟幕红外激光消光特性,在分析膨胀石墨烟幕消光机理的基础上,通过测量其在不同时段的烟幕平均质量浓度和平均激光透过率,得到了膨胀石墨烟幕对1.06μm近红外和10.6μm远红外激光的质量消光系数分别为1.149 8m<'2>/g和0.820 5m<'2>/g.结果表明,膨胀石墨烟幕对两个波长的红外激光具有良好的消光和干扰效果,在光电对抗领域具有广阔的应用前景.     

超细赤磷的安定性及发烟剂烟幕对10.6μm激光的消光性能

采用无机-有机双层微胶囊包覆法对超细赤磷进行处理,研究其安定性,将处理后的超细赤磷与氧化剂等混合配制成发烟剂,测定其烟幕对激光的消光性能。结果表明,超细赤磷包覆后安定性大大提高,其烟幕对10.6μm激光具有优异的遮蔽效果,透过率降到14%以下。     

石墨粒度对红外、10.6μm激光的衰减性能影响

为选择性能优良的红外与激光烟幕遮蔽材料,在烟幕箱中测试研究了3000目、6000目和10000目石墨形成的烟幕对红外与10.6μm激光的衰减效果.结果表明:不同粒度石墨对红外与10.6μn激光均具有显著的衰减作用,当烟幕浓度为1.5g·m-3时,石墨对红外与10.6μm激光透过率均小于30%;随着粒度减小,石墨对红外与10.6μm激光的衰减能力逐渐增强,烟幕浓度达到3.5g·m-3时,对红外热像仪可实现完全遮蔽干扰.     

赤磷对改进型HC发烟剂烟幕性能影响的试验研究

以改进型HC发烟剂为基础配方，试验研究了发烟剂中赤磷的含量对所成烟幕的红外光谱透过率，初始浓度和沉降速度及烟幕粒谱分布的影响。试验结果表明，当烟剂中不含赤磷时，其烟幕在8－14μm波段的红外光谱平均透过率为22．4％，当发烟剂中赤磷含量为10％时，形成的烟幕在8－14μm波段的红外光谱平均透过率降至7．8％。     

激光消光干扰烟幕剂研究

为减弱烟幕对激光信号的散射,首先确立了激光后向散射率的烟箱测试方法,筛选了碳黑等基材,形成了以碳黑-2为主的激光消光干扰烟幕剂的初步配方.结果表明:若与磷基、铜基发烟剂等混合配比,可以进一步扩展该剂的干扰波段,使烟幕达到最佳效果.     

HC基新型抗红外发烟剂研究

分析了传统HC烟幕对可见光和红外的遮蔽特性，针对HC发烟剂配方的局限性和发烟原理，通过用镁粉代替锌粉，用氧化锰代替氧化锌，添加红磷和富碳有机化合物等途径并结合大量实验确定了系列抗红外发烟剂配方。在中型烟幕试验柜中对该系列配方的发烟剂形成的烟幕的抗红外性能进行了测试评价，给出了具体的评价试验方法和典型烟幕对红外目标进行遮蔽的热成像图。在此基础上优选了两种HC基的新型抗红外发烟剂，给出了相应的红外消光系数测定数据与傅立叶变换红外光谱。与传统的HC烟幕相比，新研究的HC10号和HC06号抗红外发烟剂形成的烟幕在3—5μm和8—14μm波段的红外消光系数分别增大了41．86％和78．46％，使传统HC烟幕的抗红外性能得到显著提高，尤其是在远红外波段效果更为明显。     

几种纳米氧化铝的红外消光性能研究

利用傅里叶变换红外光谱仪在中型烟幕试验柜中,对八种α型和γ型纳米氧化铝粉体气溶胶在3~5μm与8~14μm波段的红外消光特性进行了测试对比。利用KBr压片法测试了样品的红外光谱,给出了样品的晶型、平均粒度和比表面积等特征数据。实验结果表明,纳米氧化铝对红外具有良好的消光作用。纳米氧化铝气溶胶在3~5μm和8~14μm波段的最大质量消光系数分别为1.798m2·g-1和1.940m2·g-1;γ型纳米氧化铝的红外平均透过率普遍小于α型;比表面积越大、纳米氧化铝粒子平均直径越小对红外的消光性能就越显著。     

新型3 mm波干扰材料一超薄导电片的消光性能研究

以鳞片状晶体石墨为基本原料，通过湿法球磨，研制出一种新型3 mm波衰减材料——超薄导电片。研究了其基本物理性能，测试了超薄导电片对3毫米波的动态衰减性能。基于毫米波干扰材料的雷达散射截面理论，通过对超薄导电片的趋肤深度、表面电阻率、热损耗电阻的分析、估算，说明了超薄导电片对3 mm波的吸收衰减优于毫米波箔条，约占总衰减的35.6%．应用米氏理论，计算了超薄导电片在3 mm波段的消光参数，认为在粒径参数尼较小时，以吸收衰减为主；当是较大时以散射衰减为主，在半波长（超薄导电片的粒径为1.5 mm）时，吸收衰减约占总衰减的42%.     

气溶胶环境影响下连续波激光引信回波特性

激光引信具有定距精度高、抗电磁干扰的优点,但其易受烟尘等气溶胶粒子的干扰。基于蒙特卡洛仿真方法研究连续波激光引信在气溶胶干扰环境下回波信号特性。构建气溶胶粒子各种散射作用下连续波激光回波信号模型,包含粒子后向散射信号、经粒子散射的目标信号与目标回波信号3种类型,模型中的气溶胶消光系数和散射系数根据光子的空间位置坐标、气溶胶浓度分布和粒径分布而动态变化。分析不同浓度条件下信号时频域特性、信噪比等特性与激光波长、气溶胶粒子粒径等因素间的关系。仿真及实物实验结果表明：在气溶胶低浓度条件下,回波信号谱峰集中于与目标距离相关的频率处,并未出现干扰谱峰;当浓度超过中度条件时,既存在目标谱峰也存在干扰谱峰;达到重度干扰时,干扰谱峰则可能会强于目标谱峰;随着气溶胶浓度增加,信号信噪比降低;对于400～1 100 nm波长范围的激光,粒子粒径分布在20～100 μm时信噪比相对较高。     

宽波段气悬体对红外、毫米波衰减性能研究

以赤磷发烟剂,铜粉和毫米波箔条为组合装药的宽波一段干扰弹为研究对象,采用静态测试方法,研究了由磷烟、铜粉、箔条组成的气悬体对3～5 μm、8～14 μm红外辐射和3 mm、8 mm波的衰减性能,实验结果表明该气悬体在3～5 μm、8～14 μm的透过率分别为11%和9%,对3 mm、8 mm波透过率分别为10%和7%,验证了气悬体是一种较好的宽波段干扰材料。各组份不仅继续发挥了单波段良好的衰减作用,而且在一定程度上起到了协同增强的效果,增强了各组份单波段的衰减效果。在目前单一发烟材料尚不具备宽波段干扰的情况下,选择组合方法形成气悬体的方法是可取的技术途径。     

光电感烟探测器的研究

散射光型光电感烟探测器的光电接收器输出信号,与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有关.其粒径划分为瑞利散射区、米氏散射区、布里卡尔散射区.随着粒径增大,前向散射增大,侧向散射次之,后向散射减小.但无论粒径如何变化,前向散射信号总优于后向散射信号.相对于前向散射,后向散射的散射强度不如前向散射差别大.并据此设计散射光型光电感烟探测器.     

粒径对烟幕中团聚体颗粒散射特性的影响分析

以烟幕中颗粒团聚现象为背景,针对烟幕中的团聚体的消光性能优化问题进行了研究。基于Cluster-Cluster Aggregation理论建立了随机粒径的团聚体算法程序,用于生成具有不同颗粒半径的团聚体模型;在此模型基础上运用多球T矩阵方法计算分析了烟幕中粒径呈对数正态分布的团聚体散射特性;同时结合具体的物理模型研究分析了粒径的分散程度对团聚体消光因子、散射因子及散射能量分布的影响。结果表明：团聚体中颗粒粒径分散程度的降低会提高烟幕的消光性能;模拟的多组团聚体中,A型团聚体较B型团聚体消光因子提高了30.9%,总体散射能量降低了32.5%;团聚体中尽量避免出现偏离对数正态分布均值的极大粒径颗粒可以有效地提高烟幕团聚体的消光性能。     

赤磷发烟剂、铜粉组合烟雾的红外消光性能

本文介绍了赤磷发烟剂、铜粉组合烟雾在烟雾箱中的测试结果，阐述了组合烟雾的红外消光性能，分析讨论了与组合烟雾相关的几个问题。     

不同信道环境的激光水下传输仿真

为更深入研究水下激光在武器探测及通信中的应用与不同信道环境传输过程中的特性,验证蒙特卡洛法仿真在水下激光传输中,关于水下散射体直径、密度和距离对接收光子权重、单光子散射次数以及时间展宽的影响,将米氏散射解析模型与蒙特卡罗法仿真结合,通过改变米氏散射模型中的散射体直径、密度以及传输距离从而改变仿真过程中需设置的散射系数、消光系数、不对称因子以及光子自由运动距离,得到其仿真结果关于光子权重随散射体直径、密度以及传输距离的增大而减小的结论,分析了造成其结果的原因;研究了水下散射体直径在蒙特卡洛罗仿真中对单光子平均散射次数的影响。仿真结果表明：在米氏散射模型中单光子散射次数随着散射体直径的增大而增加,分析了散射体直径对造成时间展宽的影响。     

雨滴对波长0.532μm激光光束的衰减特性

降雨对激光信号产生严重的衰减,从而给激光近炸引信的应用带来一定的影响.激光在雨中的传输衰减已在红外波段有了深入研究,而可见光波段激光在雨中传输的衰减特性还未见报道.在夫琅禾费衍射和几何光学散射理论基础上,建立单雨滴对波长0.532 μm绿激光光束的传输衰减模型,通过实验测试多雨滴的透过率并与理论计算结果进行对比,误差不...     

基于红外定量分析方法检测烟幕粒子质量消光系数

烟幕粒子的质量消光系数是表征其遮蔽能力的重要参数。本文提出运用红外傅立叶变换光谱仪检测微粒红外吸光度，该技术基于红外定量分析原理，无需使用烟箱装置，在实验室内即可完成对新型气溶胶粒子消光性能的快速测试和评估。将一定质量的粉末样品均匀地分散在某种有机溶剂中，制作成悬浊液，运用红外光谱仪扫描后得出相应的吸收谱图。通过分析、计算求出粒子在测试波段的质量消光系数，所得结果与烟箱试验数据吻合较好，从而证实上述测试方法准确、可靠，测试成本较低，可用于新型烟幕材料衰减性能的初步鉴定、评判，是传统测试技术的辅助和补充。