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强电磁干扰下引信体屏蔽效能特性

装备环境工程 2024年第8期21卷 9-16页

作者：戚俊成高子博马博翔范宏辉刘登峰张惠芳中北大学信息与通信工程学院太原030051 中北大学机电工程学院太原030051

目的针对引信系统外壳上的开孔和贯通线引起的电磁兼容问题,分析外部强电磁干扰对引信内部的耦合规律,研究开孔参数对引信屏蔽效能的影响。方法根据麦克斯韦方程组和边界条件等经典电磁理论,利用有限元仿真分析软件,研究外部强电磁干扰... 详细信息

目的针对引信系统外壳上的开孔和贯通线引起的电磁兼容问题,分析外部强电磁干扰对引信内部的耦合规律,研究开孔参数对引信屏蔽效能的影响。方法根据麦克斯韦方程组和边界条件等经典电磁理论,利用有限元仿真分析软件,研究外部强电磁干扰下,引信上不同的尺寸的通孔对引信内部电场分布的影响,进一步提出相应的屏蔽措施。结果当引信上开20 mm孔洞时,当外界电磁波频率大于圆孔的截止频率时,引信内部电场强度最强可以达到4000 V/m,减小引信上的孔洞后,引信内部的电场强度整体下降3000 V/m左右。在使用导电橡胶填充通信孔洞后,引信内部电场强度急剧下降,增加了套管之后,腔体内部的电场强度显著降低,屏蔽效果非常显著。结论引信上的开孔的形状和大小等因素均对屏蔽效果有较大影响,在引信生产和设计中,均需采用导电橡胶填充、增加套管和多个小孔代替一个大孔等措施提高引信的电磁兼容能力。

关键词：引信电磁防护电磁干扰电磁屏蔽屏蔽效能麦克斯韦方程组

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X射线相衬显微层析及其在野山参特征结构的定量三维成像研究

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光学学报 2013年第12期33卷 365-370页

作者：叶琳琳薛艳玲谭海陈荣昌戚俊成肖体乔中国科学院上海应用物理研究所上海201204 中国科学院大学北京100049

将同步辐射X射线同轴相衬显微层析(PPCT)方法应用在野山参特征结构的原位无损成像研究,并利用相位吸收二重性Paganin算法(PAD-PA)实现了同步辐射X射线PPCT实验数据的相位重建和优化处理,获得了野山参草酸钙簇晶的三维显微结构、体积大... 详细信息

将同步辐射X射线同轴相衬显微层析(PPCT)方法应用在野山参特征结构的原位无损成像研究,并利用相位吸收二重性Paganin算法(PAD-PA)实现了同步辐射X射线PPCT实验数据的相位重建和优化处理,获得了野山参草酸钙簇晶的三维显微结构、体积大小、空间分布和数量分布等定量信息。研究结果表明,PPCT方法与相位恢复算法结合可用于如野山参草酸钙簇晶这类中药材显微结构的定量研究。

关键词： X射线光学显微特征结构定量显微层析同步辐射

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X射线光场成像技术研究

物理学报 2019年第2期68卷 96-101页

作者：戚俊成刘宾陈荣昌夏正德肖体乔中北大学信息与通信工程学院太原030051 中国科学院上海应用物理研究所上海201800

X射线三维成像技术是目前国内外X射线成像研究领域的一个研究热点.但针对一些特殊成像目标,传统X射线计算层析(CT)成像模式易出现投影信息缺失等问题,影响CT重建的图像质量,使得CT成像的应用受到一定的限制.本文主要研究了基于光场成像... 详细信息

X射线三维成像技术是目前国内外X射线成像研究领域的一个研究热点.但针对一些特殊成像目标,传统X射线计算层析(CT)成像模式易出现投影信息缺失等问题,影响CT重建的图像质量,使得CT成像的应用受到一定的限制.本文主要研究了基于光场成像理论的X射线三维立体成像技术.首先从同步辐射光源模型出发,对X射线光场成像进行建模;然后,基于光场成像数字重聚焦理论,对成像目标场在深度方向上进行切片重建.结果表明:该方法可以实现对成像目标任一视角下任一深度的内部切片重建,但是由于光学聚焦过程中的离焦现象,会引入较为严重的背景噪声.当对其原始数据进行滤波后,再进行X射线光场重聚焦,可以有效消除重建伪影,提高图像的重建质量.本研究既有算法理论意义,又可应用于工业、医疗等较复杂目标的快速检测,具有较大的应用价值.

关键词： X射线成像光场成像深度切片三维重建

基于X射线光栅成像的多衬度显微计算层析系统

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光学学报 2013年第10期33卷 312-319页

作者：戚俊成任玉琦杜国浩陈荣昌王玉丹和友肖体乔中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049

第三代同步辐射为X射线成像提供了一个单色、能量可调谐的高亮度光源。对于由低Z材料组成的样品来说,相比于传统成像方法,X射线光栅微分相位成像可以实现更高的相位衬度灵敏度,与计算机层析(CT)技术相结合还可以实现三维高密度分辨成像... 详细信息

第三代同步辐射为X射线成像提供了一个单色、能量可调谐的高亮度光源。对于由低Z材料组成的样品来说,相比于传统成像方法,X射线光栅微分相位成像可以实现更高的相位衬度灵敏度,与计算机层析(CT)技术相结合还可以实现三维高密度分辨成像和折射率的测量。在上海光源X射线成像及生物医学应用线站,成功搭建了一套X射线光栅成像系统。基于此成像系统,利用同一套扫描数据可重构出吸收、相位和散射三种衬度信息;对于标准聚合物样品,系统可以高精度定量测量样品的折射率信息。测试结果表明,建成的X射线光栅成像系统可以实现低Z材料和生物医学样品的多衬度成像,有望在生物医学、聚合物材料等领域的无损、高衬度及定量成像研究中发挥重要作用。

关键词：成像系统 X射线光学微分相位衬度成像光栅干涉仪暗场成像同步辐射

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基于迭代重建算法的X射线光栅相位CT成像

物理学报 2017年第5期66卷 92-99页

作者：戚俊成陈荣昌刘宾陈平杜国浩肖体乔中北大学信息与通信工程学院太原030051 中国科学院上海应用物理研究所上海201800

基于光栅干涉仪的X射线成像技术可以同时获得样品内部的吸收信息、相位信息和散射信息,既保持了传统X射线衰减成像的优点,又拥有相衬成像和散射成像的优势.然而基于传统CT重建算法的X射线光栅成像需要采集大量完整的原始投影数据,数据... 详细信息

基于光栅干涉仪的X射线成像技术可以同时获得样品内部的吸收信息、相位信息和散射信息,既保持了传统X射线衰减成像的优点,又拥有相衬成像和散射成像的优势.然而基于传统CT重建算法的X射线光栅成像需要采集大量完整的原始投影数据,数据采集时间过长从而使得物体接受很大的辐射剂量,难以在实际中应用.提出基于传统代数迭代重建算法的光栅成像技术.该方法利用现有X射线光栅成像系统采集少量原始投影数据,基于传统代数迭代重建算法,对旋转变化的相位数据进行CT重构,同时基于傅里叶变换的方法对微分相位数据进行相位恢复.模拟和实验结果表明,基于少量或不完备的原始投影数据,该方法能够准确重构成像对象的吸收、柑位和散射三维信息,同时还能对微分相位切片进行高信噪比的相位恢复,得到样品折射率实部衰减率,为X射线光栅成像技术在工业、生物和医学诊断等领域的应用提供理论和技术支撑.

关键词： X射线光栅成像迭代童建算法相位恢复

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一种基于光场成像的数字对焦算法

核电子学与探测技术 2015年第5期35卷 434-438页

作者：梁欣陈平刘宾戚俊成中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中国科学院自动化研究所中国科学院分子影像重点实验室北京100190

光场成像在频率域中利用傅里叶切片定理实现数字对焦,得到一组数字对焦数据。针对在景深相同的条件下光场成像与传统成像相比分辨率明显降低这一缺陷,本文采用基于稳健的正则化超分辨率算法将低分辨率图像每一点的像素值分别对应到高分... 详细信息

光场成像在频率域中利用傅里叶切片定理实现数字对焦,得到一组数字对焦数据。针对在景深相同的条件下光场成像与传统成像相比分辨率明显降低这一缺陷,本文采用基于稳健的正则化超分辨率算法将低分辨率图像每一点的像素值分别对应到高分辨率网格中,然后进行插值对所得图像进行重建,实现低分辨率向高分辨率的转换。与其他几种传统超分辨率算法相比,该算法的优势在于取得了更高的识别精度。通过MATLAB平台进行了仿真,实验结果表明该算法与传统的迭代反投影超分辨率算法相比其峰值信噪比有很大的改善,从而验证了本文模型与数值算法的有效性。

关键词：光场成像数字对焦微透镜阵列正则化超分辨率

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第三代同步辐射光源X射线相干性测量研究

物理学报 2014年第10期63卷 122-130页

作者：戚俊成叶琳琳陈荣昌谢红兰任玉琦杜国浩邓彪肖体乔中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049

随着高性能第三代同步辐射光源的建成开放,基于X射线相干特性的实验方法得到了快速发展和广泛应用.作为一个典型的例子,X射线相位衬度成像已经成为常规的X射线实验方法并向用户开放.相干散射、相干衍射成像、光子关联谱等X射线实验方法... 详细信息

随着高性能第三代同步辐射光源的建成开放,基于X射线相干特性的实验方法得到了快速发展和广泛应用.作为一个典型的例子,X射线相位衬度成像已经成为常规的X射线实验方法并向用户开放.相干散射、相干衍射成像、光子关联谱等X射线实验方法正日益受到重视,在高空间分辨、时间分辨等研究领域已显示出其独特的优越性.因此,研究和测量第三代同步辐射的空间相干特性对进一步发展这些新的实验方法具有重要意义.基于Talbot自成像原理成功测量了上海光源X射线成像线站发射的X射线的空间相干长度,并进而测得了相应光源的空间尺度.光子能量为33.2 keV时,测得的X射线光束垂直方向空间相干长度为8.84μm,对应的光源尺寸为23μm,测量结果与理论分析相符.

关键词： X射线光学相干长度光栅干涉仪同步辐射

DAS测量路径温度非均匀分布对谱线线强影响的研究

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国外电子测量技术 2021年第8期40卷 70-76页

作者：张扬张丕状白建胜牛瑞兴戚俊成中北大学信息与探测与处理山西省重点实验室太原030051

为研究直接吸收光谱法(DAS)测量路径温度非均匀分布对谱线线强的影响,通过温度分布拟合法构建了受物理条件约束的4种温度分布模型,选用1.4μm附近的两条吸收谱线,仿真研究了在4种温度分布模型下谱线吸收线强的变化规律,讨论了沿测量路... 详细信息

为研究直接吸收光谱法(DAS)测量路径温度非均匀分布对谱线线强的影响,通过温度分布拟合法构建了受物理条件约束的4种温度分布模型,选用1.4μm附近的两条吸收谱线,仿真研究了在4种温度分布模型下谱线吸收线强的变化规律,讨论了沿测量路径谱线吸收线强分别以路径温度积分和路径线强积分两种计算方法的谱线线强值和谱线位置与理想条件下标准值的相对误差。实验以马弗炉实际测量温度分布结合温度分布模型D,利用1392.805和1392.185 nm两条谱线,结合谱线线强路径积分公式获得温度非均匀分布环境中谱线线强随温度变化曲线,并且得到谱线交点位置变化规律,证明了在DAS计算公式中,谱线线强值需结合实际测量环境的温度分布模型讨论。

关键词：谱线线强 DAS 非均匀温度分布

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基于TDLAS的实时测温软件设计

国外电子测量技术 2021年第8期40卷 110-114页

作者：牛瑞兴张丕状张扬白建胜戚俊成中北大学信息与探测处理山西省重点实验室太原030051

基于可调谐二极管激光吸收谱法(TDLAS)利用VC++搭建了一套实时测温软件,实现了在燃烧场中对温度的实时监测。设计以水分子为目标气体,选择波数为7182.9496和7179.7524 cm-1的谱线对通过TDLAS技术中双线测温法完成了对温度的测量;利用US... 详细信息

基于可调谐二极管激光吸收谱法(TDLAS)利用VC++搭建了一套实时测温软件,实现了在燃烧场中对温度的实时监测。设计以水分子为目标气体,选择波数为7182.9496和7179.7524 cm-1的谱线对通过TDLAS技术中双线测温法完成了对温度的测量;利用USB技术完成了对数据的采集;依靠Visual Studio2015为平台完成了对软件界面的搭建并且利用的多线程技术完成对采集到数据进行实时存储、处理与显示。通过MATLAB对采取到一帧数据即10个周期信号进行处理,计算出10个温度值并求平均作为最终温度值,测量误差在10%以内,验证了此算法的准确性。

关键词： TDLAS 实时测温多线程