DLS纳米粒度仪噪声剔除方法探讨与计量检定

为提高动态光散射(dynamic light scattering,DLS)纳米粒度仪测量准确度与稳定性、适应JJG 1104——2015《动态光散射粒度分析仪检定规程》要求,通过系统分析仪器噪声来源与影响程度,将接收光强信号分为3部分,推导出光强信号自相关函数的数学式,并从其物理意义出发,提出针对性的噪声剔除方法。通过搭建仪器软硬件平台进行实验,可以看出仪器示值误差7%,重复性为0.9%,表明噪声剔除方法有效,能满足规程要求。     

基于物理散射的单基地海底混响建模与仿真分析

分析了海底混响包络非瑞利化的原因,将基于物理过程的K分布混响模型和Jackson海底散射模型相结合,建立了基于物理散射的单基地海底混响仿真模型。将海底混响统计特性与声呐波束宽度、带宽、频率、掠射角等系统参数和散射体尺寸、散射强度、分布密度等环境参数联系起来,同时兼顾了海底混响的统计特性和物理形成机制,仿真结果验证了模型的有效性。     

液相色谱仪－蒸发光散射检测器的检定

本文详细描述了按照新版JJG 705—2014液相色谱仪检定规程的要求,对液相色谱仪－蒸发光散射检测器进行检定的过程,并总结了检定过程中的经验和注意事项,以供广大检定员参考。     

PAN纤维炭化过程中缺陷结构的温度效应

采用小角X射线散射(SAXS)方法研究了PAN纤维在炭化及石墨化过程中微孔缺陷结构随热处理温度的变化.由微孔结构散射形成的PAN基碳纤维SAXS散射花样经圆积分处理后为光滑曲线.使用一维散射曲线计算得到微孔结构均方回转半径、相对孔体积、孔隙率、比表面积结构参数随温度的变化规律.结果表明:随热处理温度提高PAN基碳纤维微孔结构变化分为三个阶段:400～700℃微孔体积变化(孔的融合)为主,形态变化为辅;700～1800℃微孔体积变化(孔的分裂与缩小)与形态变化(边缘复杂化)基本同步;而1800～2400℃微孔形态变化为主,体积变化为辅.     

基于纯声子散射模型的梯度阻热涂层热力分析

梯度阻热涂层(由不同混合比的阻热涂层和底层材料组成)可以降低阻热涂层(陶瓷)材料和底层(金属)材料之间因热失配而产生的热应力.结合纯声子散射模型(用于梯度阻热涂层)与傅里叶热传导模型(用于底层),用数值方法求解梯度阻热涂层的温度场和应力场,研究了阻热涂层参数(松弛时间、声子速度)梯度分布对温度场的影响以及阻热涂层力学性能(弹性模量、热膨胀系数)梯度分布对热应力的影响.结果表明:阻热涂层参数梯度分布能明显减小梯度阻热涂层的温度梯度;阻热涂层力学性能梯度分布能降低梯度阻热涂层的热应力,其中热膨胀系数梯度分布的影响明显大于弹性模量梯度分布的影响.     

利用浮标和NWP风场对HY-2散射计联合定标验证

本文对海洋二号卫星微波散射计(Haiyang-2 Scatterometer,HY-2 SCAT)进行了海洋定标算法研究,并使用数值天气预报模型风场(Numerical Weather Prediction,NWP)和浮标数据对定标后反演风场进行联合验证.通过匹配2012年12月份的HY-2 SCAT反演风场、NWP风场及浮标的观测数据,共得到无降雨条件下的3112个25km分辨率的匹配数据.对匹配数据进行分析时,采用基于变量的误差分析方法能够得到比传统线性回归方法更精确的验证结果.选取在风场U、V分量进行联合验证能得到较在风速、风向上更为有利的验证结果.验证结果表明,经过海洋定标法之后的HY-2 SCAT测量后向散射系数的误差残余小于0.15dB,其反演风场与浮标及NWP数据相吻合,U、V分量相对浮标及NWP数据偏差均小于0.23m/s,验证了该定标算法的有效性及定标后反演风场的高精度.     

基于光散射的实时气溶胶粒子形状识别技术研究

利用米氏散射理论和时域有限差分(FDTD)软件计算了不同大小、形状和折射率粒子的前向散射光场分布,分析了通过光强度分布和非对称因子反演粒子相关信息、区分粒形的可行性。研制了一台利用增强型CCD相机在线采集单个气溶胶粒子在5°~19°前向散射角范围内光场图样的装置。8μm粒径的聚苯乙烯球形粒子散射图样实验结果与理论计算对比较为吻合,验证了该装置的有效性。应用该装置对不同形状的气溶胶粒子进行检测,结果表明能够从散射图像和反演计算结果区分出球形、杆状和其他形状粒子。     

用于CARS激发源的全光纤窄线宽皮秒脉冲种子源的研究

进行了窄线宽、低重复频率和无色散管理的全光纤皮秒脉冲种子源的研究。数值仿真分析了腔内脉冲的演化过程,研究了腔长和光纤光栅带宽对脉冲稳定性和脉冲宽度的影响。搭建实验系统,对腔长和抽运功率的影响进行了实验研究,在腔长为24.1 m时,成功产生86 ps的稳定光脉冲,其线宽为0.04 nm,重复频率为4.3 MHz。当将此脉冲放大用于相干反射托克斯拉曼散射(CARS)光谱探测,理论光谱分辨率可达0.3 cm-1。     

基于光学原理的轴承球体表面缺陷检测方法研究

目的 实现球体表面微小缺陷的非接触式检测。方法 基于激光散射和剪切干涉的光学原理,设计了适用于微小缺陷检测的光路系统,搭建了可适用于不同直径球体检测的精密可调节检测光路系统平台,通过对标定板的检测及重复性实验,确定光路系统的检测精度。采用高精度气浮主轴搭建了精密可调节的球体运动平台,通过对直径20 mm的G5级高精度氮化硅陶瓷球的检测实验,以及通过对一半抛光一半未抛光直径20 mm轴承钢球体的检测对比实验,验证光路实验平台对于球体表面微小缺陷检测的可行性。 结果 标定板上4 μm宽、63 nm高的条纹的剪切干涉信噪比为8∶1,具有相对较高的信噪比。G5级高精度氮化硅陶瓷球的检测试验以及一半抛光一半未抛光轴承钢球体检测的对比实验,验证了该光路实验平台中,激光散射可灵敏地检测较深的微米级缺陷,剪切干涉可灵敏地检测较浅的微米级缺陷。结论 基于光学原理搭建的球体表面微小缺陷检测平台,可以实现对球体表面微米级别缺陷的检测。