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可见光-红外目标与背景温差特性研究

红外与激光工程 2024年第9期53卷 287-295页

作者：王磊徐超吴辉北京特种机电技术研究所西南技术物理研究所

由于陆地背景环境复杂，单一非制冷红外稳瞄跟踪装置在应用中存在目标识别、跟踪可靠度不高的不足。为解决该问题，首先对典型地面目标与背景的温差特性以及背景环境对红外成像的影响规律进行研究，在此基础上设计具有红外通道和电视通... 详细信息

由于陆地背景环境复杂，单一非制冷红外稳瞄跟踪装置在应用中存在目标识别、跟踪可靠度不高的不足。为解决该问题，首先对典型地面目标与背景的温差特性以及背景环境对红外成像的影响规律进行研究，在此基础上设计具有红外通道和电视通道的复合稳瞄跟踪装置方案，通过对比复合稳瞄跟踪装置与单一红外稳瞄跟踪装置的成像性能，分析复合稳瞄跟踪装置的可行性。背景环境对红外成像的影响规律为：在清晨/傍晚时段，目标与地面温差不足(小于5 K)，红外图像存在目标对比度低、信噪比不足的缺陷；正午时段，红外图像存在目标完全淹没在背景中的缺陷。设计的具有红外通道和电视通道的复合稳瞄跟踪装置，电视通道对红外通道的成像质量影响较小(红外通道实际通光量相对减少不到5%)，在地面背景红外辐射噪声干扰大的情况下电视通道成像清晰，在目标温差足够的情况下，红外通道成像清晰，验证了红外-电视稳瞄跟踪装置总体方案的可行性；红外-电视复合稳瞄跟踪装置的两个通道形成了良好的互补关系，能够显著拓展稳瞄跟踪装置的适用范围。

关键词：目标与背景温差红外-电视稳瞄跟踪装置红外通道电视通道

基于整体毛细管会聚透镜在氦气环境下的X射线荧光技术

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2198-2201页

作者：李惠泉孙学鹏邵尚坤袁天语华陆钟玉川刘志国孙天希北京师范大学核科学与技术学院射线束技术教育部重点实验室北京100875 北京市科学技术研究院辐射技术研究所北京100875

当X射线荧光(XRF)技术被用于分析空气环境中样品的元素组成时,由于空气对低原子序数(Z)元素(如Cl、K、Ca等)中能量较低的特征X射线吸收较大,从而影响探测效果,因此为了避免空气对低Z元素特征X射线的吸收,经常采用真空条件下XRF技术,但... 详细信息

当X射线荧光(XRF)技术被用于分析空气环境中样品的元素组成时,由于空气对低原子序数(Z)元素(如Cl、K、Ca等)中能量较低的特征X射线吸收较大,从而影响探测效果,因此为了避免空气对低Z元素特征X射线的吸收,经常采用真空条件下XRF技术,但它需要复杂昂贵的真空系统。另外,一般实验室光源功率较低,所以入射光强度较弱,从而也影响探测效果。为解决上述这些问题,设计了基于整体毛细管X射线透镜(PCXRL)和转靶光源并在氦气环境下的密闭XRF简易分析系统。利用透镜聚焦获得的高功率密度增益X射线照射样品,获得较强的XRF信号,并使激发通道和探测通道处于稳定的氦气环境,以降低空气对低Z元素特征X射线的吸收。通过实验对整个XRF分析系统进行了表征,然后测定了互花米草、盐地碱蓬样品。研究表明,在氦气环境中,利用旋转钼靶光源并使工作电压和电流分别为29 kV和20 mA的条件下,所探测到的Cl、K、Ca、Fe等元素特征峰强度高于空气环境下的强度,针对植物中X射线特征峰能量低于8 keV的元素而言,在氦气环境中探测到的特征峰强度为空气中的1.1~5.5倍。这有利于高效无损分析样品中的低原子序数元素成分。

关键词： X射线荧光整体毛细管X射线会聚透镜氦气无损分析

基于模型的系统工程在高速飞行器引气系统设计中的应用研究

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空天技术 2024年第1期2024卷 63-77+84页

作者：李昕褚显应郭健王全平张洪礼北京空天技术研究所

针对组合动力高速飞行器面对的严峻热负载与高电气负载问题，采用基于模型的系统工程方法，从冲压模态无轴功输出、冲压空气温度过高等新约束出发，以需求为基线进行了高速飞行器引气系统逻辑架构、物理架构、组件方案的设计，并进行了... 详细信息

针对组合动力高速飞行器面对的严峻热负载与高电气负载问题，采用基于模型的系统工程方法，从冲压模态无轴功输出、冲压空气温度过高等新约束出发，以需求为基线进行了高速飞行器引气系统逻辑架构、物理架构、组件方案的设计，并进行了系统方案的集成验证，设计方案基本满足约束。结果表明：由进气道引气、空气-燃油换热器预冷、冲压空气涡轮发电制冷等核心硬件组成的引气系统方案可以满足高速飞行器巡航阶段能源需求，采用基于模型的系统工程方法能够有效推动系统迭代设计，提升复杂系统设计的可靠性和效率。

关键词：基于模型的系统工程高速飞行器引气系统建模方法仿真验证

基于多源数据的北京生态涵养区生态产品供给与经济发展耦合协调度研究

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 713-722页

作者：梁丽娜王洪佳冯慧懿唐秀美北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所北京100097 北京市农林科学院信息技术研究中心北京100097 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097

结合生态涵养区的特点,构建生态产品供给与经济发展两个系统评价指标体系,采用综合评价法评估生态产品供给和经济发展状况,采用耦合协调度模型分析北京市生态涵养区2019年生态产品供给与经济发展的耦合协调度及其耦合协调类型。结果表明... 详细信息

结合生态涵养区的特点,构建生态产品供给与经济发展两个系统评价指标体系,采用综合评价法评估生态产品供给和经济发展状况,采用耦合协调度模型分析北京市生态涵养区2019年生态产品供给与经济发展的耦合协调度及其耦合协调类型。结果表明,2019年北京市生态涵养区各乡镇生态产品供给和经济发展差距较大,生态产品供给能力的高值和较高值区域主要分布在怀柔区、密云区和延庆区,经济发展水平较高的区域主要分布在各区的城镇以及靠近北京市近郊的乡镇。北京市生态涵养区各乡镇生态产品供给与经济发展的耦合度介于0.648~0.999之间,处于高水平耦合阶段。耦合协调度值介于0.312~0.600之间,耦合协调度内部差异较大,整体耦合协调水平不高,呈现较弱的耦合协调关系。北京市生态涵养区各乡镇生态产品供给与经济没有实现同步发展,生态产品供给滞后型和经济发展滞后型的乡镇大约各占一半。建议北京生态涵养区应立足于不同的资源优势,根据生态产品供给和经济发展状况采取不同的策略,实现两者的互补和相互促进。

关键词：生态涵养区生态产品供给经济发展耦合协调

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磁性细胞分选技术的应用与生物学评价

生物化学与生物物理进展 2024年第1期51卷 123-135页

作者：洪甜李静雯李仁爱陈尔凝赵璐璐杜美红北京市科学技术研究院分析测试研究所(北京市理化分析测试中心) 北京100094 北京城市学院生物医药学部北京100094

磁性细胞分选技术是一种利用超顺磁性纳米复合材料进行细胞分选的细胞高度特异性快速分选技术,在免疫学、干细胞学、肿瘤学和临床医学等领域应用广泛。本文综合阐述了磁性细胞分选技术的分类和应用,讨论了近几年出现的几项基于磁性细胞... 详细信息

磁性细胞分选技术是一种利用超顺磁性纳米复合材料进行细胞分选的细胞高度特异性快速分选技术,在免疫学、干细胞学、肿瘤学和临床医学等领域应用广泛。本文综合阐述了磁性细胞分选技术的分类和应用,讨论了近几年出现的几项基于磁性细胞分选的新技术和面临的挑战。重点分析了磁性细胞分选产品生物学评价的必要性,并提出了10项与磁性细胞分选产品相关的生物学评价技术参数:得率、纯度、无菌、细胞毒性、细胞形态、活率、细胞的光散射特性、细胞的荧光抗体标记能力、细胞活化、细胞增殖,该评价技术参数的提出对磁性细胞分选规范化应用具有重要的推动作用。

关键词：磁性细胞分选生物学评价细胞分选技术磁性材料淋巴细胞

不同光质对黄伞菌菇光谱特性及矿质元素的影响

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2326-2333页

作者：刘艺涵郭远郑文刚张馨郭文忠王明飞陈晓丽北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 天津农学院园艺园林学院天津300384 北京市农林科学院植物保护研究所北京100097

食用菌子实体发育阶段对光较为敏感,目前尚无黄伞菌菇生长及营养品质对不同光谱照射响应的相关研究。在人工光型植物工厂中种植黄伞菌菇(Pholiota adiposa),以纯白光为对照(CK),设置纯绿(G)、纯蓝(B)、纯红(R)、红蓝(RB)4个处理,光照周... 详细信息

食用菌子实体发育阶段对光较为敏感,目前尚无黄伞菌菇生长及营养品质对不同光谱照射响应的相关研究。在人工光型植物工厂中种植黄伞菌菇(Pholiota adiposa),以纯白光为对照(CK),设置纯绿(G)、纯蓝(B)、纯红(R)、红蓝(RB)4个处理,光照周期为12 h光照/12 h黑暗。通过分析不同光质对黄伞子实体性状、光谱特性和矿质元素的影响,探究适宜黄伞菌菇生长发育的最佳光配方。结果表明:与其他处理相比,红光显著提高了黄伞菌柄长度及子实体重量,分别比对照提高78.4%和90.0%(p所提高(增幅5.3%~28.9%),而菌柄Hue值均有所降低(降幅26.3%~46.7%);绿光处理下黄伞菌盖和菌柄色泽饱和度C值、MACRI值和PRI值等色度光谱参量均有所提高。与对照相比,各光质处理均提高了菌盖中P、K元素含量,但不同程度地降低了菌柄中K、Ca、Mg、Na、Mn元素含量;绿光提高了除Ca、Na元素外其他所有矿质元素的积累量,且均为处理间最高。红光有利于黄伞菌柄增长及子实体重量增加,蓝光有利于促进黄伞菌柄和菌盖直径的增加,而绿光有利于黄伞的着色及其矿质元素的积累。该研究为特色菌菇黄伞工厂化生产中光环境的调控提供一定的理论依据。

关键词：食用菌黄伞反射率光谱特性矿质元素

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长条镜柔性支撑及点阵结构设计方法

光学学报 2024年第2期44卷 272-281页

作者：刘朋朋吴俊常君磊庞寿成邹宝成张祝伟北京空间机电研究所先进光学遥感技术北京市重点实验室北京100094

离轴三反光学系统多采用长条形反射镜,为尽可能提高反射镜面形精度,其支撑结构形式多为柔性支撑;为了在保证结构力学性能的基础上满足轻量化的需求,支撑亦多采用壳体点阵结构。本文基于尺寸优化技术,建立了长条形反射镜的参数化有限元... 详细信息

离轴三反光学系统多采用长条形反射镜,为尽可能提高反射镜面形精度,其支撑结构形式多为柔性支撑;为了在保证结构力学性能的基础上满足轻量化的需求,支撑亦多采用壳体点阵结构。本文基于尺寸优化技术,建立了长条形反射镜的参数化有限元模型以及双轴圆弧切口柔性铰链支撑的多参数优化模型,分别应用可行方向法及自适应响应面优化算法得到了质量约束下刚度最优的反射镜面板、筋板厚度参数以及刚度约束下镜面面形最优的柔铰支撑几何尺寸参数,并应用参数试验方法对该柔性支撑安装角度及安装轴向位置进行了独立变量的影响分析。对于背板的设计,本文提出了一种基于点云三维重建的点阵结构设计仿真优化方法,采用贪婪三角化投影算法对点阵结构包络生成的点云进行网格重构,保证了点阵结构模型的连续性与真实性。经过仿真验证,优化参数下重力、温度、强迫位移各工况下反射镜综合面形误差(0.018λ)和装调方向重力下刚体位移(0.007 mm)均达到最优。表明基于点云三维重建的点阵结构设计仿真优化方法合理可行,可推广应用于类似结构形式的反射镜支撑。

关键词：长条形反射镜柔性支撑点阵结构点云优化算法

5米光学02星高分辨率高灵敏度大幅宽热红外相机设计与实现

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遥感学报 2024年第3期28卷 601-609页

作者：童卫明李昊谦聂云松马军闫秀荣邢辉高长春王保华孙启扬蔡帅郝中洋李岩北京空间机电研究所先进光学遥感技术北京市重点实验室北京100094

2021年12月26日,5米光学02星在太原卫星发射中心成功发射,星上装载的主要载荷之一热红外相机采用8192元长线阵长波红外探测器推扫成像,可以获取星下点地面像元分辨率优于16 m、噪声等效温差小于0.1 K@300 K、幅宽大于115 km的7.7—10.5... 详细信息

2021年12月26日,5米光学02星在太原卫星发射中心成功发射,星上装载的主要载荷之一热红外相机采用8192元长线阵长波红外探测器推扫成像,可以获取星下点地面像元分辨率优于16 m、噪声等效温差小于0.1 K@300 K、幅宽大于115 km的7.7—10.5μm谱段热红外影像。相比国内外在轨热红外遥感相机,该相机同时实现高分辨率、高灵敏度和大幅宽观测,能够实现空间和温度的高效率精细化探测,具有明显优势。文章介绍了该相机的组成、工作原理、相机关键技术及实现情况,给出地面测试与试验结果,并简要介绍在轨测试和应用情况。相机目前在轨稳定运行,性能优异,已获取大量高分辨率热红外影像,可为后续同类载荷研制提供参考。

关键词：遥感热红外相机推扫红外探测器 5米光学02星

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低纹波空间可调高压电源设计

北京大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 195-202页

作者：陈佳黎邹鸿叶雨光北京大学空间物理与应用技术研究所北京100871

为了满足空间探测载荷(如质谱仪和能量粒子探测器等)对高压电源输出纹波的要求,设计一款小功率、低纹波、最大输出电压为10 kV的可调高压直流电源。设计中使用罗耶架构的逆变器和倍压整流电路,利用反馈回路,使纹波电压峰峰值小于2 V;使... 详细信息

为了满足空间探测载荷(如质谱仪和能量粒子探测器等)对高压电源输出纹波的要求,设计一款小功率、低纹波、最大输出电压为10 kV的可调高压直流电源。设计中使用罗耶架构的逆变器和倍压整流电路,利用反馈回路,使纹波电压峰峰值小于2 V;使用51系列单片机控制电源输出电压,监测电源的工作状态。除在原理设计方面降低输出电压纹波外,还提出其他降低输出电压纹波的措施。测试结果表明,所设计的高压电源具有输出电压稳定可调、纹波低的特点,可以满足空间探测载荷对高压电源的基本性能要求。

关键词：高压电源倍压整流低纹波可变输出单片机