Harmonic generation in transition metal dichalcogenides and their heterostructures

Few layered transition metal dichalcogenides (TMD), with an absence of crystal inversion symmetry and outstanding optical characteristics, are frequently applied in studies of nonlinear optics (NLO) for harmonic generation. Related materials are regarded as potential candidates for many optoelectronics applications. In order to enhance and manipulate the intrinsically weak NLO responses, TMD’s have been fabricated into heterostructures in recent years. The basic physics of harmonic generation and of TMD optical responses, as well as the interactions in TMD hybrid structures are introduced briefly, and the current state-of-the-art in the performance of TMDs in harmonic generation are reviewed. A particular focus is made on heterostructure studies to enhance and manipulate the response, which represent the core issues for devices and applications.     

基于LabVIEW的甲烷产气量自动测量系统设计

针对实验室现有的厌氧发酵装置产气测量存在费时费力、人眼读数误差较大、自动化程度低等问题,设计一种基于LabVIEW的甲烷产气量自动测量系统。提出采用排水法与称重计量法结合的测量方法,以实现产气量自动测量。称重传感器获取发酵甲烷产气排水后得到水的质量,经换算得到排水体积即甲烷产气体积。利用LabVIEW编写软件平台,采用NI USB-6251数据采集卡对发酵过程中的关键参数如甲烷产气量、温度和pH值进行实时采集、处理、显示及存储,同时控制夹管阀和蠕动泵实现自动补充排水液的功能。利用微量注射器对自动测量系统开展性能验证实验。试验结果表明:该装置的测量平均相对误差最大值为1.10%。该系统可以满足发酵实验对甲烷气体的测量需求,不仅能够提高自动化水平还可以提高测量准确性。     

湿式摩擦副滑摩过程温度场分析及实验验证

湿式摩擦副滑摩过程温度场与应力场相互耦合作用,温度场分布受到多种因素影响,其中压力、旋转速度、润滑流量作为湿式摩擦副工作参数对其温度场的影响尤为显著。在理论分析基础上,采用有限元数值模拟分析与实验研究相结合的方法,对摩擦界面温度场时空分布特性进行研究,同时研究界面温度场在摩擦副工作压力、相对转速和润滑流量作用下的变化规律。研究表明:在对偶钢片和摩擦片近外径侧更易出现高温和应力集中区,且对偶钢片相对于摩擦片更易出现温度和应力分布不均匀情况;温度场中高温集中区与应力场中应力集中区相对应,最大温度随着压力增加、相对转速增大、润滑流量减少而显著上升,该结果得到试验结果的验证。     

一种基于压缩感知的运动目标检测技术

运动目标检测是计算机视觉、图像处理等相关领域的研究热点，其核心就是对视频图像中的每一帧图像进行相应的研究和处理。本文主要研究思路是从压缩感知技术采样信号的角度出发，将每一帧的二维图像压缩采样成具有少量信息的一维信号，再通过信号重构用少量数据量将图像重构出来，最后通过目标检测技术对每一帧的图像进行运动目标提取。仿真实验表明该方法是可行和有效的，同时可以大大减少目标检测中所记录的数据量，解决海量数据的存储与传输问题。     

基于振动实测的非均质地层钻头失效分析与对策

四川盆地作为国内页岩气开发的重点区域,通过近几年的不断攻关和实践,机械钻速得到了提高,但由于受地层复杂、可钻性差、非均质性强等地质因素的影响,导致井下钻柱系统不良振动剧烈,容易出现钻头损坏严重、钻速较低等问题,严重影响了钻井时效。为了解决上述难题,以该盆地涪陵工区上二叠统龙潭组—中二叠统茅口组为例,采用井下振动高频测量工具的实测手段,测量了钻头—钻柱系统的动态振动加速度参数,结合地层的岩性和矿物组分分析,研究钻头失效原因与对策,并开展了现场试验。研究结果表明:①在非均质地层中钻进的钻头—钻柱系统产生了大于40 m/s~2的高幅值瞬时冲击振动,高幅值的瞬时冲击是导致钻头先期失效的主要原因;②提出了抑制高幅值的瞬时冲击振动采用"减振+增压"工具组合和避免井下工具共振的钻井参数;③采用钻井新参数的试验井比邻井的高幅值瞬时振动降低了17%,单只钻头进尺增加24%,钻头工作环境得到了较大的改善,钻头使用数量减少。结论认为,该研究成果能够有效地改善钻头—钻柱系统的振动状态,有利于达成延长钻头使用寿命的目标。     

基于三相幅度测量的相控阵天线快速校准方法

提出了一种基于三相幅度测量的相控阵天线快速校准方法。该方法将天线阵列进行分组,利用每种分组在三种配相下的阵面合成场幅度测量值,可解算出各个天线单元的初始幅相值。该方法仅需幅度测量,避免了相位测量误差影响单元幅相值的计算精度,而且所需幅度测量次数仅为(2N+1)次,可显著提高校准时效性。另外,利用分组思想,同时改变多个单元相位,使总辐射场的幅度变化显著,提升校准准确性。仿真结果表明:校准后相位均方根误差为2.2°,幅度均方根误差为0.2 dB。     

步长自适应的测量矩阵迭代优化方法

在压缩感知中，降低传感矩阵的列相干性可以提高重构精度。因为稀疏字典一般是固定的，所以目前主要通过优化测量矩阵来间接降低传感矩阵列相干性。提出一种改进的测量矩阵优化算法，使用梯度下降法更新测量矩阵并结合Barzilai-Borwen方法以及Armijo准则，使步长能够在迭代中自适应调整并保证算法收敛性。仿真实验表明，所提出的方法具有更快的收敛速度并且能够得到更优的测量矩阵。     

靶面激光光斑尺寸原位测量的研究

提供了一种简便易行的靶面激光光斑尺寸原位测量的方法。从高斯光束的横向光强分布特性出发,建立了激光烧蚀斑半径与辐照激光能量、光斑尺寸、烧蚀阈值间的关系式,模拟分析发现辐照激光光斑尺寸对烧蚀斑半径随辐照能量变化曲线有较大影响。对于脉宽为2 ms,波长为1064 nm的激光,实验测量了不同能量激光辐照下相纸烧蚀斑半径,并用推导出的关系式拟合测量数据,获得了靶面处光斑尺寸和样品烧蚀阈值。同时,也测量了不同位置处的光斑尺寸和样品烧蚀阈值,对高斯光束束腰位置和样品烧蚀阈值的光斑尺寸效应进行了验证。研究结果表明该技术结果可靠,简单高效。该技术可以为高能激光与固体物质相互作用的基础研究和激光加工等应用领域中实现简单方便地测量靶面光斑尺寸提供帮助。     

High-resolution ISAR imaging of fast rotating targets based on pattern-coupled Bayesian strategy for multiple measurement vectors

Very high resolution inverse synthetic aperture radar (ISAR) imaging of fast rotating targets is a complicated task. There may be insufficient pulses or may introduce migration through range cells (MTRC) during the coherent processing interval (CPI) when we use the conventional range Doppler (RD) ISAR technique. With compressed sensing (CS) technique, we can achieve the high-resolution ISAR imaging of a target with limited number of pulses. Sparse representation based method can achieve the super resolution ISAR imaging of a target with a short CPI, during which the target rotates only a small angle and the range migration of the scatterers is small. However, traditional CS-based ISAR imaging method generally faced with the problem of basis mismatch, which may degrade the ISAR image. To achieve the high resolution ISAR imaging of fast rotating targets, this paper proposed a pattern-coupled sparse Bayesian learning method for multiple measurement vectors, i.e. the PC-MSBL algorithm. A multi-channel pattern-coupled hierarchical Gaussian prior is proposed to model the pattern dependencies among neighboring range cells and correct the MTRC problem. The expectation-maximization (EM) algorithm is used to infer the maximum a posterior (MAP) estimate of the hyperparameters. Simulation results validate the effectiveness and superiority of the proposed algorithm.