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Research status and challenges in the manufacturing of IR conformal optics 被引量:2
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作者 Jianbo Zhao Sheng Wang +2 位作者 Chunyu Zhang Jinhu Wang Qingliang Zhao 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第10期154-172,共19页
The infrared conformal window is one of the most critical components in aircraft.Conformal windows with high performance bring low aberrations,high aerodynamic performance,reliability in extreme working environments,a... The infrared conformal window is one of the most critical components in aircraft.Conformal windows with high performance bring low aberrations,high aerodynamic performance,reliability in extreme working environments,and added value for aircraft.Through the past decades,remarkable advances have been achieved in manufacturing technologies for conformal windows,where the machining accuracy approaches the nanometer level,and the surface form becomes more complex.These advances are critical to aircraft development,and these manufacturing technologies also have significant reference values for other directions of the ultra-precision machining field.In this review,the infrared materials suitable for manufacturing conformal windows are introduced and compared with insights into their performances.The remarkable advances and concrete work accomplished by researchers are reviewed.The challenges in manufacturing conformal windows that should be faced in the future are discussed. 展开更多
关键词 Conformal optics Window and dome Infrared material Ultra-precision grinding POLISHING Measurement
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面向精密实验的飞秒激光精密加工技术研究进展 被引量:1
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作者 何煦 马云灿 +10 位作者 马骁 曹柱荣 喻寅 银颖 李晶 杨靖 孟立民 李军 陶天炯 杨昊 蒋均 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期134-146,共13页
飞秒激光精密加工技术具备极短脉冲宽度避免或缓解热效应、极高峰值功率密度适用于任意固体材料、极小焦斑尺寸实现微区精准去除或改性等三个方面的特性,满足精密诊断/测量实验涉及的各类难加工及特种材料的安全精密加工需求。高稳定性... 飞秒激光精密加工技术具备极短脉冲宽度避免或缓解热效应、极高峰值功率密度适用于任意固体材料、极小焦斑尺寸实现微区精准去除或改性等三个方面的特性,满足精密诊断/测量实验涉及的各类难加工及特种材料的安全精密加工需求。高稳定性高重复频率飞秒激光器的应用,弥补了低重复频率飞秒激光难以实现高速扫描的不足,这为精密实验所需各类精密样品/样件的高效精密加工提供了重要能量源。以中国工程物理研究院各研究所精密实验对精密样品的安全高效精密加工需求为切入点,分别以激光X射线精密靶材及结构、炸药材料微结构、超硬材料复合折射透镜结构、微型探头光纤精密固定结构、太赫兹滤波器核心结构等典型应用场景为例,介绍了高重频飞秒激光精密加工技术在难加工材料和特种材料安全高效精密加工方面的研究进展。 展开更多
关键词 飞秒激光 精密加工 金属材料 炸药材料 超硬材料
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高通量激光装置真空系统洁净度控制
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作者 吴文龙 林东晖 +9 位作者 牛龙飞 熊迁 王振国 刘建国 陈文棋 吴悦 刘勇 王琳 姚轲 陈林 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期19-25,共7页
在高通量激光装置真空系统运行过程中,泵组润滑油在真空环境下产生的分子污染可能扩散沉积在光学系统元件表面,在高通量激光辐照下诱导损伤,降低光学元件负载能力。针对真空系统洁净度控制开展研究,构建了包括真空泵组优化、增加低温冷... 在高通量激光装置真空系统运行过程中,泵组润滑油在真空环境下产生的分子污染可能扩散沉积在光学系统元件表面,在高通量激光辐照下诱导损伤,降低光学元件负载能力。针对真空系统洁净度控制开展研究,构建了包括真空泵组优化、增加低温冷阱吸附、增加冷阱在线加热再生工艺的真空系统洁净度控制方法。实验研究结果表明:真空系统经过120 h连续运行后,平均24 h非挥发性残留物表面沉积量维持在2.86×10^(-9)g/cm^(2)洁净水平,熔石英光学试片考核组和对照组在350 nm处的透过率以及12.3 J/cm^(2)通量以下的损伤密度曲线基本一致,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 高通量激光装置 真空系统 洁净度 光学元件 透过率 损伤密度
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面向大型激光装置集成安装的机器人自动路径规划
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作者 陈静 独伟锋 +3 位作者 裴国庆 熊召 杨科 周海 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第6期163-170,共8页
针对大型激光装置集成安装过程中的机器人路径规划问题,提出一种简单有效的改进A*算法。该算法较传统A*算法进行了三步改进:第一步是限制可行走方向,避免出现传统A*算法发生穿越障碍物情况;二是将其启发函数优化为加权曼哈顿距离函数,... 针对大型激光装置集成安装过程中的机器人路径规划问题,提出一种简单有效的改进A*算法。该算法较传统A*算法进行了三步改进:第一步是限制可行走方向,避免出现传统A*算法发生穿越障碍物情况;二是将其启发函数优化为加权曼哈顿距离函数,加速向x方向或者y方向扩展节点,改善限制可行走方向带来的遍历节点数激增现象;三是引入转弯惩罚项,减少路径规划过程中的转弯次数,提高路径规划搜索效率和质量。在不同大小的栅格地图中验证三步改进A*算法的性能,并与传统A*算法进行比较。实验结果表明,简单地图中,三步改进A*算法遍历节点数略高于传统A*算法,转弯次数与传统A*算法相当,但路径避障性能明显优于传统A*算法,更有利于机器人安全行走。复杂地图中,综合考虑遍历节点数、转弯次数和路径长度的优先关系后,可以实现调节三步改进A*算法参数至路径规划结果最优。 展开更多
关键词 路径规划 A~*算法 限制可行走方向 加权曼哈顿距离 转弯惩罚项
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超宽带简并光参量放大中的寄生效应
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作者 李纲 杨雷 +4 位作者 黄征 谢娜 卢峰 蒋东镔 周凯南 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第6期28-34,共7页
详细研究了在走离补偿及非走离补偿两种方式下,钛宝石(Ti:sapphire)激光倍频泵浦的非共线超宽带简并光参量放大中二次谐波寄生效应的影响。研究表明,在非走离补偿方式下,通过适当增加泵浦光与信号光的非共线角,在确保信号光宽光谱放大... 详细研究了在走离补偿及非走离补偿两种方式下,钛宝石(Ti:sapphire)激光倍频泵浦的非共线超宽带简并光参量放大中二次谐波寄生效应的影响。研究表明,在非走离补偿方式下,通过适当增加泵浦光与信号光的非共线角,在确保信号光宽光谱放大的同时,可以有效降低二次谐波寄生效应对信号光输出光谱的影响。获得了不同泵浦光光谱带宽下,简并光参量放大的信号光输出光谱及输出通量演化规律,明确了在给定信号光输出光谱带宽下对泵浦光光谱带宽的要求。研究结果为基于简并光参量放大的超宽带高时域对比度飞秒种子光产生提供设计依据。 展开更多
关键词 超宽带简并光参量放大 二次谐波 寄生效应 走离补偿
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间接驱动双金属壳靶内爆出中子实验研究
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作者 丁嘉帆 黎航 +3 位作者 蒋炜 景龙飞 林雉伟 郭亮 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第5期47-51,共5页
介绍了基于百千焦激光装置开展的一系列激光间接驱动双金属壳靶内爆出中子实验。双金属壳靶的设计来源于体点火方案,该方案通过解耦辐射烧蚀与内爆压缩过程,从而提高了内爆的鲁棒性。然而,由于双金属壳靶制备难度较大,首次实验中的中子... 介绍了基于百千焦激光装置开展的一系列激光间接驱动双金属壳靶内爆出中子实验。双金属壳靶的设计来源于体点火方案,该方案通过解耦辐射烧蚀与内爆压缩过程,从而提高了内爆的鲁棒性。然而,由于双金属壳靶制备难度较大,首次实验中的中子产额远低于模拟预期。为解决这一问题,提出了两项关键改进措施:一是优化外壳接缝设计,降低流体力学不稳定性因素的影响,提高内外壳的碰撞效率以及内球的内爆效率;二是提高黑腔靶丸的耦合效率,增强激光能量的有效传递。通过这些改进,靶丸的压缩性能和内爆效率得到显著提升,最终实现了中子产额从5.0×10~7提升至7.1×10~8。 展开更多
关键词 体点火 双壳靶 金属壳 接缝 中子产额
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局域空间辐射流测量一致性实验研究
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作者 刘耀远 龚韬 +14 位作者 李琦 郑金华 秦雪龙 侯立飞 李三伟 赵航 潘凯强 李朝光 杨轶濛 车兴森 任宽 王峰 谢旭飞 李志超 杨冬 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第8期38-43,共6页
在间接驱动惯性约束聚变实验研究中,平响应X射线探测器(FXRD)和空间分辨辐射流探测器(SRFD)都是测量辐射流常用的方式,SRFD探测器可以测量空间局部范围的辐射流,具有避开非目标区域信号干扰的优势,但是长期以来,缺乏直接判断两种辐射流... 在间接驱动惯性约束聚变实验研究中,平响应X射线探测器(FXRD)和空间分辨辐射流探测器(SRFD)都是测量辐射流常用的方式,SRFD探测器可以测量空间局部范围的辐射流,具有避开非目标区域信号干扰的优势,但是长期以来,缺乏直接判断两种辐射流探测器测量一致性的实验证据。介绍了神光100 kJ装置上基于小平面靶的一致性实验,兼顾了两种探测器的视场范围和信号强度,实验结果表明两种探测器获得的辐射流平均差异约4.6%,具有较好的一致性。最后,辐射流体模拟程序给出的辐射流结果与实验整体趋势基本接近,尽管在上升沿和下降沿处存在一定差异,可能与程序建模的精细度不足有关。该工作为局部区域辐射流精密测量和相关实验研究提供了参考。 展开更多
关键词 X射线辐射流 再发射流 诊断技术 惯性约束聚变 金平面靶
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激光驱动X射线源实现金属激光增材制造原位表征
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作者 温家星 郭航 +24 位作者 吴思辛 朱涛 曾高杰 彭茂 樊思劼 叶翰晟 巩强 魏来 范全平 向祥军 李松 王少义 杨月 魏见萌 王浩 郑吟龙 沈显峰 钱佳毅 朱佳诚 张宗昕 吴玉迟 王文涛 许毅 黄姝珂 赵宗清 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第7期1-3,共3页
金属激光增材制造中的孔洞缺陷通常起源于熔池内部,并呈现出微观且高度动态的演化特性。采用高时空分辨的X射线透视成像技术,可对缺陷的产生与演化过程进行原位观测,对于揭示缺陷形成机理和优化工艺参数具有重要意义。基于超强超短脉冲... 金属激光增材制造中的孔洞缺陷通常起源于熔池内部,并呈现出微观且高度动态的演化特性。采用高时空分辨的X射线透视成像技术,可对缺陷的产生与演化过程进行原位观测,对于揭示缺陷形成机理和优化工艺参数具有重要意义。基于超强超短脉冲激光驱动的Betatron辐射源,发展了面向金属激光增材制造的高时空分辨X射线透视成像技术,并开展了不同工艺参数下微熔池的原位表征研究。结果表明,利用Betatron辐射源可实现对百微米厚度金属样品中熔池及匙孔动态结构的透视成像,空间分辨率达到4μm。该研究为激光驱动X射线辐射源在金属激光增材制造中缺陷形成机理及工艺优化方面的应用奠定了重要基础。 展开更多
关键词 金属激光增材制造 Betatron辐射源 超快微焦点X射线照相 原位表征 匙孔
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基于迭代-帧间双预测的CUP-VISAR重构方法
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作者 温懿岚 李海艳 +7 位作者 甘华权 黄运保 王峰 理玉龙 关赞洋 余远平 黄庆鑫 郑铠涛 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第2期60-69,共10页
CUP-VISAR系统是将超快压缩成像(CUP)与二维任意反射面速度干涉仪(VISAR)结合的新技术。针对CUP-VISAR系统在含有大噪声情况下图像重构质量明显下降的问题,提出了一种基于迭代-帧间双预测的压缩超快摄影重构方法。对帧间图像数据的相关... CUP-VISAR系统是将超快压缩成像(CUP)与二维任意反射面速度干涉仪(VISAR)结合的新技术。针对CUP-VISAR系统在含有大噪声情况下图像重构质量明显下降的问题,提出了一种基于迭代-帧间双预测的压缩超快摄影重构方法。对帧间图像数据的相关性及同一帧图像前后迭代的关联性进行研究,将压缩图像重构问题表述为一个基于卡尔曼预测和帧间预测的迭代-帧间双预测优化问题,并使用即插即用广义交替投影(PnP-GAP)框架来有效解决优化问题。仿真实验表明,在大高斯噪声条件下,所提方法的最小峰值信噪比(PSNR)提高了3.18~2.11 dB,最小结构相似性(SSIM)提高了20.30%~8.22%。实际结果表明,所提方法得到的条纹图像清晰度更高,重构的线-VISAR(1D-VISAR)条纹移动趋势更清晰,验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 CUP-VISAR 帧间预测 卡尔曼预测 即插即用广义交替投影 图像重构
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多光谱目标检测算法及相关数据集综述
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作者 张天泷 耿远超 +1 位作者 廖予祯 许党朋 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第5期1-18,共18页
相较于单一波段目标检测技术,多光谱目标检测技术通过捕获物体在多个不同波长的光谱波段下的反射或辐射信息,极大地提高目标检测的准确性和应对复杂环境的鲁棒性。在遥感、农业检测、环境保护、工业生产以及国防安全等领域有着广泛的应... 相较于单一波段目标检测技术,多光谱目标检测技术通过捕获物体在多个不同波长的光谱波段下的反射或辐射信息,极大地提高目标检测的准确性和应对复杂环境的鲁棒性。在遥感、农业检测、环境保护、工业生产以及国防安全等领域有着广泛的应用。然而,目前多光谱目标检测领域仍面临着严峻挑战:多样化的高质量数据集以及高效目标检测算法的缺乏,严重制约了该技术的进一步发展和应用。鉴于此,综合阐释了多光谱目标检测数据集的制作方法以及多光谱目标检测算法的重要进展。首先,系统分析了多光谱数据集的构建过程,包括数据采集,预处理和数据标注。其次,全面分析了目标检测算法发展的历史脉络,这些算法涵盖了基于传统特征提取技术的目标检测算法、深度学习方法以及其改进版本。此外,着重强调了算法开发者为提升多光谱目标检测性能在特征融合、模型架构和子网络方面所作的关键改进。最后,探讨了多光谱目标检测技术未来的发展方向,期望为研究人员指明潜在的研究热点和应用领域,促成多光谱目标检测技术在实际场景中更广泛的应用,提升其社会价值。 展开更多
关键词 多光谱成像技术 成像光谱仪 目标检测算法 多光谱目标检测算法 数据集 特征融合
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高乙醇含量电解液体系下的宏孔硅阵列光电化学腐蚀技术研究
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作者 宁宇 季旋 +2 位作者 周秀文 何玉丹 翁文茜 《现代化工》 北大核心 2025年第2期188-192,198,共6页
采用光电化学腐蚀单晶硅方法进行宏孔硅阵列制备技术研究,探究了高乙醇含量电解液体系下腐蚀电压对宏孔硅形貌的影响,分析了单晶硅定向溶解机理。结果表明,高乙醇电解液下,单晶硅的腐蚀主要为二价溶解过程,有别于常规电解液体系下单晶... 采用光电化学腐蚀单晶硅方法进行宏孔硅阵列制备技术研究,探究了高乙醇含量电解液体系下腐蚀电压对宏孔硅形貌的影响,分析了单晶硅定向溶解机理。结果表明,高乙醇电解液下,单晶硅的腐蚀主要为二价溶解过程,有别于常规电解液体系下单晶硅的四价溶解过程;在该体系下,单晶硅的溶解速度较快,具有较好的应用前景。在腐蚀电压为1.5 V、腐蚀时间为2 h,得到深宽比为23的宏孔硅阵列,腐蚀速度最快可达75μm/h;反应过程中有氢气产生,使腐蚀速度增大,腐蚀至115μm后,过量氢气堆积使孔尖腐蚀受抑制。 展开更多
关键词 宏孔硅阵列 光电化学腐蚀法 电解液 腐蚀机理 物质交换
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四相位任意反射面速度干涉仪图像配准方法
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作者 关赞洋 彭晓世 +1 位作者 理玉龙 王峰 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第8期44-50,共7页
为了实现二维任意反射面速度干涉仪(VISAR)四相位图像配准,提出了一种基于SIFT算法的图像配准方法。首先利用尺度不变特征转换(SIFT)算法分别提取基准图像和待配准图像的特征点,这一步中充分考虑了二维VISAR图像本身的特点,通过引入同... 为了实现二维任意反射面速度干涉仪(VISAR)四相位图像配准,提出了一种基于SIFT算法的图像配准方法。首先利用尺度不变特征转换(SIFT)算法分别提取基准图像和待配准图像的特征点,这一步中充分考虑了二维VISAR图像本身的特点,通过引入同源的无干涉图像获得了更准确的提取结果。接着对特征点进行粗匹配,并进一步设计了角度直方图和特征点距离两步筛选法进行精匹配。然后,根据最终的匹配结果计算变换矩阵,最后将变换矩阵应用于待配准的图像进行插值变换实现图像配准。以四相位图像的其中一幅作为基准对剩余3幅图像进行配准,实验结果表明:无条纹图像的相关性从0.5提升至0.9,有条纹图像的截断相位计算精度有了大幅提升,有效解决了二维VISAR四相位图像的配准问题。 展开更多
关键词 图像配准 尺度不变特征转换算法 二维任意反射面速度干涉仪 四相位图像 干涉条纹
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国产掺镱锥形光纤实现百瓦毫焦级窄线宽纳秒脉冲输出
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作者 黄智蒙 王苏钰 +11 位作者 张帆 耿鹏程 张慧嘉 潘蓉 曾安 夏汉定 姚泽锋 蒋学君 张锐 冯斌 衣永青 李平 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期1-3,共3页
窄线宽大能量纳秒脉冲单模光纤放大器具有高效率、高光束质量和小体积等优点,在激光探测、工业加工等应用领域中具有明显的竞争优势。近期中国工程物理研究院激光聚变研究中心基于国产锥形掺镱光纤和主振荡功率放大器(MOPA),实现了平均... 窄线宽大能量纳秒脉冲单模光纤放大器具有高效率、高光束质量和小体积等优点,在激光探测、工业加工等应用领域中具有明显的竞争优势。近期中国工程物理研究院激光聚变研究中心基于国产锥形掺镱光纤和主振荡功率放大器(MOPA),实现了平均功率100 W、脉冲宽度100 ns、单脉冲能量1 mJ、峰值功率10 kW的窄线宽(Δλ_(3dB)=0.49 nm)、线偏振(PER:12.3 dB)、近单模(M^(2)=1.49)全光纤结构1064 nm激光输出。通过优化增益光纤和放大器设计,可进一步提升放大器的输出能量、功率和光束质量。 展开更多
关键词 锥形掺镱光纤 窄线宽 光纤放大器 纳秒脉冲
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拍瓦飞秒激光与近临界密度等离子体相互作用的电子加速及betatron辐射产生数值模拟
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作者 谢波 张晓辉 +4 位作者 李天月 王子涛 齐伟 温家星 张智猛 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第9期4-12,共9页
针对典型拍瓦级飞秒激光装置参数,提出一种毛细管型的气室结构靶以产生百微米尺度且具有陡峭的密度上升沿的近临界密度等离子体。该气室结构靶具有背压低、喷气量小的特点。由于气室壁约束,气室内,该气室靶可更加稳定产生平台状的气体... 针对典型拍瓦级飞秒激光装置参数,提出一种毛细管型的气室结构靶以产生百微米尺度且具有陡峭的密度上升沿的近临界密度等离子体。该气室结构靶具有背压低、喷气量小的特点。由于气室壁约束,气室内,该气室靶可更加稳定产生平台状的气体密度分布。采用粒子模拟方法研究了拍瓦级飞秒激光与该近临界密度等离子体相互作用的电子加速及betatron辐射过程。结果表明,合适气体密度和激光脉宽有利于产生稳定的等离子体通道。在通道内,电子首先经历有效的激光尾波场加速。这些加速的高能电子与激光尾部直接作用,通过betatron共振和激光直接加速,可使其产额及截止能量进一步提升。该大电荷量高能电子束在等离子体通道内的横向振荡能够产生高亮度betatron辐射源,峰值光子能量约8 keV,亮度达到1:75×10^(20)ph·s^(-1)·mm^(-2)mrad^(-2)·(0:1%bw)^(-1)。此外,还重点研究了气体密度及激光脉宽对betatron辐射源的影响并阐述了内在机理。 展开更多
关键词 拍瓦飞秒激光 电子加速 betatron辐射 粒子模拟
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基于动态融合TV-TNN模型的CUP-VISAR速度场超快诊断技术研究
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作者 王玺 赵雪吟 +6 位作者 黎淼 王峰 理玉龙 关赞洋 郭兆辉 张欣茹 雷文梁 《光子学报》 北大核心 2025年第4期223-232,共10页
惯性约束聚变冲击波速度场分布诊断可以有效预估靶丸压缩状态,为内爆压缩过程优化提供可靠的参考数据。针对目前二维冲击波速度场超快压缩诊断中动态收缩条纹的准确重建,提出一种融合全变分(Total Variation,TV)与张量核范数(Tensor Nuc... 惯性约束聚变冲击波速度场分布诊断可以有效预估靶丸压缩状态,为内爆压缩过程优化提供可靠的参考数据。针对目前二维冲击波速度场超快压缩诊断中动态收缩条纹的准确重建,提出一种融合全变分(Total Variation,TV)与张量核范数(Tensor Nuclear Norm,TNN)作为先验约束的动态TVTNN模型,从而整合速度场分布数据的三维关联性,实现了复杂噪声环境下的动态收缩条纹的重构,解决了当前速度场诊断系统低信噪比条件下动态条纹难以重构的问题。在所构建融合模型中,全变分算子用于搜索和提取条纹特征,而张量核范数用于增强条纹低秩特性,两者通过动态化权重调整,协同抑制时空噪声。基于神光Ⅲ原型实验观测数据,讨论分析了所建立模型的性能;与主流重构模型相比,所建立TV-TNN模型的最大相对速度误差降低至4.46%,验证了其在复杂噪声环境下的鲁棒性与较高的重建精度。所构建的动态融合TV-TNN模型为冲击波速度场二维分布的超快压缩诊断研究提供了更精准速度场分布数据支持,在极端瞬态条件物理场诊断领域具有应用潜力。 展开更多
关键词 CUP-VISAR 张量核范数最小化 冲击波速度场 超快光学 计算成像
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一种三维定向无人机自组网邻居发现算法
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作者 吕玉超 任智 +1 位作者 张伟业 周逊 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第9期2251-2257,共7页
定向天线因其抗干扰、空间复用度高、传输距离远等特点广泛应用在无人机自组网中.在无人机进行分布式组网时,无人机需要发现周围的邻居节点,因此邻居发现是组网的必要过程,也是无人机自组网MAC协议设计的难点问题.目前的定向邻居发现算... 定向天线因其抗干扰、空间复用度高、传输距离远等特点广泛应用在无人机自组网中.在无人机进行分布式组网时,无人机需要发现周围的邻居节点,因此邻居发现是组网的必要过程,也是无人机自组网MAC协议设计的难点问题.目前的定向邻居发现算法大多局限于二维平面上,无法满足无人机更广泛的使用需求.因此本文提出了一种适用于三维空间的波束扫描路径,在基于确定性扫描算法(Scan-Base Algorithm-Deterministic,SBA-D)的基础上,改进节点收发模式的分配规则,并提出了3个碰撞避免机制,利用三维扫描路径将该算法应用于三维空间的邻居发现中.最后通过仿真分析了节点数量和波束宽度对算法性能的影响,验证了该算法的邻居发现时间、邻居发现率和控制开销与现有三维邻居发现算法相比均有一定提升. 展开更多
关键词 定向天线 无人机自组网 邻居发现 三维
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超快超强激光系统中消色差透镜组装调误差引入的“空-时”耦合畸变分析
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作者 许浩天 王逍 +6 位作者 李伟 孙斌 王冀敏 卫鹏宇 母杰 李纲 左言磊 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第7期13-21,共9页
在超快超强激光系统中,通常会使用消色差透镜组代替普通的扩束透镜,以消除后者自身存在的色差导致的脉冲激光的“空-时”耦合(STCs)畸变。然而,消色差透镜组对装调精度要求非常高,装调误差的存在会引入新的“空-时”耦合畸变,使脉冲激... 在超快超强激光系统中,通常会使用消色差透镜组代替普通的扩束透镜,以消除后者自身存在的色差导致的脉冲激光的“空-时”耦合(STCs)畸变。然而,消色差透镜组对装调精度要求非常高,装调误差的存在会引入新的“空-时”耦合畸变,使脉冲激光的远场功率密度下降,达不到预期的消色差效果。针对工程实践中常见的几种消色差透镜组装调误差,详细分析了其引入的“空-时”耦合畸变,并且根据其对远场聚焦功率密度的影响给出了不同种类装调误差的容许范围。分析过程采用了宽光谱脉冲激光传输演化模型及厚透镜等效位相屏演化模型,该模型可以精确地表征激光近远场的“空-时”特性。 展开更多
关键词 超快激光 消色差透镜 “空-时”耦合特性 装调误差 峰值功率密度
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用于硬X射线探测的罗斯对滤片堆栈混合谱仪
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作者 王子昌 邵烁婷 +7 位作者 袁红军 李天贻 刘雨熙 刘会亚 王秋平 唐桧波 况龙钰 胡广月 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第8期1-11,共11页
罗斯对和滤片堆栈谱仪常被用于探测硬X射线光谱,但滤片堆栈谱仪的结果对预估谱形状十分敏感,而罗斯对只能给出离散的分立谱。发展了一种罗斯对滤片堆栈混合谱仪,结合了传统滤片堆栈谱仪和罗斯对的优点,将传统堆栈谱仪的每一层滤片都换... 罗斯对和滤片堆栈谱仪常被用于探测硬X射线光谱,但滤片堆栈谱仪的结果对预估谱形状十分敏感,而罗斯对只能给出离散的分立谱。发展了一种罗斯对滤片堆栈混合谱仪,结合了传统滤片堆栈谱仪和罗斯对的优点,将传统堆栈谱仪的每一层滤片都换成一对滤片构成的罗斯对,这样可以利用罗斯对测到的离散分立光谱作为预估谱,输入到堆栈通道的解谱程序中求解出整个X射线光谱。数值实验和使用X光机进行的测试都显示,这种罗斯对滤片堆栈混合谱仪相较于传统滤片堆栈谱仪能给出更准确的光谱结构,其紧凑轻便的优势在硬X射线光谱测量中有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 硬X射线 光谱诊断 滤片堆栈 罗斯对 蒙特卡罗模拟
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添加剂对DBD处理亚甲基蓝模拟废水的影响
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作者 韩雨璇 倪志娇 卢洪伟 《工业水处理》 北大核心 2025年第3期165-174,共10页
采用柱状降膜介质阻挡放电(Dielectric barrier discharge,DBD)反应器处理初始质量浓度为100 mg/L的亚甲基蓝(MB)模拟废水,通过研究放电电压、液体流速对降膜DBD降解MB的效果,确定最佳反应条件为放电电压70 V,泵转速100 r/min。在最佳... 采用柱状降膜介质阻挡放电(Dielectric barrier discharge,DBD)反应器处理初始质量浓度为100 mg/L的亚甲基蓝(MB)模拟废水,通过研究放电电压、液体流速对降膜DBD降解MB的效果,确定最佳反应条件为放电电压70 V,泵转速100 r/min。在最佳反应条件下,对比了添加酸、碱对MB降解率的影响,结果表明:H_(2)SO_(4)的加入能提升DBD放电初期对MB的降解速率,NaOH的加入显著提升了放电后期对MB的降解速率。根据实验结果改进降解过程中酸碱投入方式为放电前期投入H_(2)SO_(4)放电后期投入NaOH,1 h内MB降解率高达92%。考察了H_(2)O_(2)、O_(3)与叔丁醇的添加对DBD降解MB的效果及能量利用率,结果表明H_(2)O_(2)与O_(3)对MB降解有促进作用,叔丁醇的加入对MB的降解有明显的抑制作用,H_(2)O_(2)与O_(3)的加入可以明显提升DBD反应装置的能量利用率,H_(2)O_(2)投加量为400μL反应30 min时能量利用率最高,为587.698 mg/(kW·h),O_(3)投加量为600 mL/min反应30 min时能量利用率最高,为307.600 mg/(kW·h)。拉曼光谱表明H_(2)O_(2)、O_(3)与DBD耦合可以产生更多的·OH,由MS分析推测DBD耦合添加剂降解MB有3种途径。 展开更多
关键词 低温等离子体 介质阻挡放电 亚甲基蓝 降解 氧化剂
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基于螺旋谐振器的同步扫描条纹相机谐振耦合电路设计与模拟
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作者 李家州 温家星 +2 位作者 李强 张兴 周宇罡 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第8期148-157,共10页
随着科学技术的快速发展,高速光学成像与超快诊断技术在科学、工业、国防和医学等领域中的应用愈发重要。同步扫描条纹相机作为一种超快光现象探测仪器,与高重频激光器协同使用,能够实现高精度时间同步的泵浦探测,通过对微弱光信号的累... 随着科学技术的快速发展,高速光学成像与超快诊断技术在科学、工业、国防和医学等领域中的应用愈发重要。同步扫描条纹相机作为一种超快光现象探测仪器,与高重频激光器协同使用,能够实现高精度时间同步的泵浦探测,通过对微弱光信号的累积与放大实现高信噪比探测。然而,现有同步扫描电路在长时间工作模式下,信号源器件累计高频噪声随之增加,同时存在缺少具体阻抗匹配设计方法的问题,影响了条纹相机的时间分辨性能提升。综合考虑多种变压器结构和设计方案,基于螺旋谐振器进行谐振匹配设计,利用有限元仿真开展相关模拟研究,通过谐振器初级线圈参数的调节,实现了射频功率放大器输出阻抗和容性负载之间匹配。对设计模型的谐振耦合升压研究表明,在一定功率输入下能够输出高峰值电压,验证了螺旋谐振方法的有效性;对噪声响应和时间抖动的对比分析表明,设计方法能够进一步提升同步扫描时间分辨性能。 展开更多
关键词 同步扫描条纹相机 阻抗匹配 螺旋谐振器 有限元仿真 谐振耦合
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