基于跨阻抗前置放大器的宽频带感应式磁传感器的设计与验证

本文建立了一种基于跨阻抗前置放大器的磁传感器信号传递模型,并在该模型的基础上推导出磁传感器的灵敏度和噪声理论值.根据理论推导的结果,进一步研究了感应式磁传感器设计方法,以带宽0.01~10 kHz,噪声1 fT·Hz^(–1/2)(1~10 kHz)作为设计目标设计了一个感应式磁传感器,并对这一传感器进行了性能验证试验.在处理频率响应测试数据时设计了一种基于信号调制的处理方法,有效提取特定频率得到幅值和相位,并降低了随机噪声的干扰,磁传感器–3 dB带宽达到了0.01~10 kHz.在评估传感器噪声时,采用双探头差分的方法消除了环境的干扰,设计了相位差分析的评估方法,确认在哪些频带双探头探测的信号是同源的,在这些频带采用差分法评估是有效的.评估的结果是,传感器在1~10 kHz实现了1 fT·Hz^(–1/2)噪声水平.

EUV成像仪信号处理设计与实现

极紫外成像仪通过对于30.4nm的He+谐振散射分布进行成像,从而对地球等离子体层的冷等离子体分布进行研究。极紫外成像仪采用单光子成像技术,通过记录到达成像仪像平面的每个光子的位置,并经过时间积累达到总体成像的目的。信号处理部分是极紫外成像仪的核心部分,担负着对来自传感器探头的信号进行采集、分析、处理的重任。其基于DSP系统设计,以快速实时为设计要求,并配合模块化的软件程序完成成像工作。通过实验室仿真实验测试,极紫外成像仪信号处理系统工作稳定,符合系统设计要求。

非接触式表面电位探针设计与研制概述

在月球环境地面模拟实验室中,月表土壤的模拟带电情况测试需要用到非接触式表面电位探针。文章设计了一种非接触式表面电位探针,利用压电陶瓷外加驱动电压可产生形变的原理,以正弦电压信号驱动压电陶瓷周期振动,引起陶瓷片与被测带电体表面间电容变化从而产生感应电流,通过对感应电流的测量计算得出被测表面的静电电位。在实际工作中,其测量范围可达到0～4000V,测量精度优于5%。该仪器可广泛应用于表面静电带电测量及其他空间静电带电测量项目。

极紫外成像仪实验室仿真实验

地球等离子体层中He+对太阳辐射中的30.4 nm波长的极紫外(EUV,extreme ultraviolet)辐射形成共振散射。由于等离子层中的He+的30.4 nm辐射近似满足光学薄假设,因而其强度反映了He+的柱密度。因此,对地球等离子体30.4 nm极紫外辐射成像可以直接对地球等离子层进行探测,是研究地球空间磁层空间暴的触发机制和物理模型的重要手段,是进行精确磁暴预测、地球空间环境研究、空间天气预报、自然灾害预测等研究的重要途径。极紫外成像仪(EUVI)通过对30.4 nm的He+共振散射分布进行成像,实现对于地球等离子体层的冷等离子体分布进行研究的目的。首先对极紫外成像仪的工作原理以及成像机理进行了简要描述,对其成像过程进行了介绍。之后根据已研制完成的极紫外成像仪原理样机实验室仿真实验情况,对波形发生器仿真实验与实验室光源-探测器成像仿真实验两种实验方式的原理及实验结果进行了分析研究。根据实验结果,进一步验证了极紫外成像仪信号处理系统原理设计的可行性与正确性。同时,根据实验结果中出现的问题,也为对成像仪系统的进一步优化提供方向。

电磁监测试验卫星矢量磁场探测方法

电磁监测试验卫星是中国第一颗近地轨道电磁场科学探测试验卫星,探测空间背景磁场是其重要任务之一.空间背景磁场探测需要在卫星平台上对空间矢量磁场进行长期稳定准确探测,电磁监测试验卫星采用磁通门磁强计和基于CPT效应的绝对磁场校准装置(Coupled Dark State Magnetometer,CDSM)分别探测空间相对矢量磁场以及绝对标量磁场,通过数据处理,使最终的矢量磁场探测数据具有准确性.这种数据处理方法在理想模型下拥有解析解,实施过程中载荷的噪声、准确度及稳定性影响模型的准确性,会产生数据校准误差.通过对在轨磁场探测的模拟确定了这种数据处理方法的性能,验证了在载荷设计性能的基础上电磁监测试验卫星的磁场探测可以实现1nT的准确度.

电离层等离子体主动释放试验研究

等离子体主动释放试验是空间物理研究的一种主动、有效手段.2013年4月中国科学院空间科学与应用研究中心在海南进行了中国第一次空间等离子体主动释放试验.探空火箭在190 km高度释放了近1 kg碱金属钡,形成一团由钡原子和钡离子组成的云团.利用地面光学观测手段,记录了钡云从释放初期到末期的演化全过程,获取了钡云亮度、粒子密度、成分及扩散范围随时间的变化规律.通过对钡云漂移的研究,得到低纬度地区释放点处电离层的中性风场特性,其分析结果对于研究低纬度地区电离层动力学特性具有一定指导意义.

振动电容式介质内部电荷测量仪研制

内带电效应是引起航天器飞行故障的主要原因之一。为满足对内带电效应进行地面模拟试验研究的需求,文章提出了一种基于振动电容法的内带电电荷测量方法,设计了物理探头和信号处理器,完成了原理样机的研制,并对原理样机进行了标定测量试验。结果表明,该自主研发仪器线性度和准确度高,工作性能稳定。

吉益南涯先生运用仲景方治病的经验

吉益南涯为日本古方派代表,临证擅以"气血水"辨治疾病。水气所致郁冒,其用苓桂术甘汤健脾利水;水血结滞而为鼓胀,其用当归芍药散益血活血除水之气;热与血搏证如狂,其用桃核承气汤破瘀逐血;疫病误治血蓄中焦,亦用桃核承气汤逐血泄热;水结胸胁而见口吃,其用柴胡桂枝干姜汤疏利少阳并温化水饮。谨守病机,相宜施治,或立见成效,或积渐成功,皆宗仲景而为后世准绳。

关于世界中医药教育与教材建设的一些思考

中医药学博大精深,初学者入门难是历来的问题。当在世界进行中医药教育之时这一问题尤其突出。为此,阐述了关于中国大陆中医药大学所用教材与经典著作的关系。提倡及时准确地引用最新研究成果,并更新教材内容和对关于中药药用量与不良反应问题应予充分地关注。同时强调中西医学互参拟定治疗方针的重要性和必要性。提倡长远规划突出中医的特点,并有组织地收集有效病历的报道。以期中医药教育更趋至臻完善并走向辉煌。

吉益南涯先生阐释张仲景治水饮方初探

吉益南涯先生基于"气血水学说"对《伤寒杂病论》中因1味中药之差而创立的4张处方进行辨析,更加彰显了张仲景组方简洁、严密的特色。本文结合吉益南涯先生所论,通过对"苓桂枣甘汤"、"苓桂术甘汤"、"苓桂味甘汤"、"茯苓甘草汤"的组成及各个处方所治病证的分析,说明以"气血水学说"分辨疾病,可以提纲挈领、纲举目张。

吉益南涯先生以气血水学说阐释药物举隅

吉益南涯先生基于"气血水学说"对《伤寒杂病论》中运用附子、大黄、麻黄、防己、丹皮、桃仁、甘遂、茯苓等药物的相关处方进行分析研究,进而探讨各味中药的功效主治,如此方法,执简驭繁,理论联系实际,有利于使仲景的理论更好地应用到临床实践之中。

磁通门磁强计在深空探测中的应用

磁场测量是深空探测的重要任务之一,通过磁场可以遥感行星内部、研究行星演化历史、认知太阳系天体空间环境。基于法拉第电磁感应原理的磁通门磁强计,因空间适应性强、技术成熟度高、可靠性高等特点,是深空磁场测量最为常用的载荷。简要描述了磁通门磁强计的基本测量原理,探讨了地面和在轨标定的原理和实施方法,并介绍了磁强计在空间任务中的应用方式。目前,我国已经具备了星载高精度磁通门磁强计的研制能力。在不久的将来,磁通门磁强计有望在深空探测任务中发挥重要作用。

Photometric Calibration of the Barium Cloud Image in a Space Active Experiment： Determining the Release Efficiency

The barium release experiment is an effective method to explore the near-earth environment and to study all kinds of space physics processes. The first space barium release experiment in China was successfully carried out by a sounding rocket on April 5, 2013. This work is devoted to calculating the release efficiency of the barium release by analyzing the optical image observed during the experiment. First, we present a method to calibrate the images grey value of barium cloud with the reference stars to obtain the radiant fluxes at different moments. Then the release efficiency is obtained by a curve fitting with the theoretical evolution model of barium cloud. The calculated result is basically consistent with the test value on ground.

火星CH_4气体空间密度分布的反演

目前对火星CH_4气体的探测是探索火星生命的一项重要手段,圈定出火星表面CH_4源区的位置可为将来火星生命的探索选取合适的目标点.本文在对火星CH_4气体共振散射进行探测的基础上,通过数值模拟的方法对火星CH_4气体的空间分布进行了反演.反演结果能再现模型的密度分布,辨认出CH_4气体密度分布较为稠密的区域,从而可以确定出火星表面CH_4源区的位置.

电磁监测试验卫星(张衡一号)高精度磁强计研制与标定

本文将介绍电磁监测试验卫星(张衡一号)磁场探测载荷高精度磁强计的设计、研制和标定的情况。根据卫星平台观测磁场的特点,以及电磁监测试验卫星对矢量磁场准确度的需求,设计了矢量结合标量的磁场探测方案。高精度磁强计包含2个磁通门探头及1个绝对磁场校准装置探头,安装在卫星舱外伸杆的顶部。通过对高精度磁强计飞行件进行了线性度试验、温度试验、磁轴与结构坐标系转换标定试验、传感器互扰试验和CDSM转向差试验的测试,对磁场探测方案和高精度磁强计的性能进行了验证,并为地面数据处理提供了依据。按照所设计的磁场探测方案,高精度磁强计完成了全部的载荷研制、理论算法研究、标定试验等地面工作,载荷性能指标和地面数据能够满足电磁监测试验卫星的磁场探测任务要求。

“张衡一号”卫星高精度磁强计

在地球近地空间进行空间磁场探测是测量地球系统磁场的有效手段,可分离不同圈层磁场,实现对地球内核、地球岩石圈、海洋洋流、电离层和磁层的综合观测研究,具有很高的科学价值,但同时也是一项艰巨的系统性工作,其中载荷技术尤为关键,需要在传感器研制、试验定标和数据处理方面取得突破。由于近地空间背景磁场强、卫星探测磁场动态范围大,高精度的矢量磁场探测具有较高的技术难度,国际上同类项目屈指可数。