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时间戳服务到UTC(NIM)的溯源方法研究

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仪器仪表学报 2024年第2期45卷 176-183页

作者：张宇贾正森龙波王玉琢贵州省计量测试院贵阳550003 中国计量科学研究院北京100029

原子时标国家计量基准UTC(NIM)由中国计量科学研究院维护和保持,溯源至协调世界时(UTC),是统一全国时间频率量值的最高依据。随着信息技术的不断发展,时间戳服务被广泛应用于司法、医疗、金融、电子商务、知识产权等领域。根据我国在贸... 详细信息

原子时标国家计量基准UTC(NIM)由中国计量科学研究院维护和保持,溯源至协调世界时(UTC),是统一全国时间频率量值的最高依据。随着信息技术的不断发展,时间戳服务被广泛应用于司法、医疗、金融、电子商务、知识产权等领域。根据我国在贸易结算、医疗等领域对法制计量的需求,时间戳机构(TSA)提供的时间应溯源至UTC(NIM)以实现国内统一和国际互认。本文提出使用一种校准器对TSA提供的时间进行远程和本地评估。实验结果表明,在局域网进行本地校准时,TSA与UTC(NIM)时间偏差的不确定度(k=2)小于2 ms;在广域网环境下,即使校准器与TSA之间相距超过1000 km,TSA与UTC(NIM)时间偏差的不确定度(k=2)小于713 ms。

关键词：时间戳校准溯源性

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小惯性热电偶动态校准及频域分析

计量学报 2024年第5期45卷 666-670页

作者：赵俭北京长城计量测试技术研究所北京100095

发动机进气温度畸变影响发动机的稳定性,通常使用小惯性热电偶来测量其快速变化的气流温度。为准确全面获取小惯性热电偶的动态特性,提出了一种小惯性热电偶的动态特性校准及评价方法,并阐述了小惯性热电偶动态校准装置的构建、校准试... 详细信息

发动机进气温度畸变影响发动机的稳定性,通常使用小惯性热电偶来测量其快速变化的气流温度。为准确全面获取小惯性热电偶的动态特性,提出了一种小惯性热电偶的动态特性校准及评价方法,并阐述了小惯性热电偶动态校准装置的构建、校准试验以及频域分析。采用脉冲激光器与校准风洞相结合的小惯性热电偶动态校准方法,通过幅频特性和相频特性分析,拓展了小惯性热电偶的动态特性评价方法。用该校准方法对小惯性热电偶进行动态校准,结果A类相对不确定度最大值由7.2%减小到2.4%,可应用于30 ms以下量级快响应温度传感器的动态校准,为发动机进气温度畸变等高频动态温度测量提供技术参考。

关键词：温度计量小惯性热电偶动态校准温度畸变脉冲激光器校准风洞发动机稳定性

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用于微流控芯片的土壤孔隙结构提取模型研究

地球物理学进展 2024年

作者：傅六午吴一丁梁晓瑜周鸿翔中国计量大学计量测试与仪器学院

由于土壤的不透明性，土壤孔隙内部的流体运动、生态过程难以详尽观察，一直是研究的难点和热点，而近年发展的微流控芯片为孔隙尺度的观察提供了一个可视化的平台.为了将更接近真实的土壤孔隙结构刻画到微流控芯片上，本研究基于蒙特... 详细信息

由于土壤的不透明性，土壤孔隙内部的流体运动、生态过程难以详尽观察，一直是研究的难点和热点，而近年发展的微流控芯片为孔隙尺度的观察提供了一个可视化的平台.为了将更接近真实的土壤孔隙结构刻画到微流控芯片上，本研究基于蒙特卡洛算法和分水岭算法，构建了两种二维土壤孔隙结构提取模型.通过利用格子Boltzmann方法在结构内进行渗流仿真，对结构的渗透率和两相流饱和度进行了分析.研究结果显示，蒙特卡洛算法生成的孔隙结构在孔隙参数和渗透率上更接近真实土壤样品，而分水岭算法生成的孔隙结构则在饱和度上更接近土壤样品.此外，渗透率和饱和度的仿真结果与孔隙参数的多元线性回归分析拟合优度分别为0.96和0.99，模型的水力特性与孔隙参数的关联程度较高，所以本文提出的土壤微流控结构提取方案优于传统圆柱方案，更符合实际的土壤结构特征.

关键词：孔隙结构微流控芯片格子Boltzmann方法渗透率两相流饱和度

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相干布居囚禁振荡与拉曼失谐的关系

物理学报 2024年第2期73卷 167-174页

作者：韩艳晨李昱东李维中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所计量与校准技术重点实验室北京100095

相干布居囚禁(CPT)振荡是一种基于CPT态而产生的瞬态振荡现象,与相干双色光频差和Λ型三能级结构原子基态能级间隔之间的拉曼失谐有关.本文采用锯齿波对微波信号进行频率调制,实现拉曼失谐均匀变化和阶跃变化.并通过建立频率调制速率和... 详细信息

相干布居囚禁(CPT)振荡是一种基于CPT态而产生的瞬态振荡现象,与相干双色光频差和Λ型三能级结构原子基态能级间隔之间的拉曼失谐有关.本文采用锯齿波对微波信号进行频率调制,实现拉曼失谐均匀变化和阶跃变化.并通过建立频率调制速率和拉曼失谐变化速率之间的关系,分析拉曼失谐变化速率和变化方式对CPT振荡的影响.结果表明,当拉曼失谐均匀变化时,激发CPT态原子产生振荡现象需要满足变化速率较快的条件,且激发产生的振荡呈现非谐波振荡行为.当拉曼失谐发生阶跃变化时,激发产生的CPT振荡为阻尼振荡且振荡频率与失谐量相等.利用锯齿波进行微波频率调制,进而实现对拉曼失谐的调制,实现CPT态的完全建立和CPT振荡的完全衰减过程,在弱磁场测量和原子钟领域具有较大的应用潜力.

关键词：相干布居囚禁瞬态振荡拉曼失谐阻尼振荡

基于改进VGG16的射流式鱼泵内鱼类损伤的图像识别与分类

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中国海洋大学学报(自然科学版) 2024年第11期 49-57页

作者：华晨晨王奭寅徐茂森牟介刚范博凯闫妍刘思琪中国计量大学计量测试与仪器学院

鱼类损伤分类研究对捕捞作业过程中的鱼类健康状况监测具有重要意义。针对现有鱼类损伤研究中存在的未准确分类损伤类型的问题，在射流式鱼泵捕捞作业时鱼逐条通过泵喉管的特殊场景下，本文使用高速摄像机拍摄鱼通过泵的过程，建立了鱼... 详细信息

鱼类损伤分类研究对捕捞作业过程中的鱼类健康状况监测具有重要意义。针对现有鱼类损伤研究中存在的未准确分类损伤类型的问题，在射流式鱼泵捕捞作业时鱼逐条通过泵喉管的特殊场景下，本文使用高速摄像机拍摄鱼通过泵的过程，建立了鱼类损伤数据集，提出了一种基于VGG16改进的S-VGG卷积神经网络分类模型。损伤分类实验表明，S-VGG模型的损伤分类准确率为96.52%,比ResNet16和GoogLeNet分别提高了0.96%和8.2%。与VGG16模型相比，本文所提出的S-VGG模型仅有9层，整体参数减少了93.75%,有效地降低了模型训练所需的计算成本。本研究采用迁移学习方法进一步优化了S-VGG模型初始权重。结果表明，经过迁移学习的S-VGG*模型准确率达到了99.70%,比未进行迁移学习的S-VGG模型提高了3.18%。本研究建立的S-VGG*模型取得了良好的鱼类损伤分类效果。

关键词： VGG16 射流式鱼泵卷积神经网络损伤分类迁移学习

基于非下采样轮廓波变换的子孔径拼接技术研究

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光电子·激光 2024年

作者：郭锁慧甘晓川江文松罗哉中国计量大学计量测试与仪器学院航空工业北京长城计量测试技术研究所

由于传统的拼接融合方法处理子孔径重叠区域会出现拼接痕迹和中高频部分数据丢失的问题，本文提出了基于非下采样轮廓波变换方法进行子孔径重叠区域融合。该方法可使各子孔径的重叠区域分解成低频和高频系数矩阵。然后，采用不同的方法... 详细信息

由于传统的拼接融合方法处理子孔径重叠区域会出现拼接痕迹和中高频部分数据丢失的问题，本文提出了基于非下采样轮廓波变换方法进行子孔径重叠区域融合。该方法可使各子孔径的重叠区域分解成低频和高频系数矩阵。然后，采用不同的方法对低频和高频系数矩阵进行融合处理，获得新的系数矩阵，最后通过逆变换获得整体面形。本文对该算法进行数值仿真，结果表明本算法能够还原原始面形。对200 mm口径平面镜和40mm×310mm长矩形平面进行拼接检测，与全口径面形的测量结果对比，并采用功率谱密度对本文算法和均化融合拼接面形进行分析。实验结果表明，拼接所得的面形和全口径面形分布基本一致，且能够消除拼接痕迹并保证中高频数据不丢失。

关键词：子孔径拼接非下采样轮廓波变换干涉测量功率谱密度

透射式Tolansky干涉圆环椭圆化现象分析与验证

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光学学报 2024年

作者：许子杰张宝武朱玲方振远罗贤欢孙怡张斌中国计量大学计量测试与仪器学院

针对透射式Tolansky干涉测量中干涉圆环椭圆化现象，首先基于平行平板成像特性分析了平行平板厚度、光线入射角度、CCD与点光源间距三者导致椭圆化的机理，建立了三者与离心率之间的关系式，然后，通过Matlab实现了这种关系式的可视化... 详细信息

针对透射式Tolansky干涉测量中干涉圆环椭圆化现象，首先基于平行平板成像特性分析了平行平板厚度、光线入射角度、CCD与点光源间距三者导致椭圆化的机理，建立了三者与离心率之间的关系式，然后，通过Matlab实现了这种关系式的可视化，展示了离心率随三者影响因素的变化趋势，最后，通过Zemax仿真与实体实验相结合的方式进行交叉验证，结果显示椭圆现象是由光线在子午面与弧矢面上偏折状况不同造成的，且椭圆离心率与光线入射角度、平行平板厚度呈正相关，与CCD较点光源距离呈负相关，这为后续利用透射式Tolansky干涉进行精密测量时合理调整以上三种影响因素来有效抑制干涉圆环的椭圆化提供了理论与实验指导。

关键词：物理光学透射式Tolansky干涉干涉同心圆环椭圆化

Si/SiO_(2)多层膜线宽关键参数精细化表征技术研究

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红外与激光工程 2024年第1期53卷 151-161页

作者：褚小要沈瑶琼刘丽琴邹文哲管钰晴郭创为张玉杰梁利杰孔明雷李华中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 上海市计量测试技术研究院上海201203 上海在线检测与控制技术重点实验室上海201203

线边缘粗糙度(LER)和线宽粗糙度(LWR)是衡量线宽标准样片质量的重要指标。文中基于自溯源光栅标准物质的自溯源、高精密尺寸结构特性,提出了一种直接溯源型精确校准SEM放大倍率的方法,以实现SEM对线宽标准样片关键参数的测量与表征。利... 详细信息

线边缘粗糙度(LER)和线宽粗糙度(LWR)是衡量线宽标准样片质量的重要指标。文中基于自溯源光栅标准物质的自溯源、高精密尺寸结构特性,提出了一种直接溯源型精确校准SEM放大倍率的方法,以实现SEM对线宽标准样片关键参数的测量与表征。利用校准后的SEM,对利用Si/SiO_(2)多层膜沉积技术制备的线宽名义值为500、200、100 nm样片进行关键参数的测量,采用幅值量化参数的均方根粗糙度RMS描述线边缘粗糙度与线宽粗糙度,并通过图像处理技术确定线边缘位置,对线宽边缘特性进行了精确表征。实验结果表明,名义值为500、200、100 nm对的线宽样片,其实测值分别为459.5、191.0、99.5 nm,σLER分别为2.70、2.35、2.30 nm,σLWR分别为3.90、3.30、2.80 nm,说明了多层膜线宽标准样片线边缘较为平整、线宽变化小、具有良好的均匀性与一致性。基于自溯源标准物质校准SEM的方法缩短了溯源链,提高了SEM的测量精度,实现了线宽及其边缘特性的精确表征,为高精度纳米尺度测量和微电子制造领域提供了计量支持。

关键词：自溯源标准物质 SEM放大倍率线边缘粗糙度线宽粗糙度多层膜线宽

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一种快速可变温微波噪声源

中国测试 2024年第S1期 110-114页

作者：胡瑜陈晋龙曹月王超楠范昌模北京无线电计量测试研究所

常规的可变温微波噪声源受可变衰减器初始衰减和步进的影响，最低输出温度高，低温区步进大，且无法产生高于室温的噪声信号。文章介绍一种快速可变温微波噪声源，克服普通可变温微波噪声源的上述缺点，具有最低输出噪声温度低，变温速... 详细信息

常规的可变温微波噪声源受可变衰减器初始衰减和步进的影响，最低输出温度高，低温区步进大，且无法产生高于室温的噪声信号。文章介绍一种快速可变温微波噪声源，克服普通可变温微波噪声源的上述缺点，具有最低输出噪声温度低，变温速度快，低温区变温步进小，输出噪声温度范围宽、精度高等优点，并使用微波辐射计进行了性能验证，结果表明，该快速可变温微波噪声源具有较好的重复性和较小的噪声温度偏差。

关键词：噪声源辐射计等效输出噪声温度