电磁脉冲对埋地电缆耦合的FDTD仿真分析

以有限埋地电缆为研究对象,依据电磁场理论和时域有限差分法建立了物理分析模型.采用多区域FDTD方法对埋地电缆进行分析,通过编程计算出仿真结果,该结果与实测数据比较一致,验证了该方法的正确性.     

雾和气溶胶前向散射对消光的影响

光电工程中探测器接收的光强包括透射光和大气前向散射光。雾和大气气溶胶粒子的前向散射增强了透射光,从而导致测量的衰减比实际衰减小。本文采用Mie散射理论,根据气溶胶谱分布以及雾滴的谱分布模型及其与能见度的经验关系,计算了可见光到中波红外波长的前向散射修正因子。详细分析了激光在气溶胶和雾衰减中前向散射修正因子随粒子平均半径、能见度和波长等参数的变化关系,并拟合出前向散射修正因子随粒子平均半径和视场乘积的经验关系式,在10°视场内平均残差小于0.02,可为相关光电工程提供参考。     

基于后向光散射的颗粒测量技术研究

颗粒粒径和颗粒折射率是光散射颗粒测量技术中的重要参数。为了实现颗粒粒径的测量及其分档,在广义Mie理论基础上,分析了颗粒粒径及折射率对后向散射光能分布的影响,并得到了后向散射光能分布随颗粒粒径及折射率呈周期变化规律。实验验证结果表明,后向散射光能与颗粒粒径及颗粒浓度有关。研究结果可为后续的颗粒测量研究提供参考。     

GO/Au/Ag复合材料表面形貌调控及其表面增强拉曼效应

表面增强拉曼散射光谱（SERS）因具有高灵敏及无损检测的特点,在化学检测领域受到广泛关注. 采用原位化学还原法,制备氧化石墨烯/金/银（GO/Au/Ag）复合材料,利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）、紫光—可见分光光度计（UV）等手段对复合材料结构进行表征,并深入研究不同Au/Ag比例对纳米复合材料形貌和SERS的影响. 以罗丹明6G (R6G)为探针分子,研究纳米复合材料的形态对表面增强拉曼散射的影响. 研究结果表明GO/Au/Ag复合材料具有良好的SERS增强效果,且SERS信号强度与样品表面形貌以及Au、Ag含量（质量分数,全文同）有关. Au/Ag纳米颗粒表面粗糙度以及Au、Ag含量的提高可以显著增加GO/Au/Ag复合材料的SERS效果.     

一类带位势与散射阻尼半线性波动方程解的破裂

研究了外区域上带位势与散射阻尼半线性波动方程的初边值问题.在小初值情形利用试探函数方法与迭代方法得到解的破裂性态及其生命跨度的上界估计.     

随机取向沙尘气溶胶激光雷达线退偏比特性研究

利用离散偶极子近似法,数值计算分析了随机取向旋转椭球体沙尘气溶胶粒子在尺度参数为0.1～23时(波长0.55μm对应有效半径为0.01～2μm)的激光雷达线退偏比特性,通过比较其不同旋转椭球体轴半径比下的差别,研究了粒子非球形性程度对单分散和多分散沙尘气溶胶激光雷达线退偏比特性的影响.单分散旋转椭球体沙尘气溶胶的激光雷达线退偏比对粒子的轴半径比和尺度参数有很强的依赖性;对于长旋转椭球体,沙尘激光雷达线退偏比较小值出现在瑞利散射区,而较大的值出现在米散射区;对于扁旋转椭球体,在米散射区较大沙尘粒子也可以产生较小的激光雷达线退偏比,例如,轴半径比为1/16,尺度参数为3时的沙尘激光雷达线退偏比仅为0.1%.就随机取向旋转椭球体沙尘粒子而言,对于单分散系,仅当尺度参数小于0.5时,非球形特征越明显,其激光雷达线退偏比越大;而对多分散系,非球形特征越明显,其激光雷达线退偏比越大.     

高重频激光探测回波特性分析及探测系统设计要求

通过分析高重频激光探测的作用原理,并利用目标回波功率的计算方法,对不同能见度条件下目标回波功率随探测距离的变化情况进行了仿真;分析了近程大气的后向散射、大气湍流以及系统噪声对目标回波信号的接收以及探测系统可能造成的影响,进而有针对性地提出了探测接收系统的基本设计要求,为提高主动探测系统的探测能力提供了参考依据。     

高频辐射噪声近程传播特性研究

针对近程反鱼雷武器系统建设问题,研究了鱼雷高频辐射噪声的近场传播特性。采用小斜率近似（SSA）方法研究了粗糙海面的声散射特性,给出了具有高斯分布粗糙海面的2阶～4阶SSA双站散射系数计算公式,讨论了2阶SSA双站散射系数随海面粗糙度及入射角度不同的变化规律。并利用SSA双站散射系数计算了水下高频辐射噪声散射声场。仿真结果表明,粗糙海面的散射效应对高频辐射噪声传播产生较大影响,在研究声源/接收器位于近海面的高频辐射噪声传播特性时,应充分考虑海面的散射效应。本文的研究为分析浅海目标声散射特性时,是否需要考虑海面（海底）所引起的多途效应提供了理论依据。     

基于小波能量特征的尾流光信号特征研究

针对舰船尾流激光探测的信号检测与分析问题,提出了利用小波域能量特征进行尾流特征分析的新方法。首先设计了变遗忘因子的自适应抵消器滤除水体后向散射信号与系统噪声,有效地选取了含有目标的信号;其次采用小波包分解方法并按频段的能量形成提取目标特征;最后借助主成分分析方法对特征向量进行降维。通过对试验数据的分析表明,提取的特征能有效地揭示不同性质下的尾流后向散射光信号,提高了对尾流分析的能力。     

遮光剂对气凝胶复合材料隔热性能的影响

纯气凝胶对近红外波长几乎透明,遮光剂的加入可以显著抑制气凝胶的高温辐射性能。采用Mie散射理论计算出掺杂不同种类、粒径遮光剂时复合气凝胶的平均消光系数,从而比较它们的遮光效果。采用基于瞬态平面热源法的Hot Disk TPS2500S导热仪测量了不同温度下复合气凝胶的热导率,获得了遮光剂对气凝胶复合材料隔热性能的影响规律,并与理论分析结果进行了对比。理论计算获得的不同温度下复合气凝胶的热导率与实验值符合良好,表明:在研究的范围内,掺杂的最佳遮光剂粒径在3.5μm左右;SiC的遮光效果比TiO2、ZrO2好;存在一个最佳的遮光剂体积含量(3.75%左右)使得复合气凝胶的整体隔热性能最好;所建立的理论模型可用来预测掺杂遮光剂的影响规律。