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基于重力灯塔导航的水下重力匹配导航算法
1
作者 肖云 张锦柏 +3 位作者 陈垲宁 孙玮萱 洪晓东 曹杰 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第7期663-671,共9页
重力匹配导航是水下长时间、自主、静默、精确导航的关键技术之一,但由于其在重力特征不显著海域易出现误匹配,制约了在水下实际场景的有效应用。针对此问题,提出了一种基于重力灯塔导航的匹配方法,联合优良适配区筛选策略与重力二维图... 重力匹配导航是水下长时间、自主、静默、精确导航的关键技术之一,但由于其在重力特征不显著海域易出现误匹配,制约了在水下实际场景的有效应用。针对此问题,提出了一种基于重力灯塔导航的匹配方法,联合优良适配区筛选策略与重力二维图像匹配算法,实现高精度重力灯塔导航,数值仿真验证了所提方法可提升匹配导航精度。数值仿真结果表明,重力灯塔导航在实验区选出优良适配区,显著增强导航过程中重力特征信息的利用,降低误匹配风险,导航精度提升了70%,可显著校正惯导漂移误差。 展开更多
关键词 水下导航 重力匹配导航 惯性导航 重力特征参数 适配区
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自主构建物理实验设计与创新基地 被引量：7
2
作者 熊永红 任忠明 +4 位作者 张炯 皮厚礼 肖育英 李建国 张洪 《实验室研究与探索》 CAS 2007年第7期9-10,共2页
简述了构建物理实验设计与创新基地思路和培养低年级学生创新能力的探索。
关键词 创新基地 创新能力 物理实验
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GRACE型重力卫星质心定标算法
3
作者 黄志勇 李姗姗 +5 位作者 蔡林 李桢 黄令勇 肖云 李世忠 周泽兵 《地球物理学报》 北大核心 2025年第6期2079-2091,共13页
为了满足GRACE型重力卫星加速度计的正常观测条件,加速度计检验质量中心距卫星质心的偏差不应超过100μm.然而,地面初始安装误差、卫星入轨后的应力释放和不对称的气瓶冷气消耗等多种因素会导致卫星质心发生变化.故解算卫星质心偏差并... 为了满足GRACE型重力卫星加速度计的正常观测条件,加速度计检验质量中心距卫星质心的偏差不应超过100μm.然而,地面初始安装误差、卫星入轨后的应力释放和不对称的气瓶冷气消耗等多种因素会导致卫星质心发生变化.故解算卫星质心偏差并利用质心调节器调节卫星质心是GRACE型重力卫星成功运行的保证.为此,本文以GRACE-FO为例,提出采用三种算法同时估计GRACE型重力卫星质心偏差.首先,基于GRACE-FO卫星质心定标姿态机动期间的角速度、角加速度和加速度计测量的线加速度观测值解算卫星质心偏差序列.其次,根据卫星安置的气瓶存在冷气消耗不对称的情况,基于卡尔曼滤波估计卫星X方向质心偏差.最后,由于GRACE-FO卫星搭载了激光测距系统,能够在质心定标机动时观测到卫星姿态变化与质心和三面镜顶点偏差产生的TTL(Tilt-to-Length,角度-长度)耦合效应,可以间接解算Y/Z方向的质心偏差.基于以上三种算法估计的GRACE-FO卫星质心偏差序列实现了互相验证的效果,且与JPL、CSR的估计结果具有很好的一致性,表明本文采用的三种质心定标算法可应用于GRACE型重力卫星质心偏差估计.同时发现卫星Y方向质心偏差存在与β角(太阳矢量和轨道平面之间的夹角)相关的周期性波动. 展开更多
关键词 GRACE GRACE-FO 重力卫星 定标 卫星质心 激光测距系统 Tilt-to-Length
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联合全张量航空重力梯度数据的区域重力场快速建模方法
4
作者 吴怿昊 罗志才 +2 位作者 汪海洪 何秀凤 杨萌 《地球物理学报》 北大核心 2025年第3期769-787,共19页
本文研究了基于径向基函数融合航空重力梯度张量数据重建高分辨率区域重力场模型的方法.针对传统勒让德级数展开方法存在求解复杂度高、计算效率低的局限性,以泊松小波基函数为例构建了基函数及其一阶、二阶偏导数快速递推计算的封闭解... 本文研究了基于径向基函数融合航空重力梯度张量数据重建高分辨率区域重力场模型的方法.针对传统勒让德级数展开方法存在求解复杂度高、计算效率低的局限性,以泊松小波基函数为例构建了基函数及其一阶、二阶偏导数快速递推计算的封闭解析表达式,建立了融合全张量重力梯度数据的快速建模方法.以加拿大圣乔治海湾为例,采用全张量航空重力梯度数据恢复了格网分辨率约为0.5 km的陆海统一重力场模型,量化了采用不同重力梯度分量对于建模的贡献,并利用实测地面重力数据检核了采用航空重力梯度恢复的重力场模型.数值分析表明,仅采用单一重力梯度分量建模时,利用垂直分量建模对于重力场重建的贡献较大,且基于垂直分量求解模型的精度较高.此外,相比于仅采用单一重力梯度分量建模的结果,联合多个梯度分量建模能提升重力场模型的精度.较之于已有全球高阶重力场模型和测高重力异常数据,联合航空重力梯度数据求解的局部重力场模型在短波段的精度有显著提高. 展开更多
关键词 航空重力梯度测量 全张量重力梯度数据 高分辨率重力场建模 泊松小波基函数 快速建模方法
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地下实验室与深地环境下的地球物理观测 被引量：7
5
作者 王赟 菅一凡 +11 位作者 贺永胜 苗强强 滕吉文 王志民 荣亮亮 邱隆清 谢成良 张启升 刘向东 孙和平 杨亚新 杨军 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4527-4542,共16页
地下实验室具有良好的低本底环境条件,为许多前沿学科研究提供了重要的实验场所,已经成为一个国家关键性的科学研究平台.目前国际上很多国家利用山体中的隧道空腔或地下矿井建立起众多的地下实验室,其中大多数进行天体物理和粒子物理实... 地下实验室具有良好的低本底环境条件,为许多前沿学科研究提供了重要的实验场所,已经成为一个国家关键性的科学研究平台.目前国际上很多国家利用山体中的隧道空腔或地下矿井建立起众多的地下实验室,其中大多数进行天体物理和粒子物理实验与研究,部分同时进行着地球科学、岩体力学、地下生物等学科的相关实验.本文在介绍国际上一些重要地下实验室的基础上,着重对其在地球物理方面的观测与实验研究成果进行介绍;针对深部地下实验室所具有的“超静”与“超净”环境,阐述深部地下环境多种物理场观测所能达到的测量指标;针对深部地下实验室可实现的超高精度观测,讨论深地地球物理观测对目前仪器科学、装备与观测技术提出的挑战,及其将应对解决的诸多地球物理领域关键基础性科学问题. 展开更多
关键词 地下实验室 低本底 地球物理 超静 超净
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海潮模型误差对GRACE-FO卫星激光观测数据反演时变重力场的影响分析
6
作者 郑李均 周浩 +3 位作者 李耀宗 夏明阳 郑舒允 罗志才 《地球物理学报》 北大核心 2025年第5期1647-1659,共13页
海潮模型作为时变重力场反演中重要力模型之一,研究其模型噪声对激光测距数据模式下的时变重力场反演具有重要意义.本文利用不同的海潮模型EOT11a、EOT20、FES2014b,结合2019—2022年间共44个月的GRACEFO重力卫星激光测距观测数据LRI(La... 海潮模型作为时变重力场反演中重要力模型之一,研究其模型噪声对激光测距数据模式下的时变重力场反演具有重要意义.本文利用不同的海潮模型EOT11a、EOT20、FES2014b,结合2019—2022年间共44个月的GRACEFO重力卫星激光测距观测数据LRI(Laser Ranging Instrument),分析了海潮模型噪声对LRI验后残差及时变信号获取能力的影响.本文的主要研究结论如下:(1)海潮模型误差对LRI验后残差的影响量级为3~6 nm·s^(−1),海潮模型误差对LRI验后残差影响不显著;(2)海潮模型误差对重力场模型不同低阶位系数估计影响并不相同,影响最大的是位系数C_(21)和S_(21);不同海潮模型反演得到的C_(20)序列与SLR产品的相关性也存在一定差异,相关性最高的为FES2014b,达到0.48,而EOT11a的相关性最低,达到0.46;(3)本文使用的海潮模型误差对时变重力场获取流域尺度时变信号能力影响有限,不同海潮模型反演流域尺度时变信号的等效水高周年振幅差异小于1 cm,年际趋势差异小于1 cm·a^(−1);(4)削弱海潮模型误差对减弱长周期海潮混频误差具有促进作用,进而提高时变重力场反演精度.S2潮汐混频误差空间分布类似“南北”条纹分布. 展开更多
关键词 海潮模型误差 时变重力场 卫星激光测距 卫星重力测量
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黑洞旋转能量的电磁提取及其在天体物理中的应用 被引量：2
7
作者 汪定雄 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2007年第3期193-205,共13页
该文着重介绍了两种大尺度磁场提取黑洞旋转能量的机制,即BZ机制和MC机制,以及BZMC共存模型在天体物理中的应用。BZ机制对应于连接黑洞与遥远天体物理负载的"开放"磁力线,而MC机制对应于连接黑洞与吸积盘的"闭合"... 该文着重介绍了两种大尺度磁场提取黑洞旋转能量的机制,即BZ机制和MC机制,以及BZMC共存模型在天体物理中的应用。BZ机制对应于连接黑洞与遥远天体物理负载的"开放"磁力线,而MC机制对应于连接黑洞与吸积盘的"闭合"磁力线。在BZ过程中大尺度磁场把黑洞的旋转能量以Poynting能流的形式输送到天体物理负载,成为驱动黑洞系统的喷流和伽马射线暴的中心发动机。在MC过程中能量和角动量通过大尺度磁场在黑洞与吸积盘之间转移。BZMC共存模型在高能天体物理中的应用包括以下几个方面:1)对活动星系核与黑洞双星的陡发射指数的拟合;2)对黑洞X射线双星的高频QPO与喷流的相关性的解释;3)对伽马射线暴的能量、时标的拟合以及对伽马射线暴与超新星成协的解释。最后对另外两种大尺度磁场提能机制,即BP机制和PC机制也作了简略介绍。 展开更多
关键词 天体物理学 黑洞 综述 吸积盘 磁场 能量提取 喷流产生 高能辐射
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重震联合反演青藏高原岩石圈密度结构
8
作者 宛家宽 罗志才 吴云龙 《地球物理学报》 北大核心 2025年第2期470-482,共13页
本文联合重力和面波相速度数据反演了青藏高原岩石圈的密度模型,揭示了密度异常分布特征,并对密度异常的成因进行了讨论.模拟实验结果表明,面波相速度反演结果的横向分辨率在青藏高原东部达到1°,中部达到1.5°,西部低于2°... 本文联合重力和面波相速度数据反演了青藏高原岩石圈的密度模型,揭示了密度异常分布特征,并对密度异常的成因进行了讨论.模拟实验结果表明,面波相速度反演结果的横向分辨率在青藏高原东部达到1°,中部达到1.5°,西部低于2°,而重震联合反演结果的分辨率在青藏高原中西部均能达到1°;在波速异常和密度异常特征存在显著差异的情况下,重震联合反演的结果比面波相速度单独反演的结果更接近真实的密度模型.基于重震联合反演揭示的密度模型表明:(1)青藏高原中下地壳呈现显著的低密度、低VS异常,表明发生了部分熔融且存在地壳流通道.(2)青藏高原岩石圈地幔整体呈现高密度、低VS异常,表明上地幔可能发生了部分熔融和底侵作用.(3)班公湖—怒江缝合带和龙木错—双湖缝合带的岩石圈地幔呈现低密度、低VS异常,这可能是岩石圈地幔中橄榄岩的水合作用造成的;昆仑断裂带的低密度、低VS异常则支持该区域软流圈上涌的构造学说.(4)云贵高原、四川盆地和鄂尔多斯地体的岩石圈地幔呈现低密度、高VS异常,符合克拉通型岩石圈地幔特征. 展开更多
关键词 青藏高原 岩石圈结构 密度模型 重震联合反演
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宽光谱大靶面机载光学系统无热化设计
9
作者 邹雨婷 龙永涛 +1 位作者 王谋新 马冬林 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第3期248-257,共10页
机载光学系统机动性强,可代替地面人员在各种恶劣环境下进行观测任务,在多个领域发挥日益重要的作用。传统的无人机通常搭载可见光或红外光的单波段成像系统,抗干扰能力差,且无法适应恶劣温度环境。此外,这些光学系统通常适配较小的探... 机载光学系统机动性强,可代替地面人员在各种恶劣环境下进行观测任务,在多个领域发挥日益重要的作用。传统的无人机通常搭载可见光或红外光的单波段成像系统,抗干扰能力差,且无法适应恶劣温度环境。此外,这些光学系统通常适配较小的探测器靶面,无法在大视场范围内保持较高的图像分辨率,不宜作为远距离机载探测系统。笔者团队根据光学系统消色差以及无热化设计原理,采用了折射式宽光谱共焦设计方法,研制了一款宽光谱大靶面无热化机载光学系统。该系统工作波段为0.4~1.7μm,焦距为120 mm,F数为2,适配20.48 mm×20.48 mm的探测器靶面,并能在-40~60℃的温度范围内保持良好的成像质量。根据光机设计结果,制作了相应的样机,并采用Tropics公司的光学传递函数测量仪对样机性能进行测试。测试结果表明:可见光波段、近红外波段以及短波红外波段在奈奎斯特频率50 lp/mm处的光学传递函数值均大于0.4,各波段的最大畸变均小于0.61%,成像质量良好。该系统覆盖靶面大,探测效率高,且制造加工与装配条件宽松,满足宽光谱探测系统的使用需求。 展开更多
关键词 光学设计 宽光谱 无热化设计 大靶面
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建立物理实验中心 推动实验室发展 被引量：1
10
作者 邬克兰 《实验室研究与探索》 CAS 2001年第2期134-135,138,共3页
从仪器设备管理的角度阐述了物理实验中心的优越性 :经费集中使用 ,专家们参与仪器设备购置前的可行性论证工作 ,减少购置的盲目性 ,提高投资效益 ;加强管理 ,统一调配 ,充分利用设备资源 ;更新观念 ,使设备管理朝着技术管理与经济管理... 从仪器设备管理的角度阐述了物理实验中心的优越性 :经费集中使用 ,专家们参与仪器设备购置前的可行性论证工作 ,减少购置的盲目性 ,提高投资效益 ;加强管理 ,统一调配 ,充分利用设备资源 ;更新观念 ,使设备管理朝着技术管理与经济管理相结合的方向转变 ;自制仪器 ,调动实验教学人员的积极性。抓住机遇 ,挖掘自身潜力 ,谋求发展。 展开更多
关键词 管理体制 物理实验中心 仪器管理 设备管理 高校 改革 实验技术队伍建设 实验室 发展
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耀变体的喷流物理研究 被引量：1
11
作者 康世举 《天文学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期130-132,共3页
活动星系核（AGN）是一类特殊的活动星系,核心存在着猛烈的活动现象和剧烈的物理过程.耀变体（blazar）是活动星系核的一个子类,其具有相对论性喷流且喷流视角很小,因此集束效应较强,观测到的辐射基本都来自于喷流.相对论性喷流物理还... 活动星系核（AGN）是一类特殊的活动星系,核心存在着猛烈的活动现象和剧烈的物理过程.耀变体（blazar）是活动星系核的一个子类,其具有相对论性喷流且喷流视角很小,因此集束效应较强,观测到的辐射基本都来自于喷流.相对论性喷流物理还很不清楚,如喷流的形成、喷流的准直和喷流的物质成分等.耀变体多波段辐射为喷流主导,为研究喷流物理提供了理想的实验室.本论文第1章介绍了AGN和blazar研究的部分进展.第2章进一步介绍了blazar常用的喷流模型. 展开更多
关键词 喷流模型 物理过程 耀变体 BLAZAR 活动星系核 相对论性 波段辐射 活动现象
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宽范围微牛顿量级场致发射电推力器设计 被引量：1
12
作者 黄潇博 索晓晨 +5 位作者 杨帆 汪典 贾宏宇 李佳慧 张文生 宋培义 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期141-150,共10页
针对空间引力波探测任务卫星无拖曳控制对微牛顿量级场发射电推力器的宽、稳、准、快、久指标要求,需突破宽范围可调与分辨率和推力噪声之间的相互限制,从场发射推力产生的原理出发,并利用高精度单摆对模型精度进行标定,建立了基于流量... 针对空间引力波探测任务卫星无拖曳控制对微牛顿量级场发射电推力器的宽、稳、准、快、久指标要求,需突破宽范围可调与分辨率和推力噪声之间的相互限制,从场发射推力产生的原理出发,并利用高精度单摆对模型精度进行标定,建立了基于流量、电压主动调节策略的推力调控模型,结合调控分辨率与响应速度的需求,提出的反馈控制策略使推力器在更宽推力范围内维持低推力噪声水平。最后对研制的推力器样机开展了性能表征,实现了0.86~83.54μN、<0.1μN的推力分辨率、在毫赫兹频段<0.1μN/Hz^(1/2)的推力噪声和定工质流量下<10 ms的推力响应时间。 展开更多
关键词 无拖曳卫星 场发射推力器 推力模型 微推力测量 反馈控制
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MXene在压力传感中的研究进展 被引量：1
13
作者 尹建宇 刘逆霜 高义华 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期179-185,共7页
近年来,压力传感器在智能可穿戴纺织品、健康监测、电子皮肤等领域得到了广泛应用。二维纳米材料MXene的出现,为压力传感带来了全新的突破。Ti3C2Tx是压力传感领域研究最多的MXene,具有良好的机械性能、高导电性、优异的亲水性以及广泛... 近年来,压力传感器在智能可穿戴纺织品、健康监测、电子皮肤等领域得到了广泛应用。二维纳米材料MXene的出现,为压力传感带来了全新的突破。Ti3C2Tx是压力传感领域研究最多的MXene,具有良好的机械性能、高导电性、优异的亲水性以及广泛的可修饰性,是理想的压力传感材料。因此,近些年研究者们对MXene在压力传感器中的设计和应用进行了大量探索和研究。本文总结了MXene的制备技术和抗氧化方法。同时介绍了基于MXene的微结构设计,包括气凝胶/多孔结构材料、水凝胶、柔性衬底和薄膜。该类设计有利于提高压力传感器的响应范围、灵敏度和柔韧性,促进了压力传感器的快速发展。此外,进一步探讨了MXene压力传感器的工作机制,包括压阻式、电容式、压电式、摩擦电式、电池式和纳米流体式等。MXene以其优异的特性而在各种机制的传感器中得到了广泛应用。最后,对MXene材料的合成、性质以及其在压力传感方面的机遇和挑战进行了展望。 展开更多
关键词 MXene 压力传感器 合成方法 传感机制 专题评述
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超导重力仪研制与固体潮观测
14
作者 张宁 陈高俊 +5 位作者 刘路 董馨 徐琦 邱云涛 陈亮 刘向东 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4493-4502,共10页
超导重力仪是目前世界上分辨率最高、稳定性最好的相对重力仪,是研究固体潮及重力长期变化最理想的观测仪器.本文首先阐述了超导重力仪的基本构成和工作原理,其次详细介绍了自主研制的超导重力仪工程样机及其在工程化研究中取得的成果,... 超导重力仪是目前世界上分辨率最高、稳定性最好的相对重力仪,是研究固体潮及重力长期变化最理想的观测仪器.本文首先阐述了超导重力仪的基本构成和工作原理,其次详细介绍了自主研制的超导重力仪工程样机及其在工程化研究中取得的成果,涵盖了敏感探头单元、"零蒸发"低温单元、环境扰动控制单元和数据采集管理单元.该仪器安装在武汉市引力与固体潮国家重点野外科学观测研究站山洞实验室,通过与绝对重力仪比对测试确定了仪器的格值,并在此基础上进行了3个月以上的固体潮连续观测,观测结果表明仪器在实际使用环境中工作稳定,高质量地记录了重力固体潮和地震信号.继而对超导重力仪的相关性能进行了全面的评估,深入分析了仪器的噪声水平、直接量程、艾伦方差和漂移率等关键性能指标.最后对下一步工作进行了展望,期待在灵敏度提升、环境扰动抑制以及长期稳定性等方面实现新的技术突破,以推动超导重力仪的持续进步与应用拓展. 展开更多
关键词 超导重力仪 固体潮 格值标定 性能测试
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星载加速度计频域噪声对时变重力场反演的影响研究
15
作者 周浩 李耀宗 +2 位作者 周泽兵 肖云 罗志才 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1733-1745,共13页
星载加速度计是低低卫星跟踪卫星测量的核心载荷之一,其观测噪声受仪器本身和观测环境的综合影响.本文综合考虑加速度计仪器的研制能力和观测环境,系统分析了不同频率特性的加速度计噪声对时变重力场反演精度的影响.首先,下一代重力卫... 星载加速度计是低低卫星跟踪卫星测量的核心载荷之一,其观测噪声受仪器本身和观测环境的综合影响.本文综合考虑加速度计仪器的研制能力和观测环境,系统分析了不同频率特性的加速度计噪声对时变重力场反演精度的影响.首先,下一代重力卫星推行的加速度计频域噪声明显小于GRACE卫星搭载的加速度计,但受限于背景力模型误差的影响,其反演重力场模型精度的提升幅度小于2%.其次,受卫星飞行过程中温度和磁场等周期性变化的影响,加速度计观测数据中存在固定频率的音调误差,在同类型、大小的音调误差下,径向和沿轨方向的音调误差对重力场精度的影响显著,而法向方向影响较小;以能否提取空域内的时变信号为限制条件,径向和沿轨方向的音调误差应小于10-8m·s^(-2),而法向方向可放宽至10-7m·s^(-2);为了削弱时变重力场模型南北条带误差的影响,应该约束加速度计高频音调误差的影响.最后,探讨了三轴敏感加速度计对重力场反演精度的潜在贡献,由于重力场反演精度与加速度计法方向观测精度的响应关系相对较弱,三轴敏感加速度计仅能提升约2%的重力场反演精度.研究结果表明,由于加速度计频域噪声与重力场反演精度存在复杂的响应关系,在重力卫星研制或观测数据处理过程中,不能仅仅考虑加速度计的噪声水平,还应该充分考虑加速度计在频域内各类噪声特性的影响. 展开更多
关键词 星载加速度计 频域噪声 音调误差 时变重力场 卫星重力测量
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空间引力波探测星载望远镜专题导读(二)
16
作者 顾乃庭 王小勇 +3 位作者 汶德胜 饶长辉 周泽兵 叶贤基 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-4,共4页
探测空间引力波有望揭开更多的宇宙奥秘。在国家重点研发计划项目的支持下,《光电工程》组织了“空间引力波探测星载望远镜专题(二)”。专题围绕空间引力波探测星载望远镜设计与分析、建造与装调、测试与评估等几个方面介绍了近期的主... 探测空间引力波有望揭开更多的宇宙奥秘。在国家重点研发计划项目的支持下,《光电工程》组织了“空间引力波探测星载望远镜专题(二)”。专题围绕空间引力波探测星载望远镜设计与分析、建造与装调、测试与评估等几个方面介绍了近期的主要研究进展,将为相关领域学者和专家提供技术研究的参考和合作交流的平台,并将积极推动我国空间引力波探测计划的研究进程。 展开更多
关键词 星载望远镜 空间引力波 引力波探测 天琴计划 专题出版
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基于传递矩阵法的超声穿颅系统透射增强分析
17
作者 吉鹏程 蔡飞燕 +2 位作者 张汝钧 赵德刚 郑海荣 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第4期836-842,共7页
超声穿颅技术可以实现颅内成像、脑神经刺激、颅内肿瘤消融等,是脑疾病诊断和治疗的重要工具。然而,超声穿颅时,因换能器、水、颅骨之间的阻抗失配,使得入射声场的大部分能量都被颅骨反射,导致超声穿颅效率低、颅骨表面容易升温灼伤等问... 超声穿颅技术可以实现颅内成像、脑神经刺激、颅内肿瘤消融等,是脑疾病诊断和治疗的重要工具。然而,超声穿颅时,因换能器、水、颅骨之间的阻抗失配,使得入射声场的大部分能量都被颅骨反射,导致超声穿颅效率低、颅骨表面容易升温灼伤等问题,严重阻碍了超声穿颅技术的临床推广。为提升超声穿颅效率,该文利用传递矩阵法对一维穿颅系统的声场传播进行了详细研究,发现在不考虑颅骨衰减情况下,通过在颅骨外表面增加与颅骨相同声阻抗的材料并调控其厚度,在目标频率超声穿颅效率可达100%,并且改变颅骨与换能器之间水层的厚度对超声穿颅效率没有影响。该工作为超声穿颅系统的透射增强提供了物理基础和解决方案。 展开更多
关键词 经颅超声 阻抗匹配 传递矩阵 透射增强
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钠离子电池负极材料原位透射电镜研究
18
作者 陆佳宁 张智 +1 位作者 高义华 邹进 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期371-389,共19页
近年来,由于地球上钠资源分布广泛和丰富,钠离子电池的研究引起了人们的极大兴趣。目前,钠离子电池仍面临着能量密度低、循环稳定性不理想等关键科学问题。钠离子电池存储性能的提高需要对其电极材料储钠微观机制的全面和精确的理解。... 近年来,由于地球上钠资源分布广泛和丰富,钠离子电池的研究引起了人们的极大兴趣。目前,钠离子电池仍面临着能量密度低、循环稳定性不理想等关键科学问题。钠离子电池存储性能的提高需要对其电极材料储钠微观机制的全面和精确的理解。尽管研究者们已经开展了大量的原位透射电子显微学研究来揭示钠离子电池负极材料的储钠特性和微观机制,但是相关的综述鲜见报道。鉴于此,本文综述了近年来原位透射电子显微镜在研究钠离子电池负极材料储钠过程中材料的形貌、微观结构和化学成分等的演化与微观机理的研究进展,阐明了钠离子电池负极材料的组成/结构与钠离子电池电化学性能之间的构效关联。本综述旨在为高效钠离子电池负极材料的高效选择和合理设计提供参考。 展开更多
关键词 钠离子电池 负极材料 原位研究 透射电镜
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超广角长出瞳距共聚焦眼底成像系统光学设计(特邀)
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作者 何思琦 樊润东 +2 位作者 陈智昊 莫言 马冬林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期62-70,共9页
眼底检查能有效筛查糖尿病、高血压等全身性疾病引发的眼底病变,是一种常规性检查。然而,当前的角膜接触式超广角高分辨率视网膜成像设备通常难以兼顾长工作距和免散瞳的功能,给患者造成了不适,也增加了检查难度。针对眼科检查中视网膜... 眼底检查能有效筛查糖尿病、高血压等全身性疾病引发的眼底病变,是一种常规性检查。然而,当前的角膜接触式超广角高分辨率视网膜成像设备通常难以兼顾长工作距和免散瞳的功能,给患者造成了不适,也增加了检查难度。针对眼科检查中视网膜广域成像的需求,基于共聚焦激光扫描眼底成像技术,设计了一种超广角长出瞳距免散瞳的眼底成像光学系统。系统采用透射式结构,综合考虑长出瞳距和免散瞳的要求,实现了110°超广角成像。系统具备12 mm出瞳距,瞳孔处光束尺寸小于2 mm,并内置视度补偿镜组,可对−15~+15 D的屈光度人眼进行有效补偿。设计结果表明:系统的眼底物方分辨率为7.5μm,具备优良的成像质量,成像范围与工作距离满足了实际使用需求。该研究为超广角共聚焦眼底成像光学系统的设计提供了有益参考,对于提高眼底成像质量和临床诊断准确性具有一定意义。 展开更多
关键词 光学设计 眼底成像 共聚焦激光扫描 超广角
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面向深空探测任务的长寿命碳纳米管阴极研究
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作者 陈泽宣 肖东阳 +1 位作者 杜欢欢 宋培义 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期124-131,共8页
针对深空探测对长寿命碳纳米管场发射阴极的应用需求,从CNTs场发射阴极失效的机制分析出发,提出了长寿命CNTs场发射阴极的性能优化方案。采用图形化设计的CNTs发射簇结构可有效降低CNTs发射体表面的场强屏蔽效应,提升阴极的有效发射面积... 针对深空探测对长寿命碳纳米管场发射阴极的应用需求,从CNTs场发射阴极失效的机制分析出发,提出了长寿命CNTs场发射阴极的性能优化方案。采用图形化设计的CNTs发射簇结构可有效降低CNTs发射体表面的场强屏蔽效应,提升阴极的有效发射面积,避免电流集中于部分CNTs从而引起热量累积。提出一种转移键合工艺,将CNTs发射体与衬底的接触由分子力维持转变为金属层熔融键合,提高阴极的机械稳定性并降低了电/热阻抗。在高真空环境下对样机进行性能测试,优化后的CNTs场发射阴极样机实现了0~1 mA的电流范围、<2μA的电流分辨率与1μA/Hz^(1/2)@0.01~1 Hz的噪声水平,并通过了>550 h的连续发射试验,证明了阴极优化后的长周期稳定性。 展开更多
关键词 碳纳米管 场发射阴极 阵列化设计 边缘效应 转移键合工艺
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