强流脉冲电子束热障涂层表面改性温度场数值模拟

采用了一维温度场模型,对强流(10 A·cm-2～-40 A·cm-2)、脉冲时间(10us～100us)、电子束辐照热障涂层过程中的温度场进行了数值模拟.模拟结果显示:靶材表层迅速熔化(甚至汽化),熔化层深度达到2.34um(汽化层深度0.12um);温度随时间变化率高达107 K·s-1～108 K·s-1,温度梯度大约109K·m-1;模拟结果与实验结果基本吻合.实验结果表明:经强流脉冲电子束轰击后,热障涂层性能得到改善,有利于热障涂层在工业中的应用.     

中低密度材料飞片超高速撞击铝防护结构实验研究

空间碎片相对于在轨航天器具有10 km/ s 左右的平均撞击速度,且处于低轨道90% 数量的空间碎片密度属于中低密度材料,针对空间碎片撞击速度及材料密度的特点,采用电炮、磁驱动超高速飞片发射技术,开展了14 km/ s 速度低密度材料( Mylar) 和近9 km/ s 速度中密度材料(2A12 铝)超高速撞击单/ 双层铝防护结构的实验研究,得到了低密度材料飞片对2A12 铝单/ 双层防护结构撞击损伤实验结果,以及中密度材料飞片超高速撞击形成碎片云对舱壁的损伤结果。结果分析表明:14 km/ s 速度的低密度材料飞片撞击2A12 铝材料形成的碎片云中无熔化成分,而近9 km/ s速度的中密度材料飞片撞击形成的碎片云以液态、甚至是气态为主;与单层防护结构相比,双层防护结构对14 km/ s 的低密度材料飞片有着更好的防护效果。     

外推法天线增益测量的核心算法及实验研究

基于外推法测量原理研究了外推法天线增益测量核心算法,重点在于天线互耦的滤波抑制、功率级数展开式的拟合和任意距离下的天线增益求解.此外,还基于以上核心算法设计了一款外推法天线增益测量界面,为外推法天线增益的精密测量提供便利.最后,开展了 W波段标准天线的增益校准实验,增益测量结果与NPL的测量偏差小于0.04 dB,实现...     

模具钢SKD11强流脉冲电子束表面处理的形貌研究

利用强流脉冲电子束不同工艺参数对模具钢SKD11进行表面处理,发现处理表面出现典型的熔坑形貌。通过金相显微镜、电子探针成分分析、三维形貌轮廓仪对处理样品表面进行分析,模具钢SKD11亚表层碳化物的喷发是熔坑形成的主要原因。熔坑的分布情况与电子束处理工艺参数密切相关。在相同加速电压下,熔坑面密度随脉冲处理次数的增加而减少,而熔坑平均尺寸呈现先随脉冲次数增加到最大值而后减小的趋势;对于相同处理次数时,使用高加速电压的样品表面形成的熔坑面密度较低,而且要比低电压更快地进入到平稳阶段。表面粗糙度呈现随着脉冲次数的增加而降低的现象。     

基于里德堡原子的微波功率精密测量

提出一种基于里德堡原子量子相干效应的功率测量新方法。将装有铷蒸气的低电磁扰动原子气室置于特定的导波系统中,基于里德堡原子量子相干效应将对导波电场测量转化为对原子吸收光谱的探测,利用功率和导波电场的解析量化关系,实现一种全新的可溯源至普朗克常数的微波功率测量。在10.22GHz频率处与传统功率测量进行比较,-40dBm至-20dBm的功率范围内两者平均偏差为0.08dB(1.86%)。这种全新的微波功率量子测量方法具有灵敏度高、动态范围大、测量不确定度小等优势,有望形成新一代可直接溯源至国际单位制(SI)的微波功率基准。     

基于三天线外推法的微波天线增益精确校准技术

三天线外推法是目前国际上公认的增益测量最准确的方法之一,简要介绍三天线外推法增益测量基本理论,并结合中国计量科学研究院的外推法天线测量标准装置,分析天线增益精确校准及相关不确定度评估技术.     

一种具有弱条件稳定的分裂式FDTD方法

近十几年来,时域有限差分算法(FDTD)得到了快速发展,然而该算法一直受稳定性条件(CFL)的限制.为突破这一限制一种具有弱条件稳定(WCS)的FDTD算法得到发展,提高了FDTD的计算效率,但陔方法存在精度不高的缺点.文中针对弱条件稳定FDTD方法精度不高这一弱点,提出了一种新的算法,该算法具有弱条件稳定性,且计算速度比ADI-FDTD方法有显著提高,并通过数值实验验证了该方法的准确性和有效性.     

基于铷里德堡原子的频率可调谐微波电场测量

基于里德堡原子的能级调控特性实现了微波电场连续调谐测量。用铷原子气室作为微波电场传感器同时去感知待测微波场和调谐微波场,利用强调谐场对里德堡原子能级精细调节实现了待测场共振频率的同步改变,从而拓展了现有单频点微波测量的频率响应范围。在与68P_3/2→66D_5/2跃迁共振的调谐场作用下,利用测量的AT分裂光谱的幅值差来确定待测场共振频点的调谐变化,最终使共振的6.916 GHz待测场的共振频率的调谐范围从原有的30 MHz极限拓宽至150 MHz,为微波电场的量子计量及拓展应用奠定技术基础。     

光纤网时间同步性能计量校准装置研制

为解决光纤时间传递系统中存在的远距离传递准确度低的问题,分析了环回法、双纤双向时间同步、双向波分复用、双向时分复用四种主流的高精度光纤时间传递方法的基本原理和技术特点,在此基础上研制了单信道时频传递装置。该装置采用电学相位补偿法实现频率传递同步,采用环回法与时分复用相结合的方法实现时间传递同步;使用1 秒脉冲（Pulse Per Second, PPS）和100 MHz共同标记时刻信号,其中1 PPS作为时刻粗标记,100 MHz作为时刻细标记,实现高精度时间同步。经实验证明,单信道时频传递装置的不确定度约为13 ps,能够满足现有光纤时频同步网计量校准的要求。该装置在多级时间传递同步、光纤时频同步网计量校准等领域中具有广阔的应用前景,为建设高稳定性、高可靠性和高精度的授时体系提供了重要技术支撑。     

外推法天线增益测量的阻抗失配修正及其不确定度评定

基于信号流图分析法建立了全端口阻抗失配模型,推导出天线增益的阻抗失配修正公式,结合各端口散射参数实测值可计算出阻抗失配修正值。此外,还提出了一种基于蒙特卡罗法的阻抗失配修正不确定度及其概率分布特性评定方法,为科学、系统地评定外推法增益测量不确定度提供有效方法。