1 中国空气动力研究与发展中心 设备设计与测试技术研究所，四川绵阳62000
2 中国空气动力研究与发展中心 空气动力学国家重点实验室，四川绵阳61000
为了测量复杂流动速度分布，基于分子标记示踪原理建立了飞秒激光电子激发标记（FLEET）测量装置。开展了超声速混合流动速度分布测量实验，获得了马赫数3.0射流分别与马赫数2.0，2.5及2.9射流形成的混合流动速度分布的测量结果；结合大涡模拟和纹影实验，显示了混合层的流场结构。利用延迟10 μs的荧光标记线与荧光基线的位移差，分析得出实验中FLEET速度测量的不确定度优于5 m/s；在高低速主流区，FLEET测量的速度结果与计算结果基本一致；在混合层，FLEET实现了较大梯度的速度分布测量，混合层的厚度与纹影实验结果符合较好。实验表明，建设的FLEET装置具有较强的工程实验能力，能够实现超声速混合层等复杂流动速度的分布测量。
飞秒激光 分子示踪 速度测量 超声速混合层 femtosecond laser molecular tagging velocity measurement supersonic mixing layer 光学 精密工程
2023, 31(19): 2781
1 江西理工大学 能源与机械工程学院,江西南昌33003
2 福州大学 机械工程及自动化学院,福建福州350108
为了实现空间机器人捕获航天器及辅助对接操作的柔顺化，对航天器对接装置的输出力与位姿的精确控制进行了研究，且在关节电机与机械臂之间添加了弹簧阻尼缓冲装置，以防止接触、碰撞时产生的巨大冲击力造成关节破坏。首先，结合Newton第三定律、捕获点的速度约束及闭链系统的几何约束，获得了捕获航天器后的混合体系统动力学方程，通过动量守恒关系计算了碰撞冲击效应与冲击力。接着，通过航天器对接装置相对载体坐标系的运动学关系，建立了对接操作过程中的阻抗模型。然后，设计了一种鲁棒自适应双层滑模控制策略，其与阻抗控制相结合，采用力加载随动控制系统实现对接装置的位姿与输出力的精确控制，以降低接触、碰撞时的冲击力。该控制策略具有双层滑模结构，其第一层保证混合体系统在有限时间内收敛，第二层用于解决控制的高增益问题。最后，通过Lyapunov定理证明了系统的稳定性；利用数值仿真验证了所提控制策略的有效性。仿真结果表明，在给定的速度下缓冲装置最大可将碰撞冲击力矩降低46.78%，输出力的控制精度优于0.5 N，位置、姿态的控制精度优于10-3 m，0.5°。
双臂空间机器人 缓冲装置 辅助对接操作 阻抗控制 双层滑模 dual-arm space robot buffer device auxiliary docking operation impedance control double layer sliding mode 光学 精密工程
2023, 31(22): 3266
1 北方信息控制研究院集团有限公司，江苏南京 210000
2 驻南京地区第三军事代表室，江苏南京 210000
针对跨海桥梁或沿海机场等场所需要实时测算获取移动船只目标绝对位置和高程的现实需要，文中介绍一种高精度光电船只目标定位系统设计与实现方案。通过将高清高精度光学探测组件集成于高精度云台设备内部，可实时解算出目标点的绝对位置信息和高程信息并上报监控系统。结合雷达系统引导可实现无人值守情况下自动测算过往船只经纬度坐标及高程功能。经实际运行测试，该系统展现出良好的可靠性，具有较好的测量精度和应用前景。
光学探测组件 云台 无人值守 自动测算 经纬度坐标 高程 optical detection assembly, PTZ, unattended, autom
1 昆明贵金属研究所 稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室， 云南 昆明 650106
2 昆明理工大学 材料科学与工程学院， 云南 昆明 650093
通过对2，4?2R?苯基?4?甲基喹啉主配体进行修饰，在苯基空间位阻较小的2位和4位引入供或吸电子能力的取代基（甲基，Me或甲氧基，MeO），分别合成了2种铱磷光配合物（2，4?2Me?mpq）2Ir（acac）和（2，4?2MeO?mpq）2Ir（acac），采用元素分析、核磁共振谱和单晶X射线衍射对其组成和化学结构进行了表征与确认。它们的光致发光光谱发射波长分别为610 nm和580 nm，光致发光量子产率分别为75%和80%，HOMO/LUMO能级差分别为2.04 eV和2.19 eV。以纯红光发射的磷光配合物（2，4?2Me?mpq）2Ir（acac）为客体材料，制备了结构为ITO /TAPC（30 nm）/CBP∶（2，4?2Me?mpq）2Ir（acac）（30 nm）∶x%/TPBi（30 nm）/Liq（2 nm）/Al的OLED器件，并优化了掺杂浓度，在10%的优化浓度下实现了高效红光OLED发光。器件的发射波长为607 nm，CIE坐标为（0.63，0.37），最大亮度为25 980 cd/m2，电流效率为23.11 cd/A，外量子效率（EQE）高达20.28%。
铱配合物 磷光材料 高效 红光OLED 发光性能 iridium complexes phosphorescent materials high efficiency red OLED luminescent property 红外与激光工程
2022, 51(2): 20210890
1 中国南方航空工业有限公司，湖南株洲 412002
2 南京诺威尔光电系统有限公司，江苏南京 210046
由于航空发动机叶片具有复杂的曲面结构，对服役过程中形成的微小裂纹检测带来了困难，文中采用超声红外热成像技术对航空发动机叶片裂纹实施检测，开展了超声红外热成像技术研究，搭建了超声红外热成像实验平台，并对实际服役过程中产生裂纹的航空发动机工作叶片进行检测。超声红外热成像结果与渗透检测、金相检测进行了对比；实验结果表明，对于该航空发动机工作叶片，超声红外热成像技术可以检测出 2个裂纹缺陷、1个开口缺陷，采用渗透检测仅检测出 1个裂纹缺陷，采用金相显微镜检测发现 2个裂纹缺陷，宽度分别约为 15 .m、0.5 .m，与超声红外热成像检测结果一致。对比结果表明超声红外热成像技术可以有效检测出航空发动机复杂曲面的叶片裂纹缺陷。
超声红外热成像 渗透检测 金相检测 裂纹检测 ultrasonic thermography, penetrant testing, metall
中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所, 四川 绵阳 621000
等离子体状态参数测量是研究等离子体特性, 开展等离子体模拟再入环境、 等离子体隐身、 等离子体减阻以及边界层控制等研究的重要基础。 利用等离子体射流的自发辐射光谱, 提出了一种基于光学多普勒频移效应的等离子体超声速射流测速的方法。 首先, 测量了等离子体中Ar原子产生的自发辐射光谱, 选择696.54 nm的特征谱线, 作为等离子体发生器测速实验的运动光源; 其次, 使用光谱仪、 传能光纤、 EMCCD相机和高光谱分辨法布里-珀罗（F-P）干涉仪, 设计了高温等离子体速度测量光路; 最后, 在氩壁稳电弧等离子体发生器上, 开展了超声速射流速度测量实验。 实验中, 同一测点的Ar原子产生的自发辐射光谱, 分别被与等离子体射流运动方向成49°和90°夹角的收集透镜收集进入光谱仪, 经光谱仪分光后仅保留特征谱线696.54 nm附近自发辐射光进入传能光纤, 从而消除其他波长的自发辐射光的影响; 光谱仪输出的特征辐射光谱, 经光纤传输及透镜整形成平行光后, 精细度30、 自由光谱范围6.6 GHz的F-P干涉仪, 形成多光束干涉圆环, 并由EMCCD相机采集, 实现对特征谱线的超高精度分辨; 根据多普勒原理, 不同角度收集的同一测点处Ar 696.54 nm特征谱线的频移将有所不同, EMCCD采集的干涉圆环半径也将不同, 通过测量同一级次不同收集方向特征谱线形成的干涉圆环半径改变量, 可测得高温等离子体射流流动速度。 针对同一喷管开展了两车对比试验, 实验测得两车射流轴向速度分别为791和783 m·s-1, 具有较好的重复性。 结果表明基于多普勒效应, 利用高温气体自发辐射光谱, 结合高光谱分辨F-P干涉仪, 能够实现高温等离子体射流速度的精确测量, 该方法属于非接触测量, 不干扰流场, 尤其适用于传统传感器难以应用的高温流场测量。
自发辐射光谱 瑞利散射 速度 Spontaneous emission spectrum Rayleigh scattering Velocity 光谱学与光谱分析
2021, 41(6): 1745
1 齐鲁理工学院基础部, 山东 济南 250200
2 安庆师范大学物理与电气工程学院, 安徽 安庆 246113
纠缠单配性是量子纠缠中重要的物理性质之一, 利用这一性质可以描述多体量子比特系统中的纠缠结构。非广延熵纠缠是一种很好的纠缠度量方式, 其平方满足单配性关系。Yuan 等提出了基于非广延熵纠缠平方服从的 μ 阶新型单配性关系, 其中阶数 μ2。 这里给出一种更加严格的基于非广延熵纠缠平方的单配性关系。
量子光学 纠缠 单配性 非广延熵纠缠 quantum optics entanglement monogamy Tsallis-q entropy entanglement
