大面积MCP选通X射线分幅相机的研制

研制大面积微通道板(microchannel plate,MCP)选通X射线皮秒分幅相机.MCP外径为106 mm,微带阴极宽度为12 mm.测量微带阴极的时域反射曲线,得到微带阴极的特性阻抗约为11Ω,相机的时间记录长度约3 ns.对分幅相机进行联调实验,测得其时间分辨率为62 ps,空间分辨率为18.87 lp/mm.     

MCP分幅管空间分辨特性的Monte Carlo模拟

采用Monte Carlo方法对微通道板(microchannel plate,MCP)分幅管的空间分辨特性进行理论模拟.研究MCP斜切角、偏置电压与荧光屏参数对空间分辨特性的影响.结果表明,MCP分幅管的动态空间分辨力和静态空间分辨力近似相等.在其他参数不变的情况下,其空间分辨力近似与MCP到荧光屏的近贴距离成正比,与荧光屏上电压的平方根成反比.     

超快脉冲电路的研制及应用

设计一种用雪崩晶体管产生皮秒高压脉冲的纯电子学电路,该电路由雪崩三极管线路和雪崩二极管脉冲成形电路组成.三极管线路产生幅度为5 kV、半峰全宽为6 ns的高压斜坡电脉冲,该脉冲经二极管脉冲成形电路后,产生幅度为2.5 kV、半峰全宽为230 ps的皮秒高压脉冲信号.将该信号用于行波分幅相机作为MCP的选通脉冲,测得相机的曝光时间为80 ps.     

多量程X射线条纹相机研制

为满足惯性约束聚变(inertial confinement fusion,ICF)等离子体诊断的需求,研制多档位X射线条纹相机.该相机工作面积为25 mm×2 mm,8个工作量程,扫描速度可在16.11～0.11 mm/ns范围内变化,符合技术指标要求.搭建基于波长为266 nm紫外激光器的X射线条纹相机联调实验系统,测试得到相机时间分辨优于45 ps,动态范围达到127,7个扫描速度非线性优于3%.     

应用于激光等离子体实验的脉冲展宽分幅相机

研制基于脉冲展宽技术的行波选通X射线分幅相机,光电阴极加载偏置-3 kV的直流电压和斜率2.7 V/ps的斜坡电脉冲,微通道板微带上加载-483 V的直流偏置电压和半高宽度290 ps的选通电脉冲,电子图像成像比例为1∶1.利用激光器轰击金靶材产生短X射线均匀照明相机微带阴极,测得相机时间分辨率约为20 ps,在微带阴极长度小于20 mm范围内,相机增益均匀性优于20%;采用直流紫外光对相机的静态空间特性进行标定,在相机成像面直径小于56 mm范围内,空间分辨率测量值为10 lp/mm.     

短磁聚焦分幅变像管空间分辨率的模拟与测试

模拟和设计短磁聚焦分幅变像管,研究变像管空间分辨特性及其影响因素.采用洛伦兹软件Lorentz 3D-EM建立变像管模型,通过分析变像管磁场和模拟电子成像,估算变像管阴极中心空间分辨率为~16.61 lp/mm(阴极电压-3.0 k V).模拟阴极上不同离轴点、变像管不同成像倍率和不同阴极电压3种情况对变像管空间分辨率的影响.通过设计变像管,构建实验平台,测试变像管空间分辨率,在阴极电压为-3.0 k V时,测试结果为~13 lp/mm.     

软X射线波段透射光栅衍射效率检测系统

为获得透射光栅在软X射线波段的各级衍射效率,利用凹面反射光栅单色仪加激光等离子体光源组成一套软X射线波段单色系统,并以He空心阴极光源所发射的30.38、53.70、58.43nm三条谱线做为标准点,通过建立拟合曲线方程的方法对该单色系统进行波长标定。然后以背照射CCD(charge-coupled device)做为接收元件,对金自支撑式透射光栅在85～900eV能区范围内的多个能量点进行了衍射效率的实验标定,获得了该透射光栅一级相对衍射效率和零级绝对衍射效率的标定结果。同时利用准梯形栅线模型对该透射光栅在软X射线波段范围内的衍射效率进行理论计算,得到了该透射光栅一级相对衍射效率的理论曲线,模型计算结果与实验标定结果基本符合。最后,利用实验中得到的零级绝对衍射效率和模型计算的一级相对衍射效率结果拟合出了该透射光栅一级绝对衍射效率曲线。     

基于皮秒扫描相机的激光雷达成像系统研究

讨论一种新型激光雷达成像方法,建立以皮秒条纹管相机为接收器的激光雷达成像系统.该系统采用皮秒钇铝石榴石(yttrium aluminium garnet,YAG)激光器作为激光源,通过可调延时器和标准具对条纹管相机的扫描速度和非线性进行标定.结果表明,该系统中皮秒条纹管相机的时间分辨率优于2 ps,非线性小于2%,具有时间分辨率高、测量时间短和光谱测量范围宽等特点.用该系统对不同距离两物体进行成像实验,理论计算出两物体的距离差与实际距离差较接近,从而验证了采用该系统进行激光雷达成像的可行性.为基于皮秒扫描相机的激光雷达成像系统的建立提供了理论与实验依据.     

影响摄像机标定的摄像机模型研究

文章讨论了摄像机模型中各种参数因子对标定结果的影响,评价了采用仿真数据模拟方式对参数的精度影响.     

Investigation of condition-induced bubble size and distribution in electroflotation using a high-speed camera

In the flotation process, bubble is a key factor in studying bubble-particle interaction and fine particle flotation. Knowledge on size distribution of bubbles in a flotation system is highly important. In this study, bubble distributions in different reagent concentrations, electrolyte concentrations, cathode apertures, and current densities in electroflotation are determined using a high-speed camera. Average bubble sizes under different conditions are calculated using Image-Pro® Plus (Media Cybernetics®, MD, USA) and SigmaScan® Pro (Systat Software, CA, USA) software. Results indicate that the average sizes of bubbles, which were generated through 38, 50, 74, 150, 250, 420, and 1000 μm cathode apertures, are 20.2, 29.5, 44.6, 59.2, 68.7, 78.5, and 88.8 μm, respectively. The optimal current density in electroflotation is 20 A/m². Reagent and electrolyte concentrations, current density, and cathode aperture are important factors in controlling bubble size and nucleation. These factors also contribute to the control of fine-particle flotation.     

全景摄像机标定

针对一般全景摄像机标定方法需要特殊的装置、设备和仅适用于满足单视点约束情况下的问题,依据从单视点指向三维点的向量投影到图像平面的过程可以用泰勒级数描述的理论,建立了双曲面全景摄像机标定方法的一般传感器参数模型.标定方法能够补偿镜子焦点与摄像机光心间的配置误差,能够应用于单视点约束没有精确满足的情况下.同时算法只需摄像机从不同位置获取棋盘格平面模板图像可以进行标定.摄像机和平面模板可以自由移动,而不需知道运动的先验知识,所以算法灵活方便,而模型的参数通过非线性优化得到,所以精度较高.     

框架投影时序逻辑程序设计语言中的指针

针对框架投影时序逻辑程序设计语言Framed Tempura,提出了一种形式化指针及其实现的新方法.该方法扩展了投影时序逻辑,基于名字常量给出了指针引用和反引用的形式化定义,再使用框架操作符和极小模型,给出了指针在投影时序逻辑的可执行子集Framed Tempura中的实现方法．原地逆置单链表的实例说明该方法是切实可行的．     

摄像机标定的研究

对摄像机标定的发展现状进行了综述,根据是否需要标定物体将标定方法分为三类:传统标定方法、自标定方法和基于主动视觉的标定方法,并分别给出了三种方法中主流方法的模型,对其优缺点做出评价并指出发展方向。     

摄像机标定的研究

对摄像机标定的发展现状进行了综述,根据是否需要标定物体将标定方法分为三类：传统标定方法、自标定方法和基于主动视觉的标定方法,并分别给出了三种方法中主流方法的模型,对其优缺点做出评价并指出发展方向。