基于改进粒子滤波的焊缝磁光成像增强

为了提高焊缝磁光成像效果,采用改进粒子滤波算法。首先建立法拉第磁光效应,磁光传感器把垂直分量的磁场磁感应强度以磁光图像的形式检测出来,分析焊缝成像的亮度变化。接着用无迹卡尔曼滤波算法更新粒子,权值小的粒子被抛弃,再通过调节复制率补充总数,避免粒子枯竭发生,设定比较阈值进行粒子重要性采样。最后采用非完全Beta函数只对磁光图像灰度级的最大值、中间值、最小值构造的焊缝区域进行增强,有效提高增强效果。实验显示越接近焊缝中心磁感应强度越小,越接近焊缝边缘磁感应强度也越小,在焊缝中心到焊缝边缘出现磁感应强度峰值,其出现位置在距离焊缝中心0.8 mm处;磁光成像效果随着磁场强度增加而变得清晰,其磁光成像灰度值范围增加;磁铁电压越大,距离焊缝位置越近的过渡区域灰度值变化越明显;所提方法在磁场N极、磁场S极交变处增强的焊缝图像过渡带轮廓清晰。     

基于动态宇宙算法的磁光成像增强研究

为了提高磁光成像增强的效果,提出动态宇宙算法.首先建立宇宙空间模型,宇宙连接距离随着层的变化而动态改变;接着宇宙间信息交流、位置更新涉及到不同层、相同层;然后基于灰度因子对磁光成像对比度提高,通过灰度积分投影定位获得磁畴位置,总变差模型对磁畴纹理去除;最后给出了算法流程.实验仿真显示交变电压越大产生的磁感应强度越强,漏...     

基于磁偶极子的磁信标标定方法

针对磁信标产生的超低频磁场定位中磁信标磁场中心难以标定的问题,提出了一种基于磁偶极子磁感应强度分布特征的高精度磁信标标定方法。为描述磁信标在空间中任意位置产生的磁场分布情况,建立磁信标的等效磁偶极子模型,通过磁感应强度不同方向的分量与位置关系解算出磁信标线圈磁场的中心位置,利用自适应指数平滑算法减弱自身波动对磁感应信号的影响,实现对磁信标磁场中心的高精度标定。对标定方法进行有限元仿真,仿真结果显示,使用磁感应强度分布特征对磁场中心的标定精度在毫米级别,通过对标定前后定位精度的对比发现,标定后的磁信标定位精度得到有效提高。     

电磁波在磁光介质磁畴壁的传播特性分析

为了进一步研究电磁波在磁光介质中的传播。文中先从理论上分析了磁光介质磁畴壁处的单向模特性,然后通过基于时域有限差分法的软件模拟电磁波从一种磁光介质磁畴壁进入另一种磁光介质的磁畴壁的传输情况。发现外磁场的调控对电磁波在磁畴壁处的传播产生极大影响。     

激光焊接缺陷多向磁场激励下磁光成像检测

为了研究交叉焊缝缺陷的磁光图像特征,对中碳钢板进行十字对接激光焊,获得同时具有横向和纵向焊后裂纹的试验样本,同时采用恒定磁场和交变磁场对试验样本进行多角度励磁, 用磁光成像传感器采集不同角度磁场激励下焊接缺陷处的磁光图像,并对磁光图像的缺陷特征进行分析。结果表明,多向磁场激励下的磁光成像技术能明显检测出多角度的焊接缺陷,且能有效避免曲线裂纹在焊接缺陷检测中的漏检现象; 同时,交变磁场激励下, 同一裂纹成像的分辨率提高了40pixel~50pixel,能更精确地定位缺陷位置。此研究为提高焊接缺陷的检出率提供了依据。     

磁性材料

0307006复合外场中磁光薄膜(BiTm)_3(FeGa)_5O_(12)缺陷周围磁畴壁的形貌特征[刊]/曾文光//发光学报.—2002,23(6).—611～614(E)用自组装系统记录了外场分别为匀速率增加的直流磁场、低频交变磁场和它们同时存在时,磁光薄膜(BiTm)_3(FeGa)_5O_(12)一种缺陷周围磁畴壁的形貌特征。分析表明:三种不同取向磁畴壁的交界处往往是磁光薄膜的缺陷所在处;在低频交变场下,该缺陷区域出现无畴条块或区域,在直流场中无此现象。在低频交变场以及复合外场下该缺陷周围磁畴壁形成椭圆形图案。参4     

磁-光显微成像亚表面检测系统的研究

磁-光显微成像检测由于受到光强的变化、磁-光薄膜磁畴的变化等外界因素影响,检测系统获取的磁-光图像的分辨率不高.文章从涡流激励装置的设计、磁-光薄膜的选择及制备和图像处理的设计出发,分析了影响磁-光图像分辨率的因素,提出了相应的改善办法,并进行了大量的试验验证,实验结果验证了该设计方法的可靠性.     

洛伦茨显微术在Co50 Ni20 Ga30形状记忆合金中的应用

本文首次通过增加物镜电流对样品施加外加磁场,并利用洛伦茨显微术实时观察了在外加磁场作用下Co50Ni20Ga30合金的磁畴结构的变化。     

磁场激励下焊接缺陷磁光成像特征分析

为了研究磁场激励下焊接缺陷磁光成像特征,以激光焊低碳钢板为试验对象,采用恒定磁场和50Hz交变磁场对焊接缺陷进行励磁,并由磁光成像传感器实时获取焊接缺陷区域磁场分布,进行了理论分析和实验验证。取得了恒定磁场和交变磁场励磁下厚度分别为1mm,2mm和3mm低碳钢（Q235）焊接缺陷的磁光图像,并与COMSOL模拟结果进行对比;通过加权平均图像融合技术将交变磁场中获得的焊接缺陷磁光图像进行融合。结果表明,与恒定磁场励磁相比,采用交变励磁获得的焊接缺陷信息更加准确、快速和完整,并且有效避免了焊接缺陷信息的遗漏。此研究为提高焊接缺陷检测效率提供了依据。     

外加磁场对不锈钢激光热丝焊的影响

为了研究磁场对激光焊接的影响,采用在工件旁放置永磁铁、提供横向或者纵向常磁场对不锈钢进行激光电流热丝焊接的方法,结合焊缝横截面形状以及焊缝组织等,对不同磁场下激光热丝焊接头进行了分析。结果表明,磁场的加入对焊接过程和接头形状有显著影响,适当的磁感应强度能稳定激光热丝焊接过程,磁感应强度过大则易造成大量飞溅;焊缝接头的形状随磁场的方向、极性以及磁感应强度的变化而改变;横向磁场的加入能提高激光热丝焊接效率;磁场还能减少焊缝柱状树枝晶区域,促进胞状晶的形成,提高焊缝的显微硬度值。外加磁场在焊接熔池中产生了安培力,安培力是搅拌熔池的主要作用力,从而改变液态金属流动,造成激光热丝焊接头形状和组织的改变。     

旋转磁场激励下激光焊接裂纹磁光成像规律研究

为了研究旋转磁场激励下焊接裂纹磁光成像规律,采用工频旋转磁场对焊接裂纹激励并由磁光传感器获取裂纹磁光图像的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了工频旋转磁场不同励磁强度下的动态磁光图像。结合磁光成像原理和旋转磁场理论,对所获数据的灰度值进行了对比分析。结果表明,旋转磁场工频励磁下任意1帧磁光图随励磁时间的推移都会发生变化,并以初始3帧磁光图为一个循环周期依次向下一帧磁光图转换,经过885帧磁光图后回到初始状态。该规律的发现有利于减少有效励磁时间,提高焊接缺陷无损检测效果。     

磁滞及磁饱和效应对磁光光纤传感器的影响

给出了ＩｎＢｉＣａＶＩＧ晶体的磁滞回线,详细分析了磁滞及磁饱和效应对磁光光纤传感器的影响。当所测磁场信号为交变量时,磁滞的影响主要是相位延迟,对幅度及频谱分布影响较小;饱和效应不仅使响应幅值减小,同时还导致明显的频谱变化。     

动态控制的LED背光源设计

以往因CCFL亮度的不可控性,液晶电视是采用调节LCD的控制电压,改变液晶的透过率,来实现对LCD总体亮度的控制,这种方式在很多情况下造成背光模组的光能和电能浪费。而采用亮度动态控制的方式可以很方便地通过调节LED背光源电源的电压或输入电流的大小,从而改变LED的发光强度的方案,可使电视在LED较低能耗条件下工作。亮度动态控制就是通过对显示的画面进行分析,得到不同区域的最佳亮度同时控制LED背光达到相应的亮度。     

基于亮度通道细节增强的低照度图像处理

为了解决在低照度条件下,可见光成像设备采集的图像亮度低、细节不清晰等问题,提出一种基于亮度通道细节增强的低照度图像处理算法。首先,将图像从RGB转换到Lab颜色模型,将Lab模型中的亮度通道通过指数派生函数校正构造为光照分量,再经过Retinex增强得到初步增强图像。然后,采用结构张量和多尺度引导滤波分别对初步增强图像进行细节提取,并将两种方法提取的细节信息进行了融合。最后,将细节图像和初步增强图像融合得到了目标图像。实验结果主观上得到了亮度合适、细节清晰的增强图像,客观上在亮度失真、信息熵和能量梯度上均有良好且稳定的表现,表明该算法能够有效提高图像的亮度和细节信息,并保持自然的色彩和光照效果。     

一种新型偏振相关磁光隔离器的设计

该文介绍了一种新型的光纤型法拉第磁光隔离器设计方法,利用液相外延制备的单晶石榴石(BiTm)3(GaFe)5O12膜作为法拉第转子,通过对光路结构的改进设计,有效降低了光隔离器体积和所需饱和外场。当外磁场H=47×103 A/m时,法拉第旋角可达到45°@1 550 nm,光吸收系数为15 cm-1 @1 550 nm,光透射率为85%@1 550 nm,整体满足设计要求。     

Sub‐20 nm Magnetic Dots with Perpendicular Magnetic Anisotropy

A new and simple method for the preparation of magnetic dot arrays is introduced. Diblock copolymer micelles with a silica core are used as template for the generation of nanostructure arrays. The silica cores are utilized as mask for ion milling preparation. The morphology and size of the silica and magnetic dot arrays are discussed. The magnetic dots are made from Co/Pt multilayer films. Ferromagnetic dots with a diameter well below 20 nm and perpendicular easy axis of magnetization are created. The switching behavior changes from domain wall motion, dominant in the film, to single domain particle switching in the dots. The magneto‐optic saturation signals and the evolution of magnetic anisotropy are discussed.     

法拉第磁光波导的耦合模分析

利用法拉第磁光效应可以设计光纤磁场传感器。在磁场传感过程中，磁光晶体薄膜波导的TE模和TM模式之间将发生转换，：其转换效率与磁光晶体的法拉第旋转角度和双折射有关。本文建立了磁光波导的耦合模方程，分析了磁光波导中的TE—TM模转换，提出了通过减小线性双折射和增大法拉第旋转角来提高TE—TM模耦合效率的措施，这些措施有利于增大光束TM模的输出功率并提高光纤磁场传感器的灵敏度。     

A Large Magnetoresistance Effect in p–n Junction Devices by the Space‐Charge Effect

The finding of an extremely large magnetoresistance effect on silicon based p–n junction with vertical geometry over a wide range of temperatures and magnetic fields is reported. A 2500% magnetoresistance ratio of the Si p–n junction is observed at room temperature with a magnetic field of 5 T and the applied bias voltage of only 6 V, while a magnetoresistance ratio of 25 000% is achieved at 100 K. The current‐voltage (I–V) behaviors under various external magnetic fields obey an exponential relationship, and the magnetoresistance effect is significantly enhanced by both contributions of the electric field inhomogeneity and carrier concentrations variation. Theoretical analysis using classical p–n junction transport equation is adapted to describe the I–V curves of the p–n junction at different magnetic fields and reveals that the large magnetoresistance effect origins from a change of space‐charge region in the p–n junction induced by external magnetic field. The results indicate that the conventional p–n junction is proposed to be used as a multifunctional material based on the interplay between electronic and magnetic response, which is significant for future magneto‐electronics in the semiconductor industry.