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基于环形样品池的激光粒度测量方法

光学学报 2017年第10期37卷 303-311页

作者：潘林超葛宝臻张福根天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 光电信息技术教育部重点实验室天津300072 珠海真理光学仪器有限公司广东珠海519085

为了扩展散射角的接收范围,提高激光粒度仪对亚微米颗粒的测量精度和分辨率,提出了一种结构简单的环形样品池方法。该方法理论上能够连续无缝地接收0°~180°的散射光,且具有测量下限低的优势。基于环形样品池测量方法,搭建了新型激光... 详细信息

为了扩展散射角的接收范围,提高激光粒度仪对亚微米颗粒的测量精度和分辨率,提出了一种结构简单的环形样品池方法。该方法理论上能够连续无缝地接收0°~180°的散射光,且具有测量下限低的优势。基于环形样品池测量方法,搭建了新型激光粒度测量装置,并对50,100,200,400nm的标准粒子样品以及由它们组合而成的混合样品进行了测量实验,并与传统样品池的测量结果进行了比较。结果表明,环形样品池方法能够准确分辨体积中位径比值为1∶2的标准粒子混合样品。对于亚微米颗粒,环形样品池方法具有测量下限低、测量精度高、分辨率高和可靠性高的特点。

关键词：散射环形样品池激光粒度仪亚微米颗粒

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光阻法智能微粒检测仪的设计与研究

仪器仪表学报 2003年第z2期24卷 156-158,170页

作者：曲丹丹罗诗金薛剑英高玉成无线电厂天津300072 天津大学精密仪器厂

微粒检测仪是医药行业中重要的仪器,这里介绍一种基于光阻法的微粒检测仪的研制,智能化程度高、检测快速、准确、精度高,可应用于医药、化工等领域进行微粒分析,是一种理想的微检检测装置。

关键词：光阻法微粒检测仪

基于ZYNQ的ICP-MS数据采集处理系统设计与实现

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质谱学报 2022年第4期43卷 473-481,I0004页

作者：苏伟童韩文念王康田霖赵珍阳张勇田中朝汪曣天津大学天津300072 天津智谱仪器有限公司天津300134 山东东仪光电仪器有限公司山东烟台264000

数据采集系统是电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)的重要组成部分。本研究针对ICP-MS需要同步采集脉冲和模拟信号,且信号信噪比低的问题,提出了一种基于ZYNQ芯片的数据采集处理解决方案。利用ZYNQ集处理器和可编程逻辑于一体的特性,在ARM... 详细信息

数据采集系统是电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)的重要组成部分。本研究针对ICP-MS需要同步采集脉冲和模拟信号,且信号信噪比低的问题,提出了一种基于ZYNQ芯片的数据采集处理解决方案。利用ZYNQ集处理器和可编程逻辑于一体的特性,在ARM端搭载了用于流程控制及以太网通讯的FreeRTOS实时操作系统,在FPGA端基于FIR compiler和MCDMA IP核实现了数据的采集、缓存、动态滤波及传输。脱机测试结果表明,脉冲计数误差率小于0.0005%,模拟计数线性度高达0.99998,数字滤波幅频特性曲线与理论基本一致。在本团队自行研制的ICP-MS仪器中,利用本系统测试标准调谐液TUNE D,数据采集满足仪器需求,配置64阶低通滤波后,模拟计数中^(115)In谱峰信噪比提高了49.59%。该系统FPGA端各资源占用率均小于50%,片上总功耗仅为2.28 W,有利于推动质谱仪小型化、智能化发展。

关键词：电感耦合等离子体质谱(ICP-MS) ZYNQ 数据采集动态数字滤波

基于MSP430F4250的温湿度变送器的设计

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仪表技术与传感器 2010年第2期 18-21页

作者：贾伟锋林玉池王汶成天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 今明仪器有限公司天津300308

介绍了一款以MSP430F4250单片机为核心的温湿度变送器，在测量温度和湿度时，可同步将测量值变送为2路0～5V的电压输出，也可选择将测量值通过RS-485总线的方式进行传送。为了适应工业现场高温、高湿的测量要求，系统采用电容式湿度传... 详细信息

介绍了一款以MSP430F4250单片机为核心的温湿度变送器，在测量温度和湿度时，可同步将测量值变送为2路0～5V的电压输出，也可选择将测量值通过RS-485总线的方式进行传送。为了适应工业现场高温、高湿的测量要求，系统采用电容式湿度传感器，直流24V外部电源，充分利用MCU内部的D／A和定时器模块资源，采用MODBUS总线协议，结构简单，精度高、效果好。

关键词： MSP430F4250 温湿度变送器脉冲宽度调制总线

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国产光纤实现同带抽运3000W激光输出

物理学报 2018年第2期67卷 124-130页

作者：王泽晖肖起榕王雪娇衣永青庞璐潘蓉黄昱升田佳丁李丹闫平巩马理清华大学精密仪器系北京100084 中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220

同带抽运是目前实现高功率光纤激光器的有效手段.本文基于同带抽运方式,以国产25/250μm掺镱双包层光纤为增益光纤,构建了全光纤化的主控振荡器功率放大器.实验中采用的国产光纤是中国电子科技集团公司第四十六研究所采用化学气相沉积... 详细信息

同带抽运是目前实现高功率光纤激光器的有效手段.本文基于同带抽运方式,以国产25/250μm掺镱双包层光纤为增益光纤,构建了全光纤化的主控振荡器功率放大器.实验中采用的国产光纤是中国电子科技集团公司第四十六研究所采用化学气相沉积结合气相-液相复合掺杂工艺制备的,其Yb^(3+)离子的分布更均匀,吸收截面更大,吸收系数更高.实验中,在种子光功率为67.8 W、抽运总功率为3511 W的条件下,实现了3079 W的激光输出,斜效率为85.9%,光束质量M^2约为2.14,3dB带宽为1.4nm,这是目前基于国产光纤同带抽运方式实现的最高功率.理论和实验结果表明国产光纤制备技术不断成熟,已经具备承受高功率输出的能力.继续提高抽运功率,优化增益光纤长度,改良散热方式,国产光纤有望实现更高功率的激光输出.

关键词：光纤激光器同带抽运国产光纤高功率

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熔锥型光纤耦合器拉制过程的仿真和实验研究

光子学报 2015年第9期44卷 113-117页

作者：苗培培朱益清王俊陶星晨姚晓天江南大学理学院江苏无锡214000 天津大学精密仪器与光电工程学院天津300129 苏州光环科技有限公司江苏苏州215000

基于熔锥型光纤耦合器在拉锥过程中光纤锥形的渐变特性和光纤之间熔融度的变化特点,构建了光纤耦合器在拉制过程中波导结构的变化模型.利用光束传播法对耦合器的拉制过程进行数值模拟,得到耦合器输出光功率随拉伸长度的变化规律以及耦... 详细信息

基于熔锥型光纤耦合器在拉锥过程中光纤锥形的渐变特性和光纤之间熔融度的变化特点,构建了光纤耦合器在拉制过程中波导结构的变化模型.利用光束传播法对耦合器的拉制过程进行数值模拟,得到耦合器输出光功率随拉伸长度的变化规律以及耦合器的能量分布图.理论模拟和实验结果表明,光纤间熔融度与制作耦合器时的氢气流量及拉伸速度有关,氢气流量大,拉伸速度小,熔融度就大;光纤之间的耦合作用与拉伸长度及熔融度有关,拉伸长度增加或熔融度增大,都会使光纤间的耦合更加显著;拉伸长度不大时,锥形区的耦合可以忽略;随着拉伸长度的增加,光纤变细,耦合作用逐渐增强,锥形区的耦合现象越明显,同时光场也逐渐由纤芯向外发散,产生附加损耗.

关键词：波导器件波导结构光束传播法数值模拟耦合器拉伸过程熔融度光纤耦合分光比光场分布

基于Fe3O4磁性微粒分离富集的ICP-MS检测血清中铅的方法研究

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分析测试学报 2019年第11期38卷 1364-1368页

作者：杨茹赵珍阳龚子珊汪曣傅霜韩文念张勇王世功孙传强天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 山东东仪光电仪器有限公司山东烟台264000 天津国科医工科技发展有限公司天津300399

以FeCl3·6H2O为原料一步合成了粒径为400 nm的Fe3O4磁性微粒,并用于人血清中Pb^2+的检测。用Zeta电位仪和单颗粒电感耦合等离子体质谱(SP-ICP-MS)对所合成的Fe3O4磁性微粒进行表征。通过微波消解法对血清样品进行预处理,经Fe3O4磁性微... 详细信息

以FeCl3·6H2O为原料一步合成了粒径为400 nm的Fe3O4磁性微粒,并用于人血清中Pb^2+的检测。用Zeta电位仪和单颗粒电感耦合等离子体质谱(SP-ICP-MS)对所合成的Fe3O4磁性微粒进行表征。通过微波消解法对血清样品进行预处理,经Fe3O4磁性微粒分离富集后,采用ICP-MS法检测。优化了Fe3O4磁性微粒分离富集Pb^2+的实验条件,并在pH 5.0,吸附剂用量400μL,吸附30 min的条件下,成功实现了血清中Pb^2+的定量检测,富集因子为10。Pb^2+的检出限为7 ng/L,定量下限为23.1 ng/L。

关键词：磁性微粒分离富集电感耦合等离子体质谱(ICP-MS) Pb^2+ 血清

太赫兹金属线波导传输特性实验研究及模拟分析

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物理学报 2024年第11期73卷 155-163页

作者：徐振罗曼李吉宁刘龙海徐德刚天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学光电信息技术教育部重点实验室天津300072 爱德万测试(中国)管理有限公司上海201203

太赫兹波介于微波与红外之间,当前太赫兹波主要在自由空间中传输,金属线波导以低损耗、低色散等突出的传输特性被广泛关注.本研究首先根据太赫兹波在不同金属线表面的趋肤深度选择铜线作为研究对象,然后基于太赫兹时域光谱系统搭建可调... 详细信息

太赫兹波介于微波与红外之间,当前太赫兹波主要在自由空间中传输,金属线波导以低损耗、低色散等突出的传输特性被广泛关注.本研究首先根据太赫兹波在不同金属线表面的趋肤深度选择铜线作为研究对象,然后基于太赫兹时域光谱系统搭建可调节式金属线波导传输特性测试光路,采集到通过不同半径、不同长度、不同端口状态的单/双铜线传输的时域信号,最后利用有限元方法对不同半径、不同形变程度的单/双根铜线在空气域的传输特性进行仿真.实验结果表明,传输损耗会随着铜线长度的增加而增加,金属线越细传输速度越慢,端口形态对传输特性的影响不如长度变化对传输特性的影响明显,双金属线越粗传输速度越快.仿真结果表明,太赫兹波在单根金属线上传输时,电场主要分布在金属线表面,金属线越细表面等离激元的模场面积越小;当金属线形变成椭圆时,模场主要分布在长轴两端;当太赫兹波在双金属线中传输时,模场主要分布在两根金属线中间,且距离越远模场面积越小.本研究结合实验与仿真分析方法对单、双金属线的太赫兹传输特性进行研究,为后续开发高效太赫兹金属波导提供参考.

关键词：太赫兹时域光谱金属线波导表面等离激元

基于岩体宏细观特征的大型帷幕注浆保水开采技术及应用

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煤炭学报 2020年第3期45卷 1137-1149页

作者：董书宁柳昭星郑士田王皓石志远尚宏波赵春虎郑立才中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710054 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室陕西西安710077 西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 天津三英精密仪器股份有限公司天津300399

在地下水径流通道处建造帷幕注浆墙体是矿产资源开发与地下水资源保护的重要平衡手段,而随着矿产资源开发强度和深度的增大,建造大型帷幕墙体面临钻探成本高、墙体内外水压差大、墙体截流率低等问题,针对上述问题采用受注介质宏细观特... 详细信息

在地下水径流通道处建造帷幕注浆墙体是矿产资源开发与地下水资源保护的重要平衡手段,而随着矿产资源开发强度和深度的增大,建造大型帷幕墙体面临钻探成本高、墙体内外水压差大、墙体截流率低等问题,针对上述问题采用受注介质宏细观特征分析的方法,宏观上研究受注介质发育特征及水文地质条件,细观上基于显微CT分析研究受注介质空隙发育特征和几何参数,宏细观结合综合分析大型帷幕墙体建造科学位置、钻探工艺、注浆材料和适用性配比选取、注浆压力等问题,并利用放水试验、钻孔取芯、钻屑组分判断等手段对帷幕注浆效果进行分析评价。研究结果表明:对于开度较小的裂隙,须采用纯水泥浆液进行升压注浆充填,对于含有较大空洞岩溶地层,可在水泥浆液中掺入粉煤灰进行无压充填灌注;水固比为0.6,0.7,0.8,0.9的水泥浆液,水固比为2.0,1.0,0.8,0.6和对应粉煤灰掺量20%,20%,20%,20%和30%的水泥-粉煤灰浆液结石体的物理力学性质均能够满足帷幕墙体建造要求;帷幕墙体建造最小安全厚度为7.84 m,满足浆液扩散范围和建造效率的注浆压力为4~6 MPa。经检查孔检验,大空洞充填灌注采取的浆液结石体试样饱和抗压强度为11.2 MPa,完全满足墙体强度要求;放水试验中,墙体内外水位差7 d达到140 m、截流率在86.51%以上,墙体截流效果显著,达到设计目标和要求。

关键词：显微CT技术大型注浆帷幕帷幕墙体选址注浆参数注浆效果检验