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线聚焦无镜头式聚偏氟乙烯超声探头的研制及V(f,z)分析法在表面波波速测量中的应用

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机械工程学报 2011年第24期47卷 1-7页

作者：何存富吕炎宋国荣吴斌李永春北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 成功大学机械工程系台南中国台湾70101

线聚焦式超声材料性质表征系统可以对水浸试样漏表面波或类漏表面波的相速度进行精确的测量,但鉴于传统超声显微镜镜头的材料昂贵且制作困难,采用厚度为40?m的聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)压电薄膜作为激励/接收元件,设计... 详细信息

线聚焦式超声材料性质表征系统可以对水浸试样漏表面波或类漏表面波的相速度进行精确的测量,但鉴于传统超声显微镜镜头的材料昂贵且制作困难,采用厚度为40?m的聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)压电薄膜作为激励/接收元件,设计、制作两个应用于声学显微系统的线聚焦无镜头式PVDF超声换能器,其中心频率分别为5 MHz和11 MHz。区别于传统超声显微镜高昂的设备费用与利用单频V(z)曲线测量空间振荡周期?z的方法,基于二维傅里叶变换开发出一种改进的适用于宽频的V(f,z)分析法,并发展建立一套成本较低的用于测量材料漏表面波波速的散焦试验系统。为测试换能器、算法和整体系统的性能,对抛光熔融石英进行非接触式水浸超声试验,利用V(f,z)分析法提取出表面波波速,并将试验结果与理论值进行对比,两者吻合较好。

关键词：超声显微镜线聚焦聚偏氟乙烯超声探头 V(f,z)分析法

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线聚焦型太阳能二氧化碳发生器性能研究

农业机械学报 2018年第8期49卷 1-17页

作者：吴明清李传峰罗华平弋晓康 SHAKEEL Ahmed Soomro 陈坤杰胡云峰魏增宇李飞陈君然杜威刘彩玲魏丹宋建农黎艳妮都鑫张福印赵倩王利春郭文忠陈晓丽聂铭君贾冬冬王利军郭燕贺佳王利民张喜旺刘婷赵引毛晓敏薄丽媛谢斌武仲斌毛恩荣郭枭张远巍冯志诚王飞田瑞侯贤清李荣吴鹏年李培富王西娜中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室北京100083

研究了一种线聚焦型太阳能二氧化碳发生器。分别在跟踪及非跟踪工况下,在呼和浩特地区测试并分析了系统的集热与产气性能。确定了系统的最佳运行方式,提出了气损率和产气能力2个系统性能评价指标。测试结果表明,跟踪较非跟踪工况,反应... 详细信息

研究了一种线聚焦型太阳能二氧化碳发生器。分别在跟踪及非跟踪工况下,在呼和浩特地区测试并分析了系统的集热与产气性能。确定了系统的最佳运行方式,提出了气损率和产气能力2个系统性能评价指标。测试结果表明,跟踪较非跟踪工况,反应器内腔空晒最高温度、闷晒最高水温、最高集热效率分别提升16.30%、12.44%、94.50%;系统最佳运行工况确定为跟踪式。在产气原料分解温度范围内,系统集热效率为31.80%;测试阶段系统气损率为4.50%;当太阳直接辐照度在650～850W/m~2范围内变化时,系统产气能力随太阳直接辐照度呈正相关变化。基于系统产气能力的变化规律,可计算不同规模线聚焦型太阳能二氧化碳发生器的具体结构参数。

关键词：线聚焦太阳能二氧化碳发生器集热性能产气能力

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线聚焦型太阳能二氧化碳发生器性能研究

农业机械学报 2018年第9期49卷 285-294页

作者：郭枭张远巍冯志诚王飞田瑞内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010051 内蒙古可再生能源重点实验室呼和浩特010051

研究了一种线聚焦型太阳能二氧化碳发生器。分别在跟踪及非跟踪工况下,在呼和浩特地区测试并分析了系统的集热与产气性能。确定了系统的最佳运行方式,提出了气损率和产气能力2个系统性能评价指标。测试结果表明,跟踪较非跟踪工况,反应器内腔空晒最高温度、闷晒最高水温、最高集热效率分别提升16.30%、12.44%、94.50%;系统最佳运行工况确定为跟踪式。在产气原料分解温度范围内,系统集热效率为31.80%;测试阶段系统气损率为4.50%;当太阳直接辐照度在650~850 W/m^2范围内变化时,系统产气能力随太阳直接辐照度呈正相关变化。基于系统产气能力的变化规律,可计算不同规模线聚焦型太阳能二氧化碳发生器的具体结构参数。

关键词：二氧化碳发生器线聚焦太阳能集热性能产气能力

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轴棱锥对无衍射光束的线聚焦特性

物理学报 2013年第13期62卷 228-233页

作者：杜团结王涛吴逢铁华侨大学信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室厦门361021

基于汉克尔波理论和衍射积分理论详细分析了轴棱锥对无衍射光束的线聚焦特性,提出了一种产生周期性局域空心光束的新方法,即无衍射贝塞尔光束经过轴棱锥聚焦后产生具有塔尔博特效应的局域空心光束.数值模拟了无衍射贝塞尔光束照射轴棱锥... 详细信息

基于汉克尔波理论和衍射积分理论详细分析了轴棱锥对无衍射光束的线聚焦特性,提出了一种产生周期性局域空心光束的新方法,即无衍射贝塞尔光束经过轴棱锥聚焦后产生具有塔尔博特效应的局域空心光束.数值模拟了无衍射贝塞尔光束照射轴棱锥后,沿传输距离变化的光强分布及一个周期内光强的演变和局域空心光束的形成过程.设计实验系统,由He-Ne激光经过一套光学系统后透过轴棱锥,产生近似无衍射贝塞尔光束,再由第二个轴棱锥对产生的无衍射贝塞尔光束进行线聚焦,在第二个轴棱锥后面由显微镜观测到周期性局域空心光束,并用CCD照相机拍摄了两个周期内的光斑图,实验结果和理论分析相符合.研究结果可用于多层面微粒的操控,对周期性局域空心光束在光学微操控领域的应用具有重要的指导意义.

关键词：贝塞尔光束轴棱锥线聚焦局域空心光束

用偏振和有规位相分布抑制线聚焦系统的小尺度不均匀性

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光学学报 1995年第12期15卷 1626-1632页

作者：刘忠永吕百达蔡邦维隋展四川大学光电科学技术系中国工程物理研究院

研究了一种用以抑制光楔列阵线聚焦系统在靶面产生的干涉尖峰的方法。由这种尖峰引起的小尺度不均匀性对Ｘ射线激光的产生是不利的。利用特殊分布的偏振态和位相，可把尖峰引向更密集的程度，而且其对比度下降，这将有利于它通过靶物质... 详细信息

研究了一种用以抑制光楔列阵线聚焦系统在靶面产生的干涉尖峰的方法。由这种尖峰引起的小尺度不均匀性对Ｘ射线激光的产生是不利的。利用特殊分布的偏振态和位相，可把尖峰引向更密集的程度，而且其对比度下降，这将有利于它通过靶物质自身的横向热传导而平滑化。对于四单元的列阵系统，甚至可将尖峰完全消除。

关键词：偏振控制位相分布线聚焦光楔列阵照射均匀性

太阳能线聚焦腔体结构吸收器热迁移因子理论分析

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太阳能学报 2011年第6期32卷 836-842页

作者：白涛代彦军王如竹上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

对4种用于线聚焦太阳集热器的腔体吸收器的热迁移因子和效率因子进行理论分析,获得热迁移因子的理论表达公式。搭建了以菲涅尔透镜为聚光器和以抛物槽式反射镜为聚光器的聚焦太阳能集热系统实验台,通过实验验证了热迁移因子理论公式的... 详细信息

对4种用于线聚焦太阳集热器的腔体吸收器的热迁移因子和效率因子进行理论分析,获得热迁移因子的理论表达公式。搭建了以菲涅尔透镜为聚光器和以抛物槽式反射镜为聚光器的聚焦太阳能集热系统实验台,通过实验验证了热迁移因子理论公式的合理性。结果表明,三角形腔体吸收器具有最好的集热性能。在理论指导下对三角形腔体进行了优化:直接利用管道作为吸收器管道从而提高了热传导;选择合适的管道内径;聚焦比保证在40以上;加大流速强化对流换热。当采用菲涅尔透镜为聚光器时,其热迁移因子为0.834;采用抛物槽式反射镜为聚光器时,优化后的三角形腔体吸收器的热迁移因子可达到0.940。

关键词：效率因子热迁移因子腔体吸收器线聚焦

基于气体基压电复合材料的线聚焦空耦超声传感器研制与应用

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复合材料学报 2018年第3期35卷 653-660页

作者：何存富李永坤吕炎刘秀成吴斌北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124

空气耦合式超声检测技术因具有非接触、无损伤等特点,被广泛应用于材料的非接触检测。本文从晶硅太阳能电池的实际检测需求出发,设计并制作了一种气体基线聚焦空气耦合(空耦)式超声传感器,与传统的聚合物基空气耦合(空耦)式超声传感器相... 详细信息

空气耦合式超声检测技术因具有非接触、无损伤等特点,被广泛应用于材料的非接触检测。本文从晶硅太阳能电池的实际检测需求出发,设计并制作了一种气体基线聚焦空气耦合(空耦)式超声传感器,与传统的聚合物基空气耦合(空耦)式超声传感器相比,气体基线聚焦空耦传感器利用了3D打印技术将聚合物基框架改进为镂空结构,进一步降低了压电复合材料的声阻抗。所研制的传感器中心频率约为150kHz,聚焦半径为20mm,孔径为28mm。对传感器进行了激励接收性能测试,并采用空耦超声Lamb波检测技术,对含有裂纹缺陷的单晶硅太阳能电池片进行非接触式检测,通过分析接收信号的幅值信息并利用相关系数法,完成了对裂纹缺陷的检出和定位,实现了气体基线聚焦空耦传感器在缺陷检测中的应用。

关键词：太阳能电池压电复合材料线聚焦 Lamb波相关系数

牧草干燥太阳能折射式线聚焦平板聚光镜设计与试验撤稿

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农业机械学报 2021年第1期52卷 129-138页

作者：杜建强德雪红王洪波李洁张文杰郭芳内蒙古农业大学机电工程学院

针对目前太阳能干燥设备生产率低、太阳能空气集热器热效率低的问题,设计了太阳能折射式线聚焦平板聚光镜。对聚光镜进行三维模型设计通过数值计算建立聚光镜能效模型,进而分析光线入射角、焦距误差、系统跟踪精度和聚光面加工误差对聚... 详细信息

针对目前太阳能干燥设备生产率低、太阳能空气集热器热效率低的问题,设计了太阳能折射式线聚焦平板聚光镜。对聚光镜进行三维模型设计通过数值计算建立聚光镜能效模型,进而分析光线入射角、焦距误差、系统跟踪精度和聚光面加工误差对聚光比和聚焦光带能量分布的影响。分析得出,当聚光镜采用东西方位跟踪太阳、方位角跟踪误差保持在±1.1°范围内、安装焦距误差控制在±50 mm内、聚光镜尖劈角形面误差在±0.06°范围内时,聚光镜可长时间保持高光学效率。进行了试验方案设计和参数试验,结果表明,聚光镜自东向西方位跟踪方式优于自南向北方位跟踪方式,可使聚光镜长时间保持高光学效率。对牧草干燥系统进行了对比试验,结果表明,干燥等量的牧草,折射式线聚焦太阳能空气集热系统相比于平板式太阳能空气集热系统,干燥时间从6.5 h缩短到4.5 h,最终含水率从20%降到17%,有效提高了牧草干燥效率和品质。

关键词：牧草干燥太阳能折射式线聚焦平板型聚光镜

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共轴抛物镜线聚焦性能的2维分析

强激光与粒子束 2005年第12期17卷 1791-1793页

作者：李汉明李英骏中国矿业大学力学与建筑工程学院

掠入射泵浦方式作为一种全新的X射线激光泵浦方式,采用了共轴抛物镜作为线聚焦器件.利用2维光路追踪程序,计算了高斯光束从5°掠入射角增加到7°时入射到共轴抛物镜上的线聚焦效果.研究发现,掠入射角从5°增加到7°过程中,线聚焦的尺寸... 详细信息

掠入射泵浦方式作为一种全新的X射线激光泵浦方式,采用了共轴抛物镜作为线聚焦器件.利用2维光路追踪程序,计算了高斯光束从5°掠入射角增加到7°时入射到共轴抛物镜上的线聚焦效果.研究发现,掠入射角从5°增加到7°过程中,线聚焦的尺寸随着掠入射角变大,线聚焦长度从6 mm逐渐变长到12mm,线聚焦宽度从150μm变到40μm;掠入射角6.5°～7°可以实现符合实验要求的线聚焦效果,线聚焦尺寸约10 mm×20μm(最小线聚焦宽度),7°掠入射可以实现较好的线聚焦,基本满足实验的要求.

关键词： X射线激光共轴抛物镜掠入射线聚焦饱和输出光路追踪