不同盐度海水的光击穿声辐射特性研究

强激光聚焦于水下时,通过光击穿机制辐射强声波信号。水体介质的盐度不同,在同等的激光参数、光学系统条件下,光击穿辐射的声波在强度、脉冲波形、频谱特征上具有一定的差异性。为研究水介质盐度对激光击穿形成的空泡辐射声波的影响,构建了激光声测量系统,实验研究了不同水体盐度参数对光击穿辐射声信号的影响。结论：激光击穿水介质伴随空泡脉动、声信号辐射效应;激光声信号脉冲宽度与水体盐度无关;空泡尺寸和激光声信号强度与激光脉冲能量成正比关系;水体盐度与激光声信号的强度早非线性变化关系。研究结果有助于激光声在海洋中的应用。     

嵌入式微纳光纤环形腔的海水盐度传感研究

通过将Loop型谐振腔嵌入在具有正热光系数的MgF2中,设计了海水中温度弱敏感的盐度传感器来实现海水盐度测量。利用COMSOL软件建立海水盐度传感模型,结合Matlab对盐度传感器的特征参量进行数值研究。结果表明:传感器的温度特性依赖于微纳光纤的半径,温度弱敏感的光纤半径随探测波长的减小而减小;盐度灵敏度随镀膜厚度和光纤半径的增大而减小;探测极限随镀膜厚度的增加而增大,随波长的减小而减小。通过优化,传感器盐度灵敏度可达0.025 nm/(mg/mL),探测极限可达到0.15 mg/mL。     

海水盐度光学检测技术研究进展

在一定温度条件下,海水的盐度与其折射率之间存在线性对应的关系,因此通过测量海水折射率可以推算出其盐度.详细介绍了几种利用光学方法测量液体折射率,从而间接检测海水盐度的技术,主要包括光纤光栅传感检测法、表面等离子波检测技术和利用几何光路折变计算折射率的检测技术,重点分析了各种方案的传感器结构、工作原理、影响测量精确度的因素,以及在实际应用中存在的问题,最后对光学技术在海水盐度实时检测中的可行性进行了展望.     

基于光电传感技术的海水盐度计研究

提出了基于位置敏感器件(PSD)的差动折射率测量方案,建立了数学模型,设计了传感探头结构,制作了原理样机。在反复实验的基础上,测定了盐度标定曲线,并对系统的稳定性和影响因素进行了测量,盐度检测的分辨率达到1.67‰,稳定性好于±1.25‰,温度和扰动引起的误差分别为0.038‰/℃和±2.58‰。对系统误差进行了分析,并提出了相应的解决办法。     

基于微管腔的光纤激光盐度传感研究

基于光学无源方案的光纤盐度传感器中光与物质的相互作用长度受限,且通常需要单独的流体通道设计,增加了检测复杂度,为此提出了一种基于薄壁微管腔和环腔结构的光纤激光盐度传感器。将薄壁微管腔作为盐度敏感单元和光滤波器,与掺铒光纤相接构成光纤环形谐振腔。通过拉锥光纤耦合在薄壁微管腔激发出回音壁谐振模,其中心波长与盐度线性对应,实现薄壁微管腔内溶液盐度的传感测量。与无增益的微管腔透射谱相比,激光可以提供具有更高信噪比和更窄线宽的传感信号。实验结果表明,在0‰—45‰盐度范围内,提出的光纤激光盐度传感器的传感灵敏度为36.5 pm/‰,线性度达到0.99924,盐度测量误差小于±0.751 3‰,最小探测极限为0.485 5‰,且不需要额外的流体测量通道,有望成为海洋盐度探测的有力工具。     

布里渊散射法测量盐度及温度不同的海水中的声速

报道了不同盐度及温度海水中用布里渊散射方法得到的声速的实验测量结果。结果表明 ,布里渊散射方法是一种很好的海洋监测技术     

应用于海水盐度测量的单模异芯结构光纤折射率传感器

提出了一种应用于海水盐度测量的单模异芯结构的光纤折射率传感器。在两段普通单模光纤(SMF28)之间熔接一段细芯单模光纤(TCSMF),构成全光纤Mach-Zehnder干涉仪(MZI)。以0-40‰NaCl溶液作为测试溶液,测量宽带光源经MZI后的透射光谱,应用特征峰波长和光谱差分积分两种方法进行解调,特征峰波长漂移量和光谱差分积分值均与NaCl浓度呈较好的线性关系。采用光谱差分积分法对全波段透射光谱强度进行解调,累积因折射率不同引起的透射谱差异,理论上可获得的盐水浓度分辨率为9.17×10-4‰,较之波长解调法提高了近3个数量级。本文的折射率传感器具有结构简单、机械强度好、测量灵敏度高和对温度不敏感等优点,可应用于海水盐度测量。     

基于遮光效应的海水折射率测量实验研究

光束穿过液体时会在其与空气的界面处发生全反射产生遮光效应,形成圆状的遮光图样,其半径与液体折射率相关。依据遮光效应原理,以氦氖激光器为光源,搭建海水折射率测量实验装置,改进了定标方法并利用高分辨率的单反相机采集海水的遮光效应图样。通过MATLAB编程对遮光图样进行数字图像处理反演海水的折射率,实验中还测量了不同温度下海水的折射率,得到海水折射率与温度变化基本呈线性关系。研究结果表明,本实验方法易于实现,重复性好,测量精度较高,应用于海水折射率测量是可行的。     

基于软件无线电技术的核磁共振控制台设计

本文主要介绍了软件无线电技术,核磁共振控制台设计技术,重点是基于软件无线电技术的核磁共振控制台设计,早期由于电子技术发展的限制,采用的是模拟控制台技术,设计繁复,涉及的器件太多,整机调试难度大,核磁共振谱生成的速度慢,准确性低,稳定性差,该核磁共振控制台在仪器中的应用提高了系统的灵活性、可靠性,降低了系统的成本。     

海水衰减系数的多角度后向散射测量技术研究

提出了一种基于后向散射式激光雷达方程的海水衰减系数现场快速测量方法.该方法通过接收角度的调整,得到不同距离、不同散射角度下的水体散射光信号,并根据由后向散射式激光雷达方程推导出的衰减系数公式计算测量水域的衰减系数.实验结果表明,采用多角度后向散射测量的方法得到的水体衰减系数的测量误差可控制在8%以内,且由实验结果的误差分析可知,随着系统与计算方法的改进,系统的测量误差可得到进一步减小.     

液体盐度在线测量的一种光学方法

提出了一种对液体盐度进行检测的光学方法 ,特点是 :在液体中的探头是无源的光学结构 ,其性能简单可靠 ,可以温度补偿使其结果不受温度影响 ,采用对称的差动放大器可以消除零飘 ,可在线测量。     

液晶的核磁共振研究

介绍应用核磁共振技术对液晶性质的研究，特别对碳－１３核磁共振有较详细的讨论。     

基于光纤光栅传感器的海水入侵温度测量系统

近年来海水入侵造成各地沿海滩涂出现了大面积生态退化,对滩涂温度的有效测量有利于监控滩涂海水入侵的情况解决生态平衡问题;通过对光纤光栅结构的特殊设计解决了基底热胀冷缩产生的应变对温度的测量,实现了传感器的解耦;光纤光栅传感器的重复性实验和标定实验,结果表明温度传感器的灵敏度在10.21 pm/℃以上,线性度达到了99 %以上,精度为0.2 ℃,分辨率达到0.1 ℃,传感器具有良好的性能;在现场试验中,将3个光纤光栅传感器串联组成2000 m的传感器系统对滩涂的温度进行测量,数据表明该传感器可以在实际温度测量中进行使用。     

核磁共振测井仪中调幅弱信号检测技术探讨

本文探讨了用于检测核磁共振回波信号的数字相敏检波（DPSD）算法的性能。通过理论计算对基于IIR的DPSD算法和累加平均DPSD算法的误差进行了分析,讨论了两种算法与实际测井参数之间的关系。仿真实验给出了两种算法对于提取低信噪比回波信号时的精度,对比了不同滤波时间下的幅频特性,发现两种算法各有优劣,在应用中需要根据实际测井参数和要求选择适当的算法。     

应用OCT成像技术对海水珍珠的无损测量研究

为探明两种不同大小的海水珍珠的内部结构差异,利用一种新型扫频光学相干层析（OCT）成像系统和Raman光谱仪,无损分析了中国南珠和南洋珠两类海水珍珠。Raman光谱分析表明,这批海水珍珠主体物相皆为文石,未检测到人工有机染色物和添加物。基于该OCT成像系统的测量和图形处理功能,对这批海水珍珠珠层厚度进行了快速、有效的测量,并根据珠层厚度,将其质量等级分成五等。对比分析了这批海水珍珠样品的厚度与直径,除少数样品外,这批海水珠层厚度与珍珠直径呈弱正相关。此外,通过OCT二维图像的纹理特征,对这批海水珍珠的珍珠层、过渡层、珠核层组织的均匀性等进行了归类和评估。OCT成像技术可为珍珠的珠层厚度和均匀性质量分级提供重要依据。     

基于传输线法的微波频段海水复介电常数测量

随着海事活动日趋频繁和海洋经济的迅猛发展,海洋通信受到越来越多的关注。为研发新一代高速率毫米波海洋无线通信系统,实时、准确的在位获取海水在微波频段下的介电常数特性变得十分重要。针对这一现状,本文提出了一种基于传输线法的测试海水介电常数的方法。将待测液体加载在位于双脊波导传输线结构中的Teflon介质容器,可实现18-40 GHz频段内不同温度、盐度下海水复介电常数的快速准确测量。实验结果表明,该方法具有较高的测试精度,并可在带宽测量海水复介电常数随频率的连续变化。     

核磁共振CT成像技术

核磁共振CT(简称 NMR-CT)是1978年由英国EMI公司首先研制成功的。它主要是应用在医学诊断方面,同X-CT相比具有许多优点。因为它对软组织,血液及液体方面的分辨能力,以及对脑组织及各器官的鉴别能力均明显地优于X-CT,所以大有后来居上的趋势。特别是近年来运用超导体来产生强磁场,探测与人体生命现象极为相关的原子核(如磷、钠、钾等)必将揭示一个新的广阔前景。在无损检测方面,则由于导体对高频磁场的屏蔽作用,核磁共振CT不能检测具有金属外壳或金属内部的情况,其应用受到很大的限制,仅能测半导体、绝缘体、特别是有机绝缘器材,不如X-CT应用较广。     

基于光纤准直器的反射式盐度传感器

设计了一种新颖的光学盐度传感器,该传感器采用基于光纤准直器结合双通道反射原理而设计,特别适用于长距离的盐度值测量（盐度值在设计中用不同浓度的氯化钠溶液表示）。为了验证该传感器的性能,设计并实施了一个对比实验。实验系统是基于菲涅耳反射原理的双通道系统,一路通道接测量传感器,另外一路通道接普通的带保护层的光纤端子。主要创新点和先进性是:普通的光纤准直器可直接用作盐度值测量传感器,尤其是实验表明该传感器的信噪比至少比普通光纤头式传感器高6.11 dB,等价测量距离至少延长了30 km。实验同时表明温度的影响值为0.005 16 dB/℃,温度对测量值影响很小,而且该传感器系统还可以有效消除光源和外界环境带来的干扰。     

浅谈核磁共振技术的基本原理与医学应用

本文分析了医用物理技术之一——核磁共振技术。主要包括核磁共振的基本原理，核磁共振成像设备，以及核磁共振成像技术在医学上的应用。