基于直线运动机构的大变倍比红外变焦成像系统

针对同时兼顾大范围搜索和精确识别目标的迫切需求,研制了一种大变倍比红外变焦成像系统,设计两片独立运动的变倍镜及一片补偿镜,通过两个变倍镜级联的方式获得大变倍比。结合系统运动镜片多及变焦曲线复杂的特点,采用直线运动机构实现镜片变焦运动,使用集成编码器及螺纹丝杆的直线电机作为驱动。通过有限元仿真开展了系统力学分析,所设计镜片最大位移为3.04×10^(-3)mm。成像系统适用于中波红外制冷式640×512焦平面阵列探测器,变倍比达到55倍。实验室成像及外场实景成像的结果表明,系统在焦距由6 mm至330 mm连续变化的过程中成像清晰、像质良好,验证了系统的连续变焦成像性能,该设计合理可靠。研究成果在搜索、跟踪、侦察、监视等方面有广阔的应用前景。

高功率连续掺铥光纤激光器研究进展及展望

2μm高功率掺铥光纤激光器(thulium doped fiber lasers, TDFL)在激光测距、激光雷达及医疗检测等领域有重要应用。本文主要梳理了高功率连续TDFL的国内外最新研究进展,介绍了连续TDFL的发展现状,总结了高功率TDFL功率提升的主要限制因素,并从热效应、非线性效应及模式不稳定性3个方面进行了分析。最后,提出采用新型泵浦结构、优化增益光纤的结构设计、研制高品质光纤耦合器和高亮度泵浦源等方法可进一步提高2μm高功率TDFL掺铥光纤激光器的综合输出性能。

纳米MgO微晶的晶格畸变和反常红外特性

报道了利用ＦＴ－ＩＲ光吸收谱测量和Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析对纳米ＭｇＯ微晶的初步研究结果，发现纳米ＭｇＯ的微结构和红外吸收特性均存在尺寸效应，而且其红外吸收峰出现了红移和蓝移同时并存的现象。文中结合ＸＲＤ分析结果和纳米晶材料中界面效应对上述现象给出了初步的物理解释。

纳米γ—Fe_2O_3磁粉的热稳定性

发现纳米γ－Fe2O3磁粉的DTA曲线上出现了一个不能重现的放热峰．X射线衍秀才射（XRD）分析证实此放热峰对应于从γ—Fe2O3向α－Fe2O3的结构相变．主要是结构相变和晶粒长大引起的．对比实验的结果表明，纳米γ－Fe2O3磁粉的结构相变温度明显高于普通的γ－Fe2O3磁粉．

板钛矿基TiO_2纳米晶的结构相变和热稳定性

研究含一定量锐钛矿和金红石的板钛矿基ＴｉＯ２ 纳米晶的热稳定性，发现其ＤＴＡ 曲线上出现两个吸热峰．ＸＲＤ物相、晶粒度和相含量分析表明，出现于３０ ～１６０℃温区的Ａ峰对应于脱附过程；出现于７８０～８４５℃温区的Ｂ峰对应于样品结构从板钛矿经锐钛矿向着金红石的急剧一级相变； 在Ｂ峰出现前，样品中存在板钛矿向锐钛矿的缓慢转变过程； 相变促进了纳米晶粒的生长．

板钛矿纳米TiO_2微晶的热分析特性研究

对板钛矿纳米TiO2微晶样品（n－TiO2）进行了差热分析（DTA），发现其DTA曲线上出现了A、B两个吸热峰．通过对原始样品及其系列热处理样品进行X射线衍射（XRD）实验，证实A峰对应于物理或化学吸附的脱附过程，B峰完全对应于n－TiO2原始样品结构从板钛矿经锐钛矿向着金红石的一级相变；这一结构相变使成了纳米晶粒的生长．

纳米氧化镁晶粒微结构的尺寸效应

我们对纳米氧化镁微晶的系列样品进行了差热分析 ( DTA)、红外 ( FT- IR)测量以及 X射线衍射( XRD)分析研究 .结合所获得的晶粒度和 XRD微结构参数 ,我们发现 :纳米晶氧化镁的晶粒组元中存在晶格膨胀 ;纳米氧化镁晶粒随着温度的升高而长大 ,且其微结构呈现出明显的变化 ,其晶格畸变与晶粒尺寸有关 .

纳米板钛矿基二氧化钛中的晶格畸变

借助精确的Ｘ射线衍射测量，结合独立衍射峰对不同晶粒度纳米板钛矿基二氧化钛样品中板钛矿和金红石相的微结构参量进行了较细致的研究，给出了标明物相、晶面指数（ｈｋｌ）和晶面间距ｄｈｋｌ值详细分析结果的系列ＸＲＤ谱，并得到了晶面间距、晶格常数、轴比、晶胞体积等参数数值及其相对常规粗晶的变化情况，从而初步揭示出其晶粒微结构的尺寸效应。首次发现。

三氧化二铁纳米微晶的晶格畸变

对γ相和α相三氧化二铁纳米微晶的系列样品进行了Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）实验研究，从所得晶粒度和微结构参数发现：此纳米微晶的晶粒组元中存在着晶格畸变；随着温度的升高，γ相和α相纳米微的微结构与晶粒度和温度有着较密切的关联．对此畸变，我们给出了初步的物理解释．

纳米MgO微晶的热分析特性和晶格畸变

对纳米MgO微晶的系列样品进行了差热分析（DTA）测量和X射线衍射（XRD）实验研究。结合所获得的晶粒度和XRD微结构参数，发现纳米晶MgO的晶粒组元中存在着晶格畸变；随着温度的升高，纳米MgO晶粒长大且其微结构呈现出明显的变化，其晶格畸变与晶粒度有着比较密切的关系。

纳米 TiO_2 的结构相变

我们在对纳米ＴｉＯ２样品进行差热分析（ＤＴＡ）时发现，其ＤＴＡ曲线上出现了两个吸热峰．通过对原始样品和一系列热处理样品进行Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）实验，我们证实：第一吸热峰对应于物理或化学吸附的脱除过程，第二吸热峰完全对应于纳米ＴｉＯ２原始样品从板钛矿结构经锐钛矿结构向着金红石结构的相变；这一相变促成了纳米晶粒的生长．

纳米 α-Fe_2O_3 的介电特性研究

对纳米α－Ｆｅ２Ｏ３的介电常数和介电损耗进行了测量，发现它具有与常规电介质不同的反常介电特性；对实验结果进行理论分析和拟合，提出了物理解释，认为这一反常主要源于纳米α－Ｆｅ２Ｏ３界面中的缺陷和悬键．

纳米Fe_2O_3从FCC相到HCP相的转变过程及相变温度宽化

藉助于实验中所得纳米γ－Ｆｅ２Ｏ３及其典型热处理样品的Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）谱和有关数据，我们研究了纳米γ－Ｆｅ２Ｏ３结构相变的信息，揭示了这一相变的具体过程。

银钠米晶微结构的尺寸效应

对银纳米晶的系列样品进行了XRD微结构实验研究和计算。结合所得到的晶粒度和微结构参数发现纳米银晶粒组元中存在着晶格畸变；随着晶粒尺寸的变化，银钠米晶的微结构呈现出明显的变化，其晶格畸变与晶粒度有着比较密切的关系。

板钛矿基纳米TiO2中板钛矿相和金红石相点阵参量研究

利用射线衍分析技术对板钛矿基纳米ＴｉＯ２系列榈中板钛矿和工石相的晶粒点阵参量进行了较细致的研究，并得了晶面间距、晶格常数、轴比、晶胞体积等参数及其相对于常且晶的变化情况，初步提示了晶粒微结构的尺寸效应。作者首次在所制备的板钛矿基纳米ＴｉＯ２样品中发现板钛矿和金红石相晶粒存在着非单调、各向异性晶格变现象。

纳米晶体Fe_2O_3点阵参量的研究

对γ相和α相纳米晶体Fe_2O_3的系列样品进行了X射线衍射点阵参量实验研究和计算。结合所得到的晶粒度和微结构参数，发现纳米晶体Fe_2O_3的晶粒组元中存在着晶格畸变；随着温度的升高，γ相和α相纳米晶体Fe_2O_3的点阵参量呈现出了明显的变化，其晶格畸变与晶粒度和温度有较密切的关联。

纳米锐钛矿相二氧化钛中的晶格畸变

借助精确的X射线衍射(XRD)测量,对不同晶粒度纳米锐钛矿相二氧化钛(n-A-TiO2)样品的晶粒微结构进行了细致研究,给出了标明晶面指数(hkl)和晶面间距dhkl值的系列XRD谱,并得到了晶面间距、晶格常数、轴比、晶胞体积等参数数值及其相对常规粗晶的变化情况,从而初步揭示出该样品晶粒微结构的尺寸效应.作者首次发现,纳米锐钛矿相二氧化钛样品中存在着非单调的备向异性晶格畸变.

金属和合金纳米固体的电阻特性

我们针对金属和合金纳米固体提出了简化的电阻模型，并据此得到了纳米固体总电阻与纳米粒子电阻的关系。依据这一模型，我们对纳米固体电阻特性的尺寸效应、温度效应和压力效应及其与常规多晶材料的差别等进行了有效的物理解释。

激光光谱技术在燃烧流场诊断中的应用

介绍了用于燃烧流场诊断的激光光谱技术的研究进展,叙述了相干反斯托克斯喇曼散射、自发振动喇曼散射、激光诱导荧光、分子滤波瑞利散射、可调谐二极管激光吸收光谱等技术的基本原理及其实验系统。给出并分析了激光光谱技术对预混火焰稳态燃烧场和固体燃剂瞬态燃烧场的温度、主要组分及浓度、流场密度和火焰构造测量的实验结果。实验结果表明,基于激光光谱的燃烧诊断技术不仅能够实现对稳态燃烧场的高精度测量,而且能够应用于复杂的瞬态燃烧场诊断。

燃烧场参数的激光诊断技术研究

介绍了燃烧场参数的激光诊断技术的研究进展 ,给出了用自发拉曼散射、激光诱导荧光、相干反斯托克斯拉曼散射法诊断燃烧场温度和组分的实验系统和部分实验结果 ,单次测量火焰的温度和组分浓度相对误差小于 10 % ;利用平面激光诱导荧光技术获得了稳定燃烧场二维OH荧光图像 。