基于四象限探测器进行太阳跟踪的偏差分析

为了实现基于四象限探测器的太阳自动跟踪,首先分析了四象限光电探测器工作原理,并说明了选择四象限探测器的依据,介绍了使用四象限探测器进行太阳跟踪的装置,深入研究了太阳光斑几何位置与小孔光阑、四象限探测器安装位置可能存在的偏差影响,对四象限探测器与Ⅰ-Ⅴ转换电路系统进行了一致性分析,评价了一致性对跟踪精度的影响,最后介绍了跟踪时四象限探测器电压值存在偏差的原因和合理性.实验证明,基于四象限探测器的跟踪装置适用于高精度太阳跟踪.     

卫星激光测高仪在轨检校脉冲探测器的设计、测试及应用

针对我国高精度立体测绘卫星系统中激光测高仪的在轨场地检校的技术需求, 研制了激光脉冲探测器系统。 系统采用高速 PIN 探测单元及高速数据采集电路实现了 ns 级脉宽激光脉冲的定量化采集, 通过集成无线射频模块实 现脉冲探测器的数据远程传输。为保证脉冲探测器的野外应用性能, 系统进行了能量密度测试、能量响应一致性与 稳定性测试、探测器测量视场角测试等。试验结果表明脉冲探测器可以实现 1∼120 nJ·cm−2 的能量范围采集, 能量响 应的一致性优于 5%, 稳定性优于 1.5%, 并且可以实现 ±12◦ 角度范围内的激光脉冲的有效采集。最终探测器成功应用 到我国“高分七号”卫星激光测高仪的在轨检校中, 获得了探测器阵列的有效激光触发数据, 为激光测高仪的在轨检校 试验提供了有效的数据支撑。     

焉耆盆地凝析气层测井解释方法

根据焉耆盆地凝析气层的储层条件、油气特征、试油等资料,运用常规测井资料结合固井后补尝中子延迟测井资料,提出了双中子孔隙度差值法,固井后补偿中子延迟测井识别法和双压缩波模量差值法三种凝析气层识别方法。应用效果明显,解释成果经实际资料检验,符合率达80％以上。对类似油气层的评价,该方法具有推广价值。     

莲藕多糖的单糖组成分析方法优化

采用柱前衍生化高效液相色谱法(PCD-HPLC)分析莲藕多糖的单糖种类及组成比例,并优化样品前处理方法以提高检测的准确性。考察衍生化温度、衍生化时间和多糖水解时间对HPLC色谱图中各单糖总峰面积的影响,优化莲藕多糖单糖组成分析的前处理条件为:衍生化温度70℃、衍生时间100 min、多糖水解时间为6 h。该优化方法具有良好的精密度、稳定性和重现性,用于分析武植2号莲藕不同部位多糖的单糖组成发现:藕皮、藕节和藕食用部位多糖的单糖组成基本相似,均主要由葡萄糖和半乳糖构成,且占单糖总质量的90%以上,但各单糖摩尔比存在较大差异。PCD-HPLC法可用于莲藕多糖的组成分析和质量控制。     

Ce-N共掺锐钛矿TiO2(001)取向电子结构和光学性质

采用第一性原理研究了Ce和N共掺杂锐钛矿TiO_2的稳定性、电子结构和光学性质。结果表明在锐钛矿TiO_2中Ce倾向于间隙掺杂,而N更倾向于O替位掺杂;Ce单掺杂和Ce-N共掺杂都能使TiO_2带隙宽度减小,同时N原子还能在价带顶引入浅受主能级,有利于可见光的吸收和阻止光生载流子-空穴复合;Ce单掺杂和Ce-N共掺杂锐钛矿TiO_2(001)取向都满足光催化制氢条件,因此都具有良好的光催化特性。综合分析带边位置和吸收光谱发现Ce-N共掺杂能有效提高锐钛矿TiO_2(001)取向的光催化制氢能力。     

基于音圈电机的精密扫描定位设计

针对目前精确定位技术在精微操作领域的应用,设计了基于音圈电机的精密扫描定位装置,用于实现光谱扫描测量中的成像光斑的定位。根据不同电机驱动的对比,选择直线型音圈电机作为精密定位的驱动装置。结合不同直线型直流电机的分类,详细叙述了音圈电机的工作原理、参数及选择依据。在结构设计中采用了柔性轴承和悬臂,并对柔性悬臂进行受力分析。结合精确定位及音圈电机的工作需求,设计了专门的驱动装置。通过实验对扫描定位装置进行性能验证,结果显示,定位装置的稳定时间小于30 ms,长时间的偏移小于1.5 μm,满足扫描定位的微米量级的设计要求。     

自动水平漫反射平台控制部分的设计及实现

野外光谱测量过程中,保持参考板的水平放置,有助于减小太阳照射参考板入射角的不确定性,提高测量精度。为了降低野外光谱测量操作强度、提高测量效率,使用TMS320F2812数字信号控制器、基于三维微机电系统原理制成的倾角传感器SCA100T-D01和步进电机组成一个闭环控制系统,设计并实现了一个快速将漫反射参考板调节水平的平台。介绍了该自动水平台的工作原理,详细描述了该自动调节水平漫反射平台控制部分各个模块的硬件设计和软件设计,并给出了系统的工作流程图。与传统使用水平尺手动调平方法相比,该平台调平速度快,精度高。     

基于多旋翼无人机的BRDF测量系统设计

鉴于目前场地双向反射分布函数测量的非便携性和低效性,开展了基于多旋翼无人机的场地双向反射分布函数测量系统的研制。该系统主要由多旋翼无人机和可见-短波红外光谱仪组成,其中光谱仪的观测镜头由高精度无人机云台控制。光谱仪采用两个波段探测单元,整体光谱覆盖范围为400～1700 nm,两个探测单元均以平场凹面光栅分光、线阵探测器探测信号,两个探测单元的光谱分辨率分别优于3 nm和12 nm。为验证基于多旋翼无人机的场地双向反射分布函数测量系统的综合性能,利用该测量系统对敦煌辐射校正场进行了地表方向特性测量。试验结果表明,该便携式测量系统可以大大提高场地双向反射分布函数的测量效率,为场地双向反射分布函数测量的未来发展提供了有益参考。