线阵列硅探测器多通道光谱仪性能评价研究

研究和讨论了线阵列硅探测器多通道光谱仪的性能及实验评价。在完成可见一近红外平谱面多色仪调试、线阵列硅探测器的驱动电路及触发电路设计、微机系统接口与软件开发的基础上,进行了以下几方面研究和讨论:对多通道光谱仪各谱带的中心波长、光谱带宽及光谱范围进行了定标,并分析和讨论定标误差、光谱分辨率及辐射响应;光谱辐射定标:以光谱辐照度(或辐亮度)标准建立探测器各元的数字响应与入射辐照度(或辐亮度)的关系,并分析和讨论辐射动态范围,辐射定标误差和线阵列硅探测器各元响应不均匀性;分析和讨论多通道光谱仪的杂散光特性;最后通过数据处理得到了两种材料的光谱分布,并与用分光光度计测得的结果进行了比较。     

基于线性阵列探测器的皮带在线检测装置的设计

介绍了一种用线性阵列探测器对皮带进行在线检测的装置,并从基本工作原理、系统硬件结构和软件结构等方面进行了详细阐述。该装置可以实现对皮带在线全速检测,能够提供皮带任意位置的X射线透射图像,实现皮带接头的精确定位和多次检测同一位置的图像对比,对钢丝损伤、拉伸、锈斑和修补区域进行精确定位,并可自动报警。     

线阵CCD阵列检测系统设计

以TCD1208AP为例，叙述了线阵CCD的时序逻辑，并设计了相应的阵列检测系统。系统使用单片机作为控制单元，使用在系统可编程器件设计了CCD的时序发生器，使用模数转换器AD9243和FIFO缓存器构成高速数据采集系统。分析了时序发生器的组成原理，并基于ispLSI1016实现设计，给出了实测波形。分析了14位3 MHz模数转换器AD9243和9位4k容量的FIFO存储器IDT7204的时序，设计中使用2片IDT7204构成一个14位的缓存器．给出了数据采集系统接口电路图，并对电路设计进行了说明。     

在线超临界流体萃取-超高效液相色谱-光电二极管检测器联用分析胡椒粉中的胡椒碱

本文介绍的联用分析系统是将超临界流体萃取（SFE）系统与超高效液相色谱（UHPLC）系统联用。使用在线SFE-UHPLC系统,可以完成对胡椒粉中胡椒碱成分的高速萃取和分析。整个分析过程包括萃取时间在内只需要7min。将此方法的萃取回收率与其他萃取方法进行比较,SFE方法得到的回收率与其他方法相当。这种在线SFE-UHPLC方法操作简单,分析速度快。这一方法对于分析固体样品中的化合物组分非常有用,可以有效避免繁琐的样品预处理过程。     

基于线阵CCD检测器的芝麻油掺假速测仪

研制了一种采用固定光栅分光，线阵CCD检测器检测的新型芝麻油掺假速测仪，阐述了其工作原理以及软硬件设计，并将其应用于实际样品的测定。     

基于雪崩光电二极管阵列的化学发光测量系统设计

以开发便携式化学发光免疫分析仪为应用目标,进行了基于雪崩击穿光电二极管阵列（SiPM）化学发光测量系统软硬件平台的设计。系统采用ARM9为主处理器,负责数据分析、无线通信与人机交互界面功能的实现;采用FPGA控制高速A/D转换器进行信号采集和数据缓存;具体进行了各功能模块之间的接口设计。     

水下探测微电容超声波换能器线阵设计与封装

提出一种应用于水下探测的低频微电容超声波换能器阵列。在分析微电容超声波换能器阵列复合结构和工作原理的基础上,建立了换能器阵元和一维线阵的指向性表达式,并通过分析结构参数对指向性的影响,确定了阵列几何参数。针对微电容超声波换能器水下应用需求,研究了阵列水下封装方法,通过封装结构设计和封装材料的选取,完成了换能器阵列水密封装。同时,制定了换能器阵列性能测试方案,并搭建了相应的测试、探测系统,经测试换能器线阵-3dB主瓣宽度为5°,最大旁瓣级为-13.5dB,可实现水下1m范围内的目标清晰探测。实验表明,提出的微电容超声波换能器阵列设计和封装方法合理,为改善微电容超声波换能器阵列水下探测性能提供了设计依据。     

用线阵CCD测量颗粒尺寸分布的研究

线阵CCD器件的应用已相当广泛，文中介绍了一种以线阵CCD为接受器件的颗粒尺寸分布测量新方法。基于群体粒子的衍射理论，一般采用以环形光电管（SSPD）为接受器件、以矩阵迭代为反演手段的测量方法；而我们采用了以线阵CCD为接受器件、以shifrin变换为反演手段的新方法，线阵CCD能在小的衔射角范围内获取大量的数据，这为我们反演的准确和测量精度的提高提供了有力的保障。对几微米以上的实际样品测试实验表明：与目前以SSPD为接受器件的测量方法相比，峰值粒径测量的精度有所提高，其相对误差在3％左右，且该法仅需要很少的预知信息，此外测量的结果更为详细。     

单线阵CCD光电测试系统测量精度评估方法

为了科学合理地评估单线阵CCD光电测试系统的性能,提出一种测量精度的评估方法。首先,分析激光光源与光学镜头主点沿水平方向的距离、投影板与光学镜头主点的竖直距离、光学镜头焦距三种光学结构参数对测量误差的影响;然后,讨论坐标测量误差随x和y坐标值变化而变化的趋势,并推导误差公式。通过模拟实弹验证可知,靶面为1m×1m时,坐标x、y测量误差Δx、Δy的均值分别为-5.6mm和15.2mm,且x坐标测量误差的标准差σ_x为4.5mm,y坐标测量误差的标准差σ_y为14.3mm。模拟实弹试验结果与理论分析结果基本一致,证明该评估方法正确可行。     

3-6Stewart平台的正向运动学数值求解分析

针对 Stewart平台正向运动学求解的困难 ,建立了 3- 6 Stewart平台正向运动学数学模型 ,同时采用改进的Newton- Raphson方法进行数值求解。并利用消元法进行模型简化 ,迭代初值采用先粗后细的方法选取。仿真分析表明 ,该方法提高了效率和计算稳定性。     

Single-Photon Detection with the Use of a Gated Silicon Avalanche Photodiode

Silicon avalanche photodiodes were investigated in the single-photon mode with time gating. The dependences of the probability densities of dark- and signal-pulse generation on the gate-pulse duration were found to obey a normal distribution. The likelihood ratio was used to optimize the duration and repetition frequency of gate pulses and the constant reverse-bias voltage of the avalanche photodiode.     

基于AVR单片机的线阵CCD智能检测系统的设计

使用单片机AT90S8515设计一线阵CCD智能检测系统,给出了系统硬件电路原理框图和相应的软件设计方法,并给出了仿真实验结果.实践证明CCD和单片机相结合,在功能、精度、可靠性上比传统传感器有较大提高,不仅具有光电检测的优点,能够实现非接触在线检测,而且具有实时性、准确性、智能化、灵敏度高以及标准输出等优点.     

基于单激发端多接收端压电阵列的板内损伤检测

基于超声导波技术研究了板状结构的损伤检测。理论分析了平板中Lamb波的传播特点;利用有限元耦合场模拟方法模拟了平板中Lamb波的传播及裂纹对Lamb波的影响;根据有限元模拟结果,分析了裂纹尺寸对Lamb波传播的影响;为检测损伤的位置,建立了单激发端多接收端的压电阵列;结合概率成像算法,建立了损伤分布场,该分布场的成像结果直观地反映了损伤的位置和严重程度。     

一种线阵声纳阵列群延时偏差标定方法

提出了一种新的线阵声纳阵列群延时偏差标定方法。从群延时偏差导致的阵列测向系统误差的角度出发,建立了群延时偏差的标定模型,利用多个频点的信息进行最小二乘拟合来精确测量群延时偏差。理论分析和实验表明,新的群延时标定方法是有效且技术可行的,标定精度可以优于1ns,高于传统基于单频的标定方法。     

对称6-6 Stewart平台实时位置正解的高效算法

给出了对称6-6 Stewart平台连续运动实时位置正解的3种高效率数值方法。第一种方法对原始的六维非线性方程组进行同解变换后,使用简化的牛顿迭代法求解。第二种方法利用位置反解来求解平台的位置正解,通过引入特殊的矩阵求逆公式提高了计算效率。第三种方法是将非线性方程组由六维降到四维,再采用简化的牛顿迭代法求得数值解。要求正解精度达到10-8情况下,3种算法平均耗时依次为20.46μs、11.67μs和5.99μs,满足了平台运动控制实时解算位姿的要求。     

小动物用PET系统的新型位敏型探测器的原型研究

正电子放射层析系统(PET)是科学研究的强有力的工具。本文阐述了由两层LSO晶体阵列和最新开发的位置灵敏型光电倍增管构成的新型位敏型探测器的一些特性。结果表明该探测器能够用于小动物PET中。文中最后简述了利用该探测器构筑的微型PET扫描器的初始设计。     

直线电机驱动在机床中的应用

简要阐述了直线电机驱动和传统数控机床进给驱动相比较而言存在的一些优点，直线电机驱动对控制质量的影响和测量系统的要求，介绍了一个系统应用，给出例证和结论。     

一种用于气体检测MEMS电容式红外发光强度探测器

文章提出了一种用于气体检测的MEMS电容式红外发光强度探测器。结合理论推导和仿真分析确定了该探测器的尺寸大小,并对其制作工艺流程做了叙述。它基于气体的红外吸收热效应,借助弹性薄膜的形变将热量变化转变为电容量变化,再经基于运算放大器的电容微传感器检测电路以电压信号输出。将它与环境气室采用MEMS技术一体化,能够得到体积小、精度高和可批量生产的气体检测装置。     

A Ring Neutron Detector for a Time-of-flight Diffractometer Based on Linear Scintillation Detectors with Silicon Photomultipliers

A ring neutron detector has been developed for a time-of-flight diffractometer based on linear scintillation detectors. Light is transported over an organic glass light guide with a diffuse reflector. This scheme makes it possible to collect more photons than are collected in detectors based on wavelength-shifting fibers and to use avalanche photodiodes (SiPMs) instead of photomultiplier tubes. Testing confirmed that these detectors could be used as an alternative for widely used proportional neutron counters filled with ³He.     

X-Rays as a Tool for Investigation of Scuffing and Boundary Lubrication

A suite of X-ray-based techniques has been adopted for the investigation of scuffing and other tribological failure modes. Depth-profiled X-ray diffraction, reflectivity, and fluorescence are being used to gather information on additive reaction film thickness, roughness, and electron density, presence and distribution of additive elements within those layers, identification of crystalline phases in the reaction film and subsurface material, and degree and depth of deformation. The differences between the samples and equipment used in development of this approach, and the production mechanical parts and laboratory X-ray systems, are discussed, with emphasis on application of the approach in industry.