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基于笼屉结构的机载高能激光系统光学中舱温度适应性研究

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红外与激光工程 2024年第4期53卷 100-109页

作者：李响周晨朱永奇董科研高亮安岩席文强刘玉海长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学空间光电技术国家与地方联合工程研究中心吉林长春130022 长春理工大学机电工程学院吉林长春130022

相较于车载、舰载设备,机载设备受体积及工作环境的限制,发展较为缓慢。针对机载设备的轻小型化要求,系统采用“光路堆叠”思想,提出笼屉式分层结构,实现了系统体积的要求。因光学中舱中包含精跟踪及主激光支路,温度变化时各支路间的光... 详细信息

相较于车载、舰载设备,机载设备受体积及工作环境的限制,发展较为缓慢。针对机载设备的轻小型化要求,系统采用“光路堆叠”思想,提出笼屉式分层结构,实现了系统体积的要求。因光学中舱中包含精跟踪及主激光支路,温度变化时各支路间的光轴一致性难以保证,导致跟踪目标发生偏移,主激光支路无法对目标进行精确打击,严重影响系统的工作。为解决上述问题,对光学中舱进行有限元仿真分析,研究光学中舱在20±5℃情况下各镜片的变形。对镜片变形中影响光轴偏折的刚体位移进行提取计算,计算出单个镜片的偏转角度。根据反射棱镜安装误差理论对各支路间的光轴偏移量进行计算,分析精跟踪支路与主激光支路光轴一致性偏差。经过仿真分析,系统精跟踪支路与主激光支路光轴方位偏差为109.634μrad,俯仰偏差为132.952μrad。在实验室中进行25℃温度实验,结果表明,系统精跟踪支路与主激光支路光轴方位偏差为104.019μrad,俯仰偏差为125.009μrad,与仿真结果误差分别为5.40%、6.35%,验证了仿真结果的合理性。

关键词：高能激光系统笼屉结构稳态热分析刚体位移光轴一致性

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融合结构光的折反射全景单目视觉测距

光学精密工程 2024年第4期32卷 490-503页

作者：张越张宁徐熙平张裕张恺霖朱旭长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学人工智能学院吉林长春130022

无人机在大机动运动时视场变化较大,在弱纹理环境下视觉特征易丢失,这降低了视觉距离测量的精度。针对此问题,本文将折反射全景相机与结构光相结合,进一步提出了融合结构光的折反射全景单目视觉测距方法。在本研究中,为了提高测距方法... 详细信息

无人机在大机动运动时视场变化较大,在弱纹理环境下视觉特征易丢失,这降低了视觉距离测量的精度。针对此问题,本文将折反射全景相机与结构光相结合,进一步提出了融合结构光的折反射全景单目视觉测距方法。在本研究中,为了提高测距方法的精度以及处理速度,首先对结构光进行感兴趣区域(ROI)提取,并运用中值滤波对激光条纹图像进行去噪后,再采用改进的Steger算法进行亚像素级别的结构光光条中心坐标提取。其次,运用最小二乘原理对提取的亚像素点进行曲线拟合,得到结构光的曲线方程。最后,通过理论推导求取空间平面参数,建立测距目标函数,进一步求得距离信息。实验结果表明:在不同场景下,所提出测距方法的测距精度均在3%以内,证明了该方法的有效性。满足无人机在大机动运动条件下以及弱纹理场景中稳定可靠的测距需求,进一步提升了无人机环境感知能力。

关键词：结构光折反射全景相机单目测量亚像素平面拟合

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含钛高炉渣制备复合吸附剂及其铬吸附性能

化工进展 2024年第3期43卷 1552-1564页

作者：董晓涵田月苏毅昆明理工大学化学工程学院云南昆明650000

Cr(Ⅵ)是一种有害污染物,既污染水环境,也会对人体造成伤害。本文以工业固废含钛高炉渣为原料,通过酸浸得到浸出渣基体,经壳聚糖改性,制备一种新型GLZ-jcz/CS复合吸附剂,用来去除废水中的Cr(Ⅵ)。研究了吸附温度、废水pH、吸附剂量、Cr(... 详细信息

Cr(Ⅵ)是一种有害污染物,既污染水环境,也会对人体造成伤害。本文以工业固废含钛高炉渣为原料,通过酸浸得到浸出渣基体,经壳聚糖改性,制备一种新型GLZ-jcz/CS复合吸附剂,用来去除废水中的Cr(Ⅵ)。研究了吸附温度、废水pH、吸附剂量、Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附时间对Cr(Ⅵ)吸附性能的影响。以Cr(Ⅵ)吸附率为评价指标,确定最优实验条件,并研究了GLZ-jcz/CS复合吸附剂的再生性能。采用扫描电子显微镜、傅里叶红外变换光谱仪、X射线光电子能谱仪、BET比表面积测试仪对GLZ-jcz/CS复合吸附剂进行表征,结合吸附动力学模型和吸附等温线模型分析,确定吸附机理。实验结果表明:当吸附温度为70℃、废水pH=4、吸附剂用量为0.13g、Cr(Ⅵ)初始浓度为50mg/L、吸附时间为2h时,吸附率达到99.8%,吸附容量可以达到67mg/g,GLZ-jcz/CS复合吸附剂经过6次洗脱,吸附率仍可达到96%以上,吸附模型符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型。

关键词：复合吸附剂 Cr(Ⅵ)吸附率动力学模型等温线模型含钛高炉渣壳聚糖改性

基于阳极氧化铝模板增强NaYF4:Yb^(3+)/Er^(3+)上转换发光研究

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物理学报 2024年第3期73卷 284-290页

作者：慕立鹏周姚赵建行王丽蒋礼周见红长春理工大学光电工程学院长春130022 长春理工大学光电测量和光信息传输技术教育部重点实验室长春130022 中国科学院化学研究所北京分子科学国家研究中心北京100190

采用共沉淀法制备了Yb^(3+)/Er^(3+)共掺杂的稀土掺杂上转换纳米晶.并对样品的相结构和形貌进行表征.结果表明:制备的NaYF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)具有六方晶相,形貌均一.利用两步阳极氧化法制备了阳极氧化铝模板.通过扫描电子显微镜对样... 详细信息

采用共沉淀法制备了Yb^(3+)/Er^(3+)共掺杂的稀土掺杂上转换纳米晶.并对样品的相结构和形貌进行表征.结果表明:制备的NaYF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)具有六方晶相,形貌均一.利用两步阳极氧化法制备了阳极氧化铝模板.通过扫描电子显微镜对样品形貌进行表征,结果表明:制备的阳极氧化铝模板周期性良好,孔径均一.在近红外980 nm激发下,阳极氧化铝模板实现了对上转换纳米晶发光强度的增强,使NaYF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)的红绿光发射强度分别增强了4.4倍和9.0倍.运用时域有限差分法探究其增强机制,结果表明主要增强机制为阳极氧化铝模板的局域表面等离子共振效应.接着探究了不同入射角度下模板的发光强度,发现随着入射角度的增大,上转换纳米晶红绿光的发光强度均先减小后增大.本研究为上转换纳米晶在防伪领域和太阳能电池领域的应用提供了参考.

关键词：上转换发光阳极氧化铝局域表面等离子共振时域有限差分法

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镧掺杂棒状二氧化铈催化剂低温水解羰基硫的性能

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工程科学学报 2024年第7期46卷 1300-1310页

作者：资双艳王雪琦田宇庞亚彤黄蓓宁平李凯昆明理工大学环境科学与工程学院昆明650031

在低温下实现高炉煤气中羰基硫(COS)的高精度脱除对环境保护意义重大,催化水解法可以在较低的操作温度下将COS转化成更易脱除的H2S.通过制备三种不同形貌的二氧化铈(CeO_(2)),以及在棒状二氧化铈(CeO_(2)-R)中掺杂不同质量分数的金属镧(... 详细信息

在低温下实现高炉煤气中羰基硫(COS)的高精度脱除对环境保护意义重大,催化水解法可以在较低的操作温度下将COS转化成更易脱除的H2S.通过制备三种不同形貌的二氧化铈(CeO_(2)),以及在棒状二氧化铈(CeO_(2)-R)中掺杂不同质量分数的金属镧(La),对催化剂表面氧空位和碱性位点进行调控,探讨氧空位和碱性位点对催化活性的影响,并提出催化剂失活机理.研究发现,CeO_(2)-R具有较多的表面羟基和氧空位含量,在反应温度为75℃,相对湿度为17%时表现出了优异的COS脱除能力,进一步掺杂不同含量La后催化剂的氧空位和表面碱性强度都明显提高,其中,掺杂质量分数为10%的金属La的催化剂100%脱除COS的持续时间较CeO_(2)-R提高了120%,达到570 min.X射线衍射(XRD)、X射线电子光谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征表明,金属La掺杂进入到CeO_(2)-R的晶格内,形成固溶体结构.电子顺磁共振(EPR)和二氧化碳程序升温脱附(CO_(2)-TPD)分析表明La与CeO_(2)的协同作用形成了更多不对称的氧空位,并提高了催化剂碱性强度,氧空位与碱性位点的共同作用提高了催化剂对COS的脱除能力.在反应过程中生成硫酸盐等副产物沉积在催化剂表面,堵塞孔隙,覆盖活性中心导致催化剂硫中毒.综上所述,通过探讨催化剂表面的结构和化学性质,为低温催化水解COS提供了新的认识,对开发高效、稳定的COS水解催化剂具有指导意义.

关键词：羰基硫碱性位点水解催化氧空位二氧化铈

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系统故障演化过程中事件状态联系数构建研究

智能系统学报 2024年第2期19卷 455-461页

作者：李莎莎崔铁军沈阳理工大学环境与化学工程学院辽宁沈阳110159

由于故障数据提取、表示、分析和处理过程存在不确定性,给系统故障演化过程研究带来困难,为此,提出一种基于集对分析联系数的系统故障演化过程事件状态联系数构建方法。基于联系数对多语义状态划分及同异反状态的表示分析能力,以系统安... 详细信息

由于故障数据提取、表示、分析和处理过程存在不确定性,给系统故障演化过程研究带来困难,为此,提出一种基于集对分析联系数的系统故障演化过程事件状态联系数构建方法。基于联系数对多语义状态划分及同异反状态的表示分析能力,以系统安全为目标进行研究。分析已有精确系统故障演化过程分析方法的不足;将事件发生概率分布划分为安全、不确定、不安全三状态等效同异反状态,进而确定状态分项系数得到事件状态联系数;通过同异反真值表确定结果事件状态联系数。结果表明,得到的事件状态联系数符合联系数构造条件和逻辑真值关系,进而获得系统故障演化过程的事件演化表示方法,也可使用集对分析的已有方法进行相关研究。研究搭建集对分析理论与系统安全分析的桥梁,将蕴含不确定数据的定量分析发展为不确定性分析,化简分析过程并体现同异反特征。

关键词：系统安全系统故障演化集对分析事件状态联系数同异反逻辑多语义不确定性

勃姆石溶胶改性HGMs的制备及其水性复合涂层的性能

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复合材料学报 2024年第2期41卷 775-786页

作者：王召阳巩桂芬崔巍巍王一迪楼晨霞哈尔滨理工大学材料科学与化学工程学院哈尔滨150040

保温隔热对节能减排、减少能源消耗有着重大战略意义。本文以勃姆石溶胶对空心玻璃微球(Hollow glass microspheres,HGMs)进行表面改性,引入气腔结构以提高涂层保温隔热性能,制备可连续生产的高性能水性复合涂层。通过FTIR、XRD、SEM等... 详细信息

保温隔热对节能减排、减少能源消耗有着重大战略意义。本文以勃姆石溶胶对空心玻璃微球(Hollow glass microspheres,HGMs)进行表面改性,引入气腔结构以提高涂层保温隔热性能,制备可连续生产的高性能水性复合涂层。通过FTIR、XRD、SEM等表征手段对复合微球的微观形貌及结构进行分析。采用热失重分析、热导率、红外热成像等技术手段,系统研究涂层的微观结构、综合性能、保温隔热机制。结果表明:勃姆石溶胶成功对HGMs进行表面改性,HGMs@Al_(2)O_(3)保留HGMs的基本结构与特征,增强与水性聚合物基体的界面相容性,解决HGMs与水性基体界面粘结性差、致使其热导率波动大的实际问题。与未添加隔热填料的复合涂层相比,当HGMs@Al_(2)O_(3)含量为7wt%时达逾渗阈值,涂层综合性能最佳,显著提高复合涂层保温隔热性,导热系数降低58.7%;复合涂层最大热分解温度提高11%,在100℃热场环境下,能达到温度差为18.1℃的隔热效果,应用潜力及商业化前景巨大。

关键词：保温隔热复合涂层空心玻璃微球耐热性热导率热传输速率

cRP NRs/MIL-101-NH复合材料的制备及其光催化降解四环素

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复合材料学报 2024年

作者：朱靖雨高志邦王驰李凯梅毅昆明理工大学化学工程学院昆明理工大学环境科学与工程学院

晶态红磷纳米带(cRP NRs)是一种具有条带状结构的新型材料，其结构赋予了晶态红磷纳米带独特的物理和化学性质，使其在光催化领域具有广泛的应用前景。然而cRP NRs因其光生电子空穴复合较快和自由基产生种类单一等问题影响了其在光催化... 详细信息

晶态红磷纳米带(cRP NRs)是一种具有条带状结构的新型材料，其结构赋予了晶态红磷纳米带独特的物理和化学性质，使其在光催化领域具有广泛的应用前景。然而cRP NRs因其光生电子空穴复合较快和自由基产生种类单一等问题影响了其在光催化中的应用。为了提高cRP NRs的光催化降解效率，通过结合铁基MOF材料MIL-101-NH2具有高比表面积和孔隙率的优点，利用构造异质结的方法来对材料进行改性。本文采用溶剂热法成功将cRP NRs与MIL-101-NH2铁基金属有机框架材料复合。随后，对复合材料进行了SEM、TEM等表征，并通过元素分布扫描和XRD特征峰等分析，证实了cRP NRs与MIL-101-NH2材料的成功复合。在光催化降解四环素的对比实验中，cRP NRs/MIL-101-NH2表现出优异的降解效率，在光照90 min后降解了约80%。接着深入进行了XPS元素能谱分析、禁带宽度测量、Mott-Schottky曲线测定以及自由基捕获实验，确定了cRP NRs/MIL-101-NH2形成了Z型异质结。

关键词：晶态红磷纳米带 MOF 溶剂热法光催化四环素

选择性催化氧化H_(2)S的富氮碳催化剂研究进展

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中国环境科学 2024年第4期44卷 1981-1994页

作者：杨金涛杨学金宁平王访宋晓双贾丽娟冯嘉予云南民族大学化学与环境学院云南昆明650504 昆明理工大学环境科学与工程学院云南昆明650504

近年来,能高效净化H_(2)S并回收硫资源的选择性催化氧化技术(H_(2)S-SCO)受到了广泛关注.开发高性能、高选择性及低成本的催化剂是H_(2)S-SCO技术的研究重点,其中富氮碳基催化剂(RNCC)具有高活性、无金属、易制备、低成本且易再生等优点... 详细信息

近年来,能高效净化H_(2)S并回收硫资源的选择性催化氧化技术(H_(2)S-SCO)受到了广泛关注.开发高性能、高选择性及低成本的催化剂是H_(2)S-SCO技术的研究重点,其中富氮碳基催化剂(RNCC)具有高活性、无金属、易制备、低成本且易再生等优点,被认为是一类极具潜力的H_(2)S-SCO催化剂.本文介绍了金属基催化剂的发展,总结和归纳RNCC的制备方法、催化活性和物化性质,系统地讨论RNCC的构-效关系及影响RNCC性能的关键因素,并总结了RNCC的H_(2)S-SCO反应机理.最后指出RNCC目前存在机遇和挑战,并展望了未来的发展方向.

关键词：富氮碳基催化剂 H_(2)S 选择性催化氧化