太阳系类地行星际真空环境特性研究

用玻耳兹曼公式(BF)计算行星表面气体压力随高度的变化,取得了满意的结果.但用BF计算行星表面大气总分子数,则给出了发散的结果.对BF重新进行归一化,引入一个与距离r,温度T有关的归一化因子g(r),得到了新的行星大气分布律公式(RBF).由RBF得出了地球大气总量与大气压力的关系式、行星大气层内大气总质量和高度的关系式、行星大气压力和高度的关系式以及行星大气温度与大气压力的关系.其计算值与实测结果符合性好.在行星表面附近,RBF的计算值与BF一致.本文利用RBF公式,计算了地球、金星、火星等类地行星际的大气密度分布及火星水汽的寿命.     

大气激光通信机的设计

光束发散角和接收口径是大气激光通信机设计的主要参数。根据高斯光束的光强分布特性,分析激光大气通信中主要的几何扩展损耗,并提出了基于该损耗的光端机设计新方法。通过对几何扩展损耗与发散角、接收口径的相互关系数值分析,确定出适合于数公里级大气激光通信机的主要参数:光束发散角可取0.8mrad～1.2mrad,接收口径为120mm。研制了155Mbps,4km大气激光通信机,初步实验结果表明在能见度大于4km的情况下,系统性能满足误码率低于10-9要求。     

电磁阴极磁场分布对磁控溅射系统伏安特性的影响

本文设计了一种新型圆形平面阴极磁控溅射源.该源具有独特的三极线圈结构,改变各线圈励磁电流可调节靶面磁场强度的大小和分布.通过对系统气体放电伏安特性随各线圈励磁电流大小变化规律的分析,以及对距靶面60mm基片台处等离子体束流密度大小和分布的测试,探讨了阴极磁场分布对磁控溅射系统伏安特性的影响.实验结果表明阴极磁场分布模式对气体放电稳定性和等离子体分布影响显著,当阴极磁场呈现收敛型分布时,二次电子被紧密束缚在靶面附近,降低了基片台附近等离子体束流密度,却增大等离子体束流径向分布均匀性.调节非平衡线圈励磁电流,在附加磁场的作用下,阴极磁场呈现发散型分布,二次电子被引向基片台附近,使得基片台附近等离子体束流密度显著增加但径向均匀性变差.     

气体分子以分子流态通过直圆管道时的位置分布计算

针对气体分子以自由分子流态通过一段直圆管道的问题,将分子划分为从入口直达出口的直通分子和经过管壁反射后到达出口或入口的反射分子这两种类型,分别建立了流动数学模型。从余弦定律出发,推导出两类分子穿越出口与入口截面的分子总数和密度分布函数的积分公式,以及反射分子在管道内壁面的沿程分布规律。定义评价数ν为管口截面上某点的局部分子密度与整个截面平均分子密度之比,给出计算式。数值计算结果表明,按均匀分布进入管道入口的气体分子,在飞离管道出口截面时呈现出中心密集边缘稀疏的"位置束流效应",如管长L=0.5d时,中心处νdA(0)=1.1353,边缘处νdA(0.5)=0.8313;而返回入口截面的分子却呈现出中心稀疏边缘密集的分布。这种趋势随管长增大而减弱,当L5d后趋于稳定。入口和出口截面的分子密度分布能够互补,两者叠加后恰好等于均匀分布。     

宇宙真空特性研究

论文给出了宇宙真空的定义,建立了宇宙真空特性理论。分析了前人理论不能解释宇宙真空特性的原因,比较了理论和观测数据的符合性。推导出了表征大气特性方程,指出前人理论仅适用于行星表面附近,而该新理论适合全宇宙空间。用这一理论计算了太阳系行星大气总质量及行星际大气密度分布,对人类探测宇宙实践有指导意义。     

浙南滨海丘陵地貌台风近地风剖面特性实测研究

基于浙江苍南滨海丘陵地貌测风塔(100 m),实测获得了台风"莫拉克"登陆历程中不同高度风速及风向数据,并进一步研究了不同高度的平均风速和风向角、湍流度、阵风因子、相干系数、湍流积分尺度和功率谱密度等风剖面特性参数。研究表明:在测风塔所置浙南滨海丘陵地貌,台风作用下不同高度处的10 min平均风速和风向角的变化非常同步,指数律能较好的反映风速沿实测高度范围内的分布规律;随着高度的增加,湍流度、阵风因子呈逐渐减小的趋势,湍流积分尺度均值呈逐渐增加的趋势;湍流度与我国规范差异较大,国家规范偏于保守;湍流度与阵风因子之间基本为线性关系,随着湍流度的增大,阵风因子相应增大,且随着高度增加,线性关系的离散度逐渐变小;顺风向湍流积分尺度的中位数剖面与日本规范较为接近;脉动风速的功率谱密度在顺风向与Von Karman谱在拟合较好,尤其是100 m处,而在横风向相差较大;随着风速仪间距增大,相关性迅速变弱,同等间距时,高处要比低处的相关性好。     

宇宙真空学的发展

研究了真空科学技术发展及应用的历史过程,建立了宇宙真空学。宇宙真空学是研究行星表面以上空间大气分布规律、行星大气逃逸理论、航天器周围的真空环境特性及宇宙真空测量理论与技术、宇宙真空的物理本质等的学科。本文系统地叙述了作者创立《宇宙真空学》的逻辑思维、建立模型的物理概念以及理论推导的数学技巧。给出了行星大气密度分布理论、行星大气逃逸理论、宇宙真空测量理论及宇宙真空的物理本质等方面的研究结果。作为理论应用的实例,计算了太阳系行星的大气密度分布,地球、金星、火星、月球大气的总质量及大气逃逸寿命,月球、火星表面水存在可能性的理论分析,与实际观测结果符合。宇宙真空学对空间应用及行星探测工作有重要的理论和实际指导作用。     

重轨InSAR干涉测量中的大气信号特征分析

给出了干涉测量中大气相位延迟与单次雷达测量时大气相位延迟的关系,并利用ERS Tandem数据对重轨干涉测量中的大气信号进行了定量的分析研究.实验数据的结果表明,干涉测量中大气相位延迟信号与地面高程有关,随高度增高干涉测量中的大气相位延迟信号变小;在重轨干涉测量中大气信号的结构函数和功率谱函数均呈现指数分布规律,并且在山区和平地,在不同的尺度呈现出不同的指数分布特性.该研究结果有助于建立重轨hSAR干涉测量中的大气信号模型.     

球心处有附加电极的半圆形容器等离子体源离子注入过程中鞘层的时空演化

本文利用两维流体模型研究了半圆形容器在放置共心零电位附加电极情况下,等离子体源离子注入的离子鞘层时空演化动力学过程.考察了鞘层内随时间变化的电势分布和离子密度分布,计算了容器内外表面的离子束流密度分布和注入剂量分布随时间的变化规律.研究结果显示,容器内表面附近鞘层扩展到附加电极后,其中的离子逐渐都注入到容器内表面、电场分布逐渐趋于稳定.同时,在容器内表面上,离子注入剂量不再增加.     

球形粒子对平面偏振光散射的数值计算与分析

论文在Mie理论基础上,给出了球形粒子对平面偏振光的散射强度和散射系数公式,利用连分式递推算法进行了编程计算,重点对1.06μm激光的模拟结果进行了分析.从得到的散射图像可以看出,散射强度角分布与散射粒子尺度有密切关系,随着粒子尺度的逐渐增大,散射光强主要集中到前、后向散射方向,集中的角度越来越窄,模拟结果明显出现了散射强度最弱的极值角,且该极值角随粒径的增大而增大,最后逼近90°方向.散射强度角分布与波长有关,当它们在同一数量级时达到最大值,与散射粒子折射率无关.该递推算法因为每一步计算都是独立的,与前后项的准确性没有关系,不存在不稳定、发散等情况,能够计算粒径参数范围从10-4开始,对上限不受任何限制.     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

可燃气体检测报警器测量结果的不确定度评定

本文详细介绍了可燃气体检测报警器示值误差测量结果的不确定度评定方法。     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定

本文介绍了心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定与表示方法。     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.     

卧式金属罐容量的测量结果不确定度

本文根据多年的实践检定经验 ,参照JJF1 0 59- 1 999《测量不确定度评定与表示》以及《测量不确定度表达 1 0讲》 ,对卧式金属罐容量的测量结果不确定度进行了评定。