1 中国矿业大学，深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏 徐州 221116国家原子能机构高放废物地质处置创新中心，北京 100029
2 中国矿业大学，深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏 徐州 221116
3 核工业北京地质研究院，北京 100029国家原子能机构高放废物地质处置创新中心，北京 100029
4 中国水利水电科学研究院，北京 100038
低pH值水泥基材料作为一种特殊水泥基材料主要应用于中低放射性废物和重金属污染物的固化以及高放废物处置库工程。本文对混合水泥、硅酸镁水泥和磷酸镁水泥3种不同类型的低pH值水泥基材料体系的孔溶液pH值的主要影响因素及变化规律进行了分析；总结了低pH值水泥基材料流动性、抗压强度、耐久性和固化性能的研究现状；并对低pH值水泥基材料在固化中低放射性废物和重金属污染物以及高放处置库工程中的应用进行了探讨。
低pH值水泥基材料 高放废物处置库 有害废物固化 材料性能 工程应用
1 南京工程学院 信息与通信工程学院，江苏南京267
2 南京理工大学 基础教学与实验中心，江苏南京10094
3 南京理工大学 电子工程与光电技术学院，江苏南京210094
为了更好地了解这两种结构对光电发射性能的影响，设计和生长了两种结构的光电阴极样品，对其光电发射性能进行比较，并利用薄膜光学的矩阵法推导的光学性能公式以及通过求解一维连续性方程推导的量子效率模型，对比研究了光电阴极发射层、缓冲层厚度变化以及AlxGa1-xAs缓冲层中Al组分变化对两种结构光电阴极光学性能和量子效率的影响。这两种结构对光电发射性能的影响机理并不相同，因此作用效果也大不一样。渐变带隙结构的光电阴极通过引入内建电场和减少界面复合从而提升光电发射性能，而DBR结构则通过形成法布里-罗伯共振腔，使得特定波长的入射光在共振腔内来回反射进而被多次吸收，从而加强光电发射。激活实验结果表明，DBR结构样品的发射效率与渐变带隙结构相比具有明显优势，尤其是在755，808和880 nm处有更高的发射效率峰值，可分别提升37.5%，38.9%和47.0%。最后利用模型拟合了量子效率曲线，验证了光学性能参量对复杂结构光电阴极的重要影响及理论模型的合理性。
GaAs光电阴极 多层复杂结构 光学性能 量子效率 GaAs photocathode multilayer complicated structure optical properties quantum efficiency 光学 精密工程
2023, 31(17): 2483
1 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室, 徐州 221116
2 国家原子能机构高放废物地质处置创新中心, 北京 100029
3 核工业北京地质研究院, 北京 100029
超细水泥的发明主要是为了解决因普通水泥颗粒粒径较大无法有效注入微细裂缝的难题。超细水泥兼具普通水泥的耐久性好和化学浆材的流动性高的优点, 成为水泥基材料由传统材料转向高新技术材料发展的重要开端, 在工程中受到广泛使用。本文回顾和总结了近20年来国内外学者对于超细水泥研究所取得的主要进展, 对比分析了干磨法和湿磨法制作超细水泥的生产工艺及其优缺点; 比较了超细水泥区别于普通水泥的流动性、体积稳定性和力学性能; 总结了粉煤灰和矿粉等掺料的加入对超细水泥浆液的性能影响, 并在此基础上, 对超细水泥在加固和封堵技术中的应用进行了总结, 旨在为超细水泥的生产工艺、基本性能以及相关工程应用提供相关参考。
超细水泥 生产工艺 工程性能 掺料改性 加固技术 封堵技术 superfine cement production technology engineering performance admixture modification reinforcement technology plugging technology
1 中国飞行试验研究院, 西安 710000
2 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所,河南 洛阳 471000
温度变化时, 光学镜片参数的变化使得光学系统产生离焦, 无热化设计就是为了补偿温度变化的影响, 使得像面与探测器位置相匹配。常规的无热化设计主要考虑了温度对折射率的影响, 而对于光机结构变形对光学元件位置、角偏、面型造成的影响考虑不足。完整分析了温度对光学系统的影响, 较为全面地考虑了光学、结构的热效应, 研究了基于光机热集成仿真技术的光学系统无热化设计方法, 以一个卡式光学系统的被动无热化设计为例说明了该方法的有效性。
光机热集成仿真 无热化设计 光机热效应 structural-thermal-optical integration simulation athermalization design structural-thermal-optical effect
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院，江苏 南京 210094
2 北方夜视技术股份有限公司，云南 昆明 650217
3 南京美乐威电子科技有限公司，江苏 南京 210094
荧光屏时间特性是评价像增强器性能的重要参数之一。微光像增强器纳秒级荧光屏余辉时间目前尚缺乏测试手段，基于传统像增强器余辉时间的测试方案，研制了纳秒级荧光屏余辉时间测试系统。该系统通过采样速率250 MHz的高速信号发生器完成对激光二极管光脉冲的激励，经由下降时间为0.57 ns的光电倍增管完成对荧光屏光信号的光电转换，μA量级的微弱光电流信号经放大及单端转差分电路，在AD9684中完成AD转换，随后荧光屏数字亮度信息经现场可编程门阵列（field programmable gate array, FPGA）后存储至DDR（double data rate）单元内，经上位机发出指令实现DDR内存的读取，通过USB3.0高速传输协议至上位机中。在数据处理中采用卡尔曼滤波及快速寻找下降沿算法，实现对采集数据的噪声滤波和余辉时间的准确测量。测试结果表明，该纳秒级荧光屏余辉时间测试系统可对具有超快光学特性的像增强器进行有效测试，P47型荧光粉的余辉测试结果达到118. 094 4 ns，重复度为2.08%。
像增强器 快速余辉 自动测试系统 卡尔曼滤波 现场可编程门阵列 image intensifier fast afterglow automatic test system Kalman filter field programmable gate array
1 宿迁学院信息工程学院，江苏宿迁 223800
2 南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京 210094
在蓝宝石基底上外延生长了多层结构氮化镓光阴极薄膜材料并进行表面光电压测试；对比分析了掺杂类型、厚度和掺杂方式对氮化镓材料表面光电压的影响，确定了多层结构氮化镓材料表面光电压产生机理；借助亚带隙激光辅助，针对均匀掺杂和 .-掺杂氮化镓（ GaN）光电阴极薄膜材料进行了表面光电压测试；实验数据表明，相较于均匀掺杂， .-掺杂可以获得更好生长质量，但也提高了在能级(Ev＋0.65)eV~(Ev＋1.07)eV范围的缺陷态密度。
氮化镓 光阴极 表面光电压谱 gallium nitride, photocathode, photovoltage spectr
国家卫星气象中心 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室 许健民气象卫星创新中心，北京 100081
基于我国风云极轨气象卫星FY-3D/MERSI-II（FengYun-3D/ Medium Resolution Spectral Imager-II）红外通道数据，结合星载激光雷达主动探测数据，开展北极地区夏季云检测模型研究。采用概率密度函数分析方法，并引入损失率，对相关阈值进行优化，提出适用于北极夏季的红外云检测方案，构建了基于置信度结果的云检测模型。精度检验结果表明，所构建的云检测模型的检测结果与时空匹配的星载主动探测结果具有较高的一致性，个例统计结果显示置信度高于0.8，云像元检测一致性100%。当置信度低于0.2时，存在10.15%云像元误判为晴空像元，误判云像元多为云顶高度在4~6 km之间的单层云，可能是卷云引起的误判。
大气科学 北极 云检测 FY-3D/MERSI-II 夏季 atmospheric sciences Arctic cloud detection FY-3D/MERSI-II summer
黑龙江大学 物理科学与技术学院, 哈尔滨 150080
为了进一步研究非视线链路情况下的可见光通信系统, 建立了非视线链路通信空间模型, 在此基础上设计基于非视线链路的可见光通信系统收发端并完成通信。实验结果表明: 在保证可见光通信过程中接收端只接收到非视线链路传输的信号时, 通信系统仍然能正常完成通信, 采用非视线通信可以解决因视线链路被遮挡而无法进行通信的问题。
白光发光二极管 可见光通信 非视线链路 漫反射 通信信道 white light light-emitting diode visible light communication non-line-of-sight link diffuse reflection communication
1 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，河南 洛阳 471000
2 陆装驻洛阳地区航空军事代表室，河南 洛阳 471000
胶的弹性模量和泊松比对反射镜光机仿真结果有重要影响，但参数受多种因素影响难以准确获得。通过测试得到反射镜的试验模态，根据文献［1］中胶的参数进行有限元仿真得到仿真模态，经相关性分析发现仿真模态和试验模态相关性差;随后以胶的弹性模量和泊松比作为设计变量，经SQP优化迭代得到胶参数，模型修正后的仿真模态和试验模态相关性显著提高; 最后分析对比了模型修正前后反射镜在安装应力和低温环境两种工况条件下的面型和应力，计算结果显示，模型修正后安装应力的面型变化对光学成像造成影响，低温应力问题不容忽视。
反射镜 相关性分析 模型修正 光机仿真 参数辨识 reflective mirror correlation analysis model modification optical-mechanical simulation parameter identification
1 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室, 安徽 淮南 232001
2 安徽理工大学机械工程学院, 安徽 淮南 232001
3 安徽理工大学矿山智能装备与技术安徽省重点实验室, 安徽 淮南 232001
为解决振动主动控制系统中接触式测量影响结构特性以及PID控制参数整定不理想的问题, 提出利用机器视觉技术测量结构振动, 并结合人工鱼群算法优化的PID进行振动控制。首先, 选择刚柔双关节机械臂作为研究对象, 搭建实验平台并设计正交试验, 探究刚柔耦合机械臂振动情况, 并确定振动控制中电机参数的设置; 其次, 利用CCD相机采集机械臂末端标记点振动图像, 并处理得到振动位移, 将其作为控制系统输入; 最后, 选择人工鱼群算法对PID控制器参数进行优化, 控制器输出信号经输出卡转化为控制电压, 再经功率放大器放大, 驱动压电作动片实现振动控制。实验结果表明, 相较于传统参数整定PID平均44.06%的控制效果, 优化后的PID算法平均控制效果可达到57.54%,验证了基于视觉测振的优化PID控制系统的可行性和优越性。
柔性机械臂 机器视觉 PID控制 人工鱼群算法 flexible manipulator machine vision PID control artificial fish swarm algorithm
