改进型双光路测量法检测角锥棱镜直角误差

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作者 韩满林 韩森 +4 位作者 吴泉英 张凌华 沈宇航 杨颖 郭敬铭 《应用光学》 北大核心 2025年第1期148-155,共8页

传统的角锥棱镜二面角直角误差测量是基于斐索干涉系统使用单光程法对角锥进行直接测量,存在多次逆反射导致的系统像差以及调节参考镜倾斜引入的误差。采用一种改进型的双光程测法,可以匹配参考光和测试光的不规则性,进而消除系统像差... 传统的角锥棱镜二面角直角误差测量是基于斐索干涉系统使用单光程法对角锥进行直接测量,存在多次逆反射导致的系统像差以及调节参考镜倾斜引入的误差。采用一种改进型的双光程测法,可以匹配参考光和测试光的不规则性,进而消除系统像差的影响,且无需调整参考镜。实验使用斐索干涉仪,分别采用传统方法和改进型方法对同一角锥样品进行测量。单光程测量法得到二面角直角误差分别为0.9785μrad,1.5368μrad以及-0.3558μrad;双光程测量法得到二面角直角误差分别为0.6383μrad,1.2609μrad以及-0.3113μrad。实验结果验证了双光程测量法比单光程测量法更为准确。 展开更多

关键词 角锥棱镜 二面角直角误差 单光程测量 双光程测量

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基于二维混合式位置编码的高精度测角 被引量：1

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作者 赵会宁 闻杰 夏豪杰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期635-642,共8页

针对具有精密旋转轴系类的高端制造装备或精密测量仪器,其旋转角度采用传统圆光栅难以消除偏心误差对测量角度精度的影响,提出了一种基于二维混合式位置编码的旋转角度高精度测量方法。该测角系统由一个二维混合式位置编码盘、两个CCD... 针对具有精密旋转轴系类的高端制造装备或精密测量仪器,其旋转角度采用传统圆光栅难以消除偏心误差对测量角度精度的影响,提出了一种基于二维混合式位置编码的旋转角度高精度测量方法。该测角系统由一个二维混合式位置编码盘、两个CCD相机和远心镜头组成,二维混合式位置编码盘被固定在精密旋转轴系上以获得其旋转角度。然后,建立了测角模型并从数学上证明了测角精度与安装偏心无关。利用多齿分度台对已提出测角系统精度进行检测,测量角度误差在±1″。最后,利用已提出测量方法对直驱转台的角度定位精度进行测量,角度定位误差在±5″内。与传统圆光栅测角相比,该方法不需要考虑安装偏心误差对测角精度的影响,具有稳定性好、使用简单等特点,可用于角度定位误差的检测。 展开更多

关键词 二维混合式位置编码 偏心误差 旋转角度 多齿分度台

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别汉棱镜光轴一致性检测与装调方法

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作者 张娟 杨加强 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期110-115,共6页

针对在平行光路中无法检测别汉棱镜光轴和机械轴之间的位移误差问题,提出了位移误差检测方案,设计了别汉棱镜光轴一致性检测系统,包括检测光路和对照光路,这两条光路总长相等,MTF均接近衍射极限,根据设计的检测系统搭建检测光路,对口径... 针对在平行光路中无法检测别汉棱镜光轴和机械轴之间的位移误差问题,提出了位移误差检测方案,设计了别汉棱镜光轴一致性检测系统,包括检测光路和对照光路,这两条光路总长相等,MTF均接近衍射极限,根据设计的检测系统搭建检测光路,对口径为25 mm的别汉棱镜进行装调,先后在传统平行光路和本文所设计的检测光路中检测并调整棱镜光轴和机械轴之间的角度误差和位移误差,并使其最小,最终测得别汉棱镜的出射光轴与入射光轴的光轴一致性精度为±48″,将装调好的别汉棱镜和旋转轴系装入正式系统中装调,测得光轴一致性精度为±0.8个像素,达到像素级精度。本文提出的检测方法提高了在系统中装调别汉棱镜光轴的效率和精度。 展开更多

关键词 别汉棱镜 角度误差 位移误差

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转台运动误差分离与角度优化技术研究

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作者 邵萌 邵宪磊 +2 位作者 安冬 吴昊 陈喆 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第1期107-113,共7页

为了解决测量转台运动误差时存在的多种误差耦合问题,提出了一种基于多点法的运动误差分离方法。首先,通过分析转台在回转过程中多自由度误差的运动特性,提出了一种端面四点误差分离方法,在分离出测量盘下表面的平面度误差的同时,可完... 为了解决测量转台运动误差时存在的多种误差耦合问题,提出了一种基于多点法的运动误差分离方法。首先,通过分析转台在回转过程中多自由度误差的运动特性,提出了一种端面四点误差分离方法,在分离出测量盘下表面的平面度误差的同时,可完成倾斜误差和轴向误差的解耦。然后,建立了该方法的误差传递函数,采用麻雀算法(SSA)进行优化,寻找不同阶次下受谐波抑制影响最小的最优布置角,提高了误差解耦精度。最后,通过仿真与实验的方式对该方法进行验证。仿真结果表明,端面四点误差分离方法对轴向、倾斜误差的分离精度(相对误差)分别为1.934%和9.177%。实验结果表明,分离的运动误差与转台标定误差相符合,验证了该方法能够精确获得转台运动误差。 展开更多

关键词 精密转台 误差分离技术 测量分析 角度优化 优化算法 运动误差

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用ZEMAX模拟五棱镜误差对平行度检测的影响 被引量：17

5

作者 闫亚东 何俊华 +1 位作者 仓玉萍 陈良益 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第5期649-653,共5页

介绍了用五棱镜法检测大口径光束平行度的原理。分析了五棱镜加工的角度误差及面形误差对检测结果的影响,得出了五棱镜角度误差不影响检测结果,2个折射面的面形误差对检测结果的影响较小,2个反射面的面形误差对检测结果影响最大的结论... 介绍了用五棱镜法检测大口径光束平行度的原理。分析了五棱镜加工的角度误差及面形误差对检测结果的影响,得出了五棱镜角度误差不影响检测结果,2个折射面的面形误差对检测结果的影响较小,2个反射面的面形误差对检测结果影响最大的结论。介绍了选择五棱镜的方法和减小面形误差影响的方法。最后,给出了用五棱镜法检测单星模拟器出射光束平行度的应用实例。 展开更多

关键词 五棱镜法 平行度检测 ZEMAX模拟 角度误差 面形误差

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圆感应同步器测角误差的分离技术 被引量：22

6

作者 任顺清 曾庆双 陈希军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期92-95,共4页

研究了圆感应同步器测角系统的测角误差的主要组成部分及其分离技术 ,通过对感应同步器测角误差的实测 ,提出了分离出长周期 (36 0°)的一次谐波 ,短周期 (1°)的一次谐波和短周期二次谐波的方法 。

关键词 圆感应同步器 测角误差 分离技术 旋转变压器

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正交双加速度计两种安装位置在重力场中的标定方法 被引量：9

7

作者 董春梅 陈希军 +1 位作者 刘庆博 任顺清 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期693-700,共8页

为了提高加速度计在1g重力场中的标定精度,分度头的角位置误差应非常小或将它有效地分离。提出了一种将正交双加速度计在分度头上,进行两种安装位置组合测试的方法。推导了加速度计误差模型系数的标定误差与分度头角位置误差成分的关系... 为了提高加速度计在1g重力场中的标定精度,分度头的角位置误差应非常小或将它有效地分离。提出了一种将正交双加速度计在分度头上,进行两种安装位置组合测试的方法。推导了加速度计误差模型系数的标定误差与分度头角位置误差成分的关系,设计了两种安装位置组合测试方法,从加速度计的输出中可分离分度头的角位置误差,提高加速度计误差模型系数的辨识精度,对试验数据进行误差分析后验证了该方法的正确性。 展开更多

关键词 加速度计 误差模型系数 分度头 误差分离技术

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五角棱镜的光束转向误差对波前测量的影响 被引量：8

8

作者 常山 曹益平 陈永权 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第3期186-191,共6页

从分析五角棱镜的角度制造误差产生的光学平行差入手,推导出确定入射光线和棱镜调整的表达式;利用棱镜转动定理建立了五角棱镜的光输出平面波前与其角度制造误差和导轨引起的运动误差之间的关系;并用计算机模拟试验分析了五角棱镜的角... 从分析五角棱镜的角度制造误差产生的光学平行差入手,推导出确定入射光线和棱镜调整的表达式;利用棱镜转动定理建立了五角棱镜的光输出平面波前与其角度制造误差和导轨引起的运动误差之间的关系;并用计算机模拟试验分析了五角棱镜的角度制造误差和导轨引起的运动误差产生的扫描光束转向的波前误差。指出此研究结果有利于五角棱镜的加工和棱镜调整,还有利于大口径望远系统波前检测过程中扫描光束转向的波前误差的修正。 展开更多

关键词 五角棱镜 渡前测量 角度制造误差 光学平行差 运动误差 棱镜转动定理

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正多面棱体和多齿分度台角分度误差的互检 被引量：14

9

作者 裘祖荣 陈清清 李敬杰 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期90-93,99,共5页

排列互比法实现两个圆分度器件互检时操作繁复,工作量大。针对此缺点,本文提出采用排列常角法实现正多面棱体和多齿分度台角分度误差的互检,不需要在每个测回完成后改变两个圆分度器件的相对位置,从而简化了互检过程,缩短了测量时间。... 排列互比法实现两个圆分度器件互检时操作繁复,工作量大。针对此缺点,本文提出采用排列常角法实现正多面棱体和多齿分度台角分度误差的互检,不需要在每个测回完成后改变两个圆分度器件的相对位置,从而简化了互检过程,缩短了测量时间。详细介绍了互检原理以及操作步骤,实验装置的设计;给出了正多面棱体和多齿分度台角分度误差互检的实验数据,并对测量结果的随机误差进行了分析和计算。最后通过两种实验方法结果的对比,验证了本方法的正确性。 展开更多

关键词 排列常角法 正多面棱体 多齿分度台 角度误差

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小范围回转轴系感应同步器测角系统的误差分离技术 被引量：8

10

作者 任顺清 伊国兴 +1 位作者 曾庆双 王常虹 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期183-186,共4页

利用 391齿盘、平面反射镜及自准直仪测量了某一小范围(50°)回转轴系的圆感应同步器测角系统的角位置误差,利用测角系统的误差特性,建立了回归误差模型,并通过最小二乘法得出了圆感应同步器一个节距内的一次谐波和二次谐波误差,根... 利用 391齿盘、平面反射镜及自准直仪测量了某一小范围(50°)回转轴系的圆感应同步器测角系统的角位置误差,利用测角系统的误差特性,建立了回归误差模型,并通过最小二乘法得出了圆感应同步器一个节距内的一次谐波和二次谐波误差,根据误差的幅值和相位,采用硬件补偿技术,使圆感应同步器测角系统的误差大大降低。 展开更多

关键词 红外地球敏感器 地面测试设备 感应同步器 测角系统 误差分离技术 最小二乘法

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直角棱镜棱脊不平度的检测方法 被引量：7

11

作者 赵军丽 吴易明 高立民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期228-232,共5页

方位瞄准系统中,通常借助直角棱镜实现对惯性器件方位敏感轴的监测。直角棱镜棱脊不平时将会引起方位瞄准误差,通过建立棱脊不平度对方位瞄准精度影响的数学模型,推导出了精确的矢量表达式,给出了目前常用的棱脊不平度测量原理及其工程... 方位瞄准系统中,通常借助直角棱镜实现对惯性器件方位敏感轴的监测。直角棱镜棱脊不平时将会引起方位瞄准误差,通过建立棱脊不平度对方位瞄准精度影响的数学模型,推导出了精确的矢量表达式,给出了目前常用的棱脊不平度测量原理及其工程实现手段,在此基础上,提出了一种基于斜方棱镜进行棱脊不平度检测、标定的新方法,分析了测量原理及影响测量精度的重要误差源。基于自研"斜方棱镜装置",搭建测试平台,实验结果表明,装置沿棱脊方向的水平状态对测量精度影响较大,经标定后的系统,测量精度可以达到10″以内,具有操作高效、简便等显著优点,对于提高方位瞄准精度,有着非常重要的现实意义。 展开更多

关键词 直角棱镜 棱脊不平度 斜方棱镜 误差分析

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两步法测量编码器测角误差 被引量：25

12

作者 佘琳 冯长有 丁林辉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第1期66-70,共5页

由多面体和自准直仪组成的编码器角度检测系统测量编码器误差,得到的编码器误差中不但包含编码器误差,而且包含多面体检定误差。根据两步法的使用条件,将两步法应用于光电轴角编码器测角误差数据的处理,分别得到多面体检定误差和编码器... 由多面体和自准直仪组成的编码器角度检测系统测量编码器误差,得到的编码器误差中不但包含编码器误差,而且包含多面体检定误差。根据两步法的使用条件,将两步法应用于光电轴角编码器测角误差数据的处理,分别得到多面体检定误差和编码器测角误差,误差分离的结果与采用其他方法得到的结果相近,但用两步法计算需要的测量数据大大减少。比较结果证明,与其他测量方法相比,此方法可以提高测量效率90%以上,缩短检测时间近80%。 展开更多

关键词 光电编码器 轴角编码器 两步法 误差分离 离散傅里叶变换 测角误差

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箭上直角棱镜误差对方位瞄准精度的影响 被引量：6

13

作者 李庆辉 陈良益 高立民 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 1998年第1期61-65,共5页

给出了直角棱镜反射光矢量的完整表达式，在此基础上讨论了棱镜放置误差和角度误差对方位瞄准精度的影响。

关键词 火箭 方位瞄准 直角棱镜 瞄准精度 误差分析

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惯性元件的失准角分离技术研究 被引量：5

14

作者 李巍 任顺清 赵洪波 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期43-46,共4页

针对陀螺仪和加速度计存在失准角的问题,采取误差分离技术,设计了简单、高精度测试失准角的方法.对失准角进行了定义,利用方向余弦阵的基本性质,从小角度的原理推导了惯性元件失准角的二维分解表达式,在测量陀螺仪的失准角时,对安装误... 针对陀螺仪和加速度计存在失准角的问题,采取误差分离技术,设计了简单、高精度测试失准角的方法.对失准角进行了定义,利用方向余弦阵的基本性质,从小角度的原理推导了惯性元件失准角的二维分解表达式,在测量陀螺仪的失准角时,对安装误差、夹具误差和失准角误差进行了误差分离.针对加速度计失准角的测试,设计了简易的测试方法,有效分离了加速度计的失准角以及夹具体的安装误差.对一个半球谐振陀螺仪和一个石英加速度计的失准角进行了实测,标定精度达到角秒级,验证了采用误差分离技术的测试方案的正确性,提高了失准角测试精度. 展开更多

关键词 失准角 陀螺仪 加速度计 误差分离技术

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定向棱镜激光腔模式模拟研究 被引量：3

15

作者 石岩 金挺 +2 位作者 李松 周辉 翁兴涛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期521-525,539,共6页

为了探究定向棱镜谐振腔激光模式分布情况,通过连续利用反射系统的光线矢量的反射定律,推导出具有二面角误差的角锥棱镜相位模型,首次创新性地建立了定向棱镜腔的光场数学模型,并运用FO X-LI的理论,研制了一套求解各种腔形的稳态模的场... 为了探究定向棱镜谐振腔激光模式分布情况,通过连续利用反射系统的光线矢量的反射定律,推导出具有二面角误差的角锥棱镜相位模型,首次创新性地建立了定向棱镜腔的光场数学模型,并运用FO X-LI的理论,研制了一套求解各种腔形的稳态模的场分布软件。用这套软件模拟出了定向棱镜谐振腔自再现模的分布。同时,针对免调试固体激光器(定向棱镜腔)进行实验,将模拟所得结果与实际激光器的输出近场、远场光斑,以及与光束质量分析仪检测分析结果进行了对比,取得了较好的效果。 展开更多

关键词 激光模式 角锥棱镜 数值计算 角度误差 面形误差

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地应力测量精度及其全要素量化表征研究 被引量：4

16

作者 韩晓玉 邬爱清 徐春敏 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2021年第8期84-90,共7页

针对行业现状对地应力测量精度定义及其全要素量化表征方法进行了研究。概述了地应力测量方法、常用试验技术及其测量精度方面存在的问题与原因。从闭环测量角度给出了地应力测量及其精度的定义,在对测量精度研究分类和总结的基础上,提... 针对行业现状对地应力测量精度定义及其全要素量化表征方法进行了研究。概述了地应力测量方法、常用试验技术及其测量精度方面存在的问题与原因。从闭环测量角度给出了地应力测量及其精度的定义,在对测量精度研究分类和总结的基础上,提出了地应力测量精度表征体系的构成和分层,指出了测量精度研究的意义、测量方法与测量技术的定义及其测量精度问题。阐述了地应力测量精度全要素量化表征的思路和含义、三维物理模型测量精度试验装置、坐标设定和表征程序,给出了平均方式和最大值方式的表征指标,以及二维和三维测量的精度表征公式,对角度误差的计算方法进行了讨论,对表征方式与技术研发要求的对应关系进行了说明。以早期的USBM孔径变形计和CSIRO空心包体应变计物理模型试验结果的测量精度表征为例,展示了测量精度的量化表征过程,与原有测量精度表征指标进行了对比,获得上述试验技术最大值方式单一指标的总体测量误差分别为10%和27%。首次获得了两试验方法的全要素测量精度数据,比较显示前者的总体测量精度大大优于后者。 展开更多

关键词 地应力 测量精度 量值误差 角度误差 单一指标 孔径变形计 空心包体应变计

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汽车同步器齿套倒锥摆线旋分加工法研究 被引量：3

17

作者 李佳 高朋 何江华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期650-654,共5页

在阐述摆线旋分加工原理的基础上,提出用摆线逼近渐开线与旋分方法来加工汽车同步器齿套倒锥,并用摆线簇来提高逼近精度。建立了摆线的极坐标参数方程,推导出逼近误差的计算公式。在保证逼近误差限制在允许范围内的前提下,以加工效率最... 在阐述摆线旋分加工原理的基础上,提出用摆线逼近渐开线与旋分方法来加工汽车同步器齿套倒锥,并用摆线簇来提高逼近精度。建立了摆线的极坐标参数方程,推导出逼近误差的计算公式。在保证逼近误差限制在允许范围内的前提下,以加工效率最高为目标,提出了确定摆线参数的优化算法。应用自行开发的数控旋分加工机床对所提出的方法进行了实切验证,大量工艺实验表明,提出的工艺方法具有效率高、精度高、刀具简单、后续处理工艺简单等优点,具有很高的推广应用价值。 展开更多

关键词 同步器 旋分加工 摆线 倒锥 逼近误差

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机械抖动偏频激光陀螺静态测角方法 被引量：1

18

作者 谢元平 于旭东 +4 位作者 魏国 龙兴武 罗晖 黄云 万志毅 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期135-140,共6页

阐述采用机械抖动偏频激光陀螺进行静态角度测量的原理,分析测角随机误差与激光陀螺角随机游走系数、测量时间的关系,通过转台分度误差实验验证了测角随机误差公式。采用排列互比法对测角系统误差和转台分度误差进行分离。实验与理论分... 阐述采用机械抖动偏频激光陀螺进行静态角度测量的原理,分析测角随机误差与激光陀螺角随机游走系数、测量时间的关系,通过转台分度误差实验验证了测角随机误差公式。采用排列互比法对测角系统误差和转台分度误差进行分离。实验与理论分析表明,静态测角方法具有良好的环境适应性和稳定性,测角随机误差优于0.26″,系统误差优于1″。最后分析了进一步减小测角随机误差和系统误差的措施。 展开更多

关键词 角度测量 机械抖动偏频激光陀螺 随机误差 系统误差 排列互比法 分度误差

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折叠腔He-Ne激光器中角锥棱镜直角误差分析 被引量：2

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作者 谈宜东 张书练 刘静华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期345-350,共6页

首次研究了应用空心角锥棱镜的折叠腔免调试He-Ne激光器系统。根据矩阵光学理论分析了角锥棱镜的直角误差对其光路反射特性的影响,并应用于折叠腔免调试He-Ne激光器系统,定量给出了返回光线偏角误差与棱镜直角误差的线性关系,计算了免... 首次研究了应用空心角锥棱镜的折叠腔免调试He-Ne激光器系统。根据矩阵光学理论分析了角锥棱镜的直角误差对其光路反射特性的影响,并应用于折叠腔免调试He-Ne激光器系统,定量给出了返回光线偏角误差与棱镜直角误差的线性关系,计算了免调试激光器系统中角锥棱镜直角误差的临界值。这一结果对控制折叠腔免调试激光器中的角锥棱镜加工误差具有指导意义。 展开更多

关键词 角锥棱镜 直角误差 折叠腔 免调试He-Ne激光器

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分光棱镜位置变化对自准直测角光管角度测量误差的影响 被引量：4

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作者 王学根 孙煜 贺永喜 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2017年第1期22-25,共4页

采用矢量分析的方法从理论上推导出分光棱镜位置变化对目标返回光线的影响,进而分析出其对自准直测角光管中目标像点位置的影响,并给出位置变化对角度测量误差的影响关系式,对自准直测角光管等精密仪器中分光棱镜安装座设计提出建议。

关键词 分光棱镜 位置变化 矢量法 角度测量 误差

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