1 黄河交通学院机电工程学院, 河南 焦作 454950
2 河南省智能制造技术与装备工程技术研究中心, 河南 焦作 454950
3 河南理工大学机械与动力工程学院, 河南 焦作 454003
4 河南昆联机械制造有限公司, 河南 郑州 450000
激光超声能够实现对部件内部缺陷及其残余应力状态的无损检测功能。设定传感器中心频率为2.5 MHz, 利用软件完成数据采集过程并对其实施滤波处理。先对K417G轮盘进行热模锻处理, 之后再对其表面实施喷丸, 沿长度方向在K417G镍基合金上共设置5个点, 控制临近点的距离为1.96 mm, 表面波声速为2 950 m/s。测试结果表明: x与y方向上都到达了2 949 m/s以上的表面波声速, K417G轮盘表面形成了压应力作用。X射线衍射(XRD)与超声检测都显示形成了压应力, 具有相同变化趋势。采用XRD方法测试得到的最大径向残余应力为-906 MPa。采用更大测试深度的激光超声方法进行处理时, 获得了比XRD测量结果更小的测试参数。研究对了解金属试样喷丸后的表面残余应力分布具有很好的实际价值, 有助于后续机加工工艺的精选。
K417G镍基合金 激光超声 表面残余应力 检测 K417G nickel-based alloy laser ultrasound surface residual stress detection
1 北方夜视技术股份有限公司, 江苏 南京 211106
2 中国科学院国家天文台空间天文与技术重点实验室, 北京 100012
3 中国科学院大学天文与空间科学学院, 北京 100049
扇形X射线微孔器件(MPOS)是一种新型的X射线聚焦器件。相较传统微孔聚焦器件,其具有集成度高、轻量化等优势,在空间X射线探测方面具有应用前景。基于MPOS聚焦理论,设计并研制出MPOS聚焦器件,其微孔内壁粗糙度为0.4~0.5 nm,微孔排列精度约为5.5%。使用点对点X射线测试平台对器件的聚焦能力进行检测,结果表明,在工作电压为5.0 kV,电流为0.1 mA条件下,聚焦焦斑形貌为清晰的类六角星形,角分辨率为7.7'@1 keV。
光学学报
2022, 42(11): 1134020
1 北方夜视技术股份有限公司, 江苏 南京 211106
2 北方夜视科技(南京)研究院有限公司, 江苏 南京 211106
3 中国科学院国家天文台, 中国科学院空间天文与技术重点实验室, 北京 100012
4 中国科学院大学天文与空间科学学院, 北京 100049
龙虾眼X射线聚焦望远镜是未来X射线空间天文观测的重要设备之一,这种设备将成为在各种太阳风条件下研究地球空间环境的有力工具。针对龙虾眼型X射线微孔光学器件有效面积的设计与仿真工作,研究了结构参数与几何收集面积的关系,并基于菲涅耳公式计算了不同膜层材料和表面粗糙度对X射线反射率的影响。利用X射线束流测试设备并采用单光子采集模式完成了有效面积X射线的性能测试。结果表明,龙虾眼型光学器件的有效面积主要由膜层材料与内壁粗糙度共同决定,同时沉积Ir膜后在能量为1 keV的情况下有效面积能从2.15 cm 2增大至2.47 cm 2。
散射 龙虾眼 X射线 聚焦成像 有效面积
1 北方夜视技术股份有限公司 南京分公司，江苏 南京 211100
2 江苏贵研电子有限公司，江苏 盐城 224000
为满足高增益、低噪声微通道板要求的大长径比皮料玻璃管，采用精密机械整形冷加工工艺提高皮料管的几何均匀性，实现微通道板的性能提升。通过改善机床加工误差、对刀误差以及设计合适的机动夹紧机构可有效控制皮料管内圆精磨加工精度。对磨头转速、背吃刀量、轴向进刀速度及金刚砂磨头粒度4个水平因子开展L16正交试验，得出背吃刀量是影响皮料管内圆精磨加工表面质量的主要因素。选择合适的抛光工艺及工装夹具，最终将皮料管的尺寸变化量控制在1%以内，表面粗糙度Ra值有效控制在0.02 μm。通过Φ25 /6型微通道板制板试验，结果表明：减小皮料管的几何尺寸偏差在一定程度上提高了微通道板阵列一致性、开口面积比一致性，以及增益均匀性，对制造高性能微通道板有较好的借鉴作用。
皮料玻璃管 冷加工 大长径比 微通道板 cladding-tube cold working large aspect ratio micro-channel plate
1 北方夜视技术股份有限公司, 南京 211102
2 微光夜视技术重点实验室, 西安710065
3 清华大学 工程物理系, 北京 100084
在微通道板玻璃中掺中子灵敏核素, 并去除玻璃中的天然放射性同位素成份, 可以实现微通道板对热中子的敏感, 使探测器具有极低的背景事件率.在微通道板玻璃中掺加3 mol%的Gd2O3,同时去除玻璃中的K2O和/或Rb2O, 制作成50 mm直径、0.6 mm厚度、10 μm孔径的微通道板,实现了对25.3 meV热中子33%的探测效率,同时探测器的暗计数率低至0.11 events cm-2·s-1.通过计算和分析热中子在微通道板基体中的俘获概率和155,157Gd(n, γ)156,158Gd反应所能引发的有效信号, 说明了通过微通道板的结构优化, 掺3 mol%Gd2O3的微通道板可以实现最大50%的热中子探测效率.在此基础上, 进一步完成了106 mm直径10 μm孔径的掺3 mol% Gd2O3的优化结构大面阵低噪声中子敏感微通道板的制作.
中子照相 MCP事件计数探测器 大面阵中子敏感MCP 探测效率 暗计数率 Neutron radiography MCP event counting detector Large format neutron sensitive MCP Detection efficiency Dark count rate 光子学报
2014, 43(12): 1204003
1 西北工业大学 理学院光信息科学与技术研究所陕西省光信息技术重点实验室,陕西 西安 710072
2 中国科学院 西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室,陕西 西安 710119
数值模拟分析了大功率光子晶体光纤(PCF)激光器的温度场和热应力场。通过引入等效热传导率对光子晶体光纤结构进行简化,建立了光子晶体光纤激光器的三维温度场模型。利用有限元方法数值模拟得到了自然对流换热时光子晶体光纤中的温度场及光纤端面的热应力场,并对强制对流换热时光子晶体光纤的冷却效果进行了数值模拟分析。结果表明,对于选取的PCF,通过采取强制对流换热措施可以承受1000 W的抽运功率而不会产生热效应损伤,如果需要通过提高抽运功率以获得更大功率的激光运转,则需要改变光纤的结构。
激光器 光子晶体光纤激光器 热效应 有限元 数值模拟
