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光谱法研究膨胀石墨红外波段复折射率

兵工学报 2011年第4期32卷 498-502页

作者：豆正伟李晓霞赵纪金解放军电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽省红外与低温等离子体重点实验室安徽合肥230037

具有良好消光性能的膨胀石墨可用作红外/毫米波复合无源干扰材料,复折射率是研究其消光性能的重要参数。采用压片法分别对膨胀石墨压片在0.24～2.6μm和2.5～25μm波段的反射光谱进行了测试。结合所测光谱数据,利用Kramers-Kronig(K-K)... 详细信息

具有良好消光性能的膨胀石墨可用作红外/毫米波复合无源干扰材料,复折射率是研究其消光性能的重要参数。采用压片法分别对膨胀石墨压片在0.24～2.6μm和2.5～25μm波段的反射光谱进行了测试。结合所测光谱数据,利用Kramers-Kronig(K-K)关系和Bruggemen有效介质理论对膨胀石墨5～10μm波段的复折射率进行了计算,并作了误差分析。结果表明,利用反射光谱数据计算复折射率的方法是可行的。

关键词：无机非金属材料膨胀石墨复折射率 Kramers-Kronig关系有效介质理论

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膨胀石墨体积膨胀率对毫米波衰减性能的影响

光子学报 2014年第3期43卷 58-61页

作者：赵纪金李晓霞郭宇翔杨莉脉冲功率激光技术国家重点实验室合肥230037 电子工程学院红外与低温等离子体安徽省重点实验室合肥230037

膨胀石墨是一种具有潜在应用价值的红外/毫米波无源干扰一体化材料.本文依次以硝酸和磷酸、硝酸和乙酸的混酸为插层剂,高锰酸钾为氧化剂,采用分步插层法制备了不同体积膨胀率的膨胀石墨.采用扫描电镜分析了膨胀石墨微观结构随膨胀体积... 详细信息

膨胀石墨是一种具有潜在应用价值的红外/毫米波无源干扰一体化材料.本文依次以硝酸和磷酸、硝酸和乙酸的混酸为插层剂,高锰酸钾为氧化剂,采用分步插层法制备了不同体积膨胀率的膨胀石墨.采用扫描电镜分析了膨胀石墨微观结构随膨胀体积的变化;采用静态测试方法测试了不同体积膨胀率膨胀石墨的毫米波衰减性能.结果表明:随膨胀体积的增大,膨胀石墨层壁更薄,片层被充分打开,其有更多的微小薄片的尺度分布介于几微米到几十微米之间;膨胀石墨对毫米波的衰减性能随膨胀体积的增大而增大,当膨胀体积从233mL/g增大到450mL/g时,其3mm波衰减性能从5.7dB增大到8.68dB.

关键词：膨胀石墨膨胀体积微观结构毫米波衰减性能

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长航时UAV蒙皮红外辐射强度的工程计算

红外与激光工程 2017年第3期46卷 46-52页

作者：黄章斌李晓霞郭宇翔马德跃赵亮电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037 安徽省红外与低温等离子体重点实验室安徽合肥230037

无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)蒙皮的红外辐射特性是对UAV进行探测识别的重要依据,而UAV蒙皮的气动力加热、太阳辐射换热、地球辐射换热等是影响UAV蒙皮辐射特性的主要因素。在综合考虑了环境以及UAV自身辐射的情况下,建立了UAV... 详细信息

无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)蒙皮的红外辐射特性是对UAV进行探测识别的重要依据,而UAV蒙皮的气动力加热、太阳辐射换热、地球辐射换热等是影响UAV蒙皮辐射特性的主要因素。在综合考虑了环境以及UAV自身辐射的情况下,建立了UAV蒙皮红外辐射的计算模型,采用向前差分法求出了UAV蒙皮的一维导热微分方程,并在此基础上,结合UAV蒙皮材料的发射率,计算了在某一平面上UAV红外辐射强度的分布情况。计算结果表明:蒙皮在8~14μm波段处红外辐射强度远大于3~5μm波段的红外辐射强度;相同波段处,蒙皮正上方的辐射强度大于正下方的辐射强度。

关键词：无人机环境辐射蒙皮温度发射率红外辐射强度

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先驱体成型压强对膨胀石墨性能的影响

光子学报 2015年第3期44卷 12-15页

作者：马德跃李晓霞郭宇翔赵纪金脉冲功率激光技术国家重点实验室合肥230037 电子工程学院红外与低温等离子体安徽省重点实验室合肥230037

为了实现石墨插层化合物在光电干扰领域的应用,对不同成型压强可膨胀石墨先驱体的微观形貌、膨胀体积及膨胀后的红外干扰性能进行了研究.制备了一系列压强下的成型样品,采用扫描电镜分析其微观形貌变化并用体视显微镜观察了由成型先驱... 详细信息

为了实现石墨插层化合物在光电干扰领域的应用,对不同成型压强可膨胀石墨先驱体的微观形貌、膨胀体积及膨胀后的红外干扰性能进行了研究.制备了一系列压强下的成型样品,采用扫描电镜分析其微观形貌变化并用体视显微镜观察了由成型先驱体制得的膨胀石墨蠕虫的形貌.对各样品的膨胀体积进行了测量,并测试分析了各样品所得膨胀石墨对8～14μm波段红外的干扰性能.结果表明：可膨胀石墨先驱体受压成型后其鳞片和片层发生弯折、扭曲甚至碎裂,被打开的片层间距变小,插层结构被破坏;成型压强由0MPa增至50MPa,其膨胀体积由356mL/g减小到216mL/g,相应膨胀石墨的红外遮蔽率从0.87减小到0.42.因此,可膨胀石墨先驱体受压成型会破坏其形貌,其膨胀体积和红外干扰性能随着成型压强的增大而减小.

关键词：可膨胀石墨膨胀石墨膨胀体积消光性能遮蔽率

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地面目标红外立体特征

红外与激光工程 2014年第9期43卷 2810-2814页

作者：吕相银金伟杨莉电子工程学院红外与低温等离子体安徽省重点实验室安徽合肥230037 脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037

研究地面目标的红外立体特征,有助于全面掌握目标红外特性的细节,对红外热像的模拟、红外目标识别以及红外隐身设计等都有着重要的意义。文中通过对影响目标温度因素的定量分析,建立了地面目标表面温度的一般数学模型。以一维导热微分... 详细信息

研究地面目标的红外立体特征,有助于全面掌握目标红外特性的细节,对红外热像的模拟、红外目标识别以及红外隐身设计等都有着重要的意义。文中通过对影响目标温度因素的定量分析,建立了地面目标表面温度的一般数学模型。以一维导热微分方程为例,计算了某建筑物墙壁不同方位的外表面温度在一天中随时间的变化关系,并与实际测量值进行了比较。在此基础上,最后对建筑物的红外辐射进行了理论计算和讨论。结果表明地面目标的红外立体特征在白天非常显著,在晚上的立体特征则没有白天显著。

关键词：地面目标温度红外辐射立体特征

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分步插层法制备高倍膨胀石墨及其微观结构

光学精密工程 2014年第5期22卷 1267-1273页

作者：赵纪金李晓霞郭宇翔马德跃电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037 电子工程学院红外与低温等离子体安徽省重点实验室安徽合肥230037

为获得密度小,漂浮性能好的膨胀石墨,采用分步插层法,依次以硝酸与磷酸的混酸、硝酸与乙酸的混酸为插层剂,高锰酸钾为氧化剂制备了高倍膨胀石墨。利用正交试验和平行试验确定了最佳工艺条件。在确定的工艺条件下制备出了膨胀体积为450m... 详细信息

为获得密度小,漂浮性能好的膨胀石墨,采用分步插层法,依次以硝酸与磷酸的混酸、硝酸与乙酸的混酸为插层剂,高锰酸钾为氧化剂制备了高倍膨胀石墨。利用正交试验和平行试验确定了最佳工艺条件。在确定的工艺条件下制备出了膨胀体积为450ml/g的膨胀石墨。分析了用分步插层法制备高倍膨胀石墨的主要影响因素,提出其按影响大小依次为:第一步插层中高锰酸钾用量和第二步插层中乙酸、高锰酸钾和硝酸的用量。采用扫描电镜(SEM)分析了膨胀石墨微观结构随膨胀体积的变化。结果表明:随膨胀体积的增大,膨胀石墨片层被充分打开,几何截面增大,形成更大散射体,从而有利于红外辐射和毫米波的衰减。

关键词：膨胀石墨膨胀体积微观结构分步插层法

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红外三色被动测距

光学精密工程 2012年第12期20卷 2680-2685页

作者：路远冯云松凌永顺乔亚电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037 电子工程学院安徽省红外与低温等离子体重点实验室安徽合肥230037

由于目标的红外辐射在大气中传输时其不同波长的辐射强度比值会随着传输距离的改变而发生变化,故波长的辐射强度比包含了目标的距离信息。基于上述原理,本文研究了利用比色方法依据空中目标的红外辐射对其进行测距的方法。推导了目标辐... 详细信息

由于目标的红外辐射在大气中传输时其不同波长的辐射强度比值会随着传输距离的改变而发生变化,故波长的辐射强度比包含了目标的距离信息。基于上述原理,本文研究了利用比色方法依据空中目标的红外辐射对其进行测距的方法。推导了目标辐射强度色比与目标温度、辐射传输距离、大气消光系数之间的关系。在大气消光系数相对固定时,通过测量不同波长的辐射强度比值对目标进行了测距,推导出了红外三色比距离方程。根据大气辐射传输衰减计算模型,选择8.5、9.0、9.5μm 3个波长作为色比波长,2km处300K黑体作为被测目标,画出了色比测距图。分析显示,图上作业得到的目标距离和温度与实际目标的距离和温度基本相符。另外,利用本方法通过一次测量即可获得目标的距离和温度。

关键词：红外测距被动测距比色法大气衰减

基于红外照射仿真的快速搜索相关跟踪干扰点研究

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红外与激光工程 2016年第1期45卷 161-166页

作者：唐聪殷松峰凌永顺王一程杨星徐凯电子工程学院安徽合肥230037 红外与低温等离子体安徽省重点实验室安徽合肥230037 脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037

通过人工红外照射改变目标与背景的红外辐射特性能够对相关跟踪形成有效干扰,其中,红外照射的位置对干扰效果具有重要影响。为提升红外照射干扰相关跟踪的效率,文中建立了红外照射仿真搜索相关跟踪干扰点模型,对干扰相关跟踪的有效照射... 详细信息

通过人工红外照射改变目标与背景的红外辐射特性能够对相关跟踪形成有效干扰,其中,红外照射的位置对干扰效果具有重要影响。为提升红外照射干扰相关跟踪的效率,文中建立了红外照射仿真搜索相关跟踪干扰点模型,对干扰相关跟踪的有效照射位置进行快速搜索。首先,运用Trace Pro光线追迹软件建立了真实实验条件下的红外照射系统模型,并利用高斯模型对照射光斑的照度分布进行了拟合。然后,在一定空间范围内,采用二维扫描的方式进行真实照射干扰和仿真照射干扰对比实验,结果表明:仿真照射与真实照射的干扰结果一致性达到了98%,且仿真照射找出了真实照射条件下干扰相关跟踪的全部干扰点,从而很好地验证了文中方法的有效性。

关键词：干扰点搜索红外照射仿真相关跟踪干扰效率

基于外加热激励源的中红外激光辐照VO_2薄膜温升研究

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材料导报 2017年第24期31卷 91-95页

作者：侯典心路远刘志伟胡杰解放军电子工程学院合肥230037 红外与低温等离子体安徽省重点实验室合肥230037 脉冲功率激光技术国家重点实验室合肥230037

VO_2薄膜在中红外激光防护领域有着重要意义。为研究中红外激光辐照VO_2薄膜的温升累积效应及克服中红外激光器功率过小的困难,设计了一种外加热激励源的实验方法。首先利用ANSYS软件对中红外纳秒脉冲激光在不同激励源温度和不同功率密... 详细信息

VO_2薄膜在中红外激光防护领域有着重要意义。为研究中红外激光辐照VO_2薄膜的温升累积效应及克服中红外激光器功率过小的困难,设计了一种外加热激励源的实验方法。首先利用ANSYS软件对中红外纳秒脉冲激光在不同激励源温度和不同功率密度下辐照VO_2薄膜的温升累积进行仿真,并做了实际验证。研究发现,随着外加激励温度的升高,可在一定时间(100s)内达到VO_2相变温度的激光功率密度逐渐减小,通过增加功率密度,也可以进一步降低相变所需的激励源温度。两者均提高了VO_2薄膜的温升速率。然后在激励源温度为40℃、中红外激光功率密度为1 W/mm^2的条件下研究了中红外纳秒脉冲激光参数对VO_2薄膜的温升累积效应,结果表明,增加激光脉宽、增加重频或光斑半径均能有效增加VO_2薄膜的温升速率。

关键词： VO2薄膜中红外纳秒脉冲激光外加热激励源温升累积效应