高超声速飞行器红外成像系统热辐射评估模型

高超声速飞行器的红外窗口飞行时在气动加热作用下温度急剧上升,从而产生强烈的背景辐射,影响探测系统的成像质量。为了准确评估气动热效应对成像系统所产生的影响,利用蒙特卡罗方法和射线追踪方法结合的方式,分析了由于温度升高所产生的窗口辐射以及所造成的窗口透射能力的降低。据此还提出了一种提高成像信噪比的方法,使得成像信噪比在理想条件下平均提高11.2。

红外辐射测量系统内部杂散辐射建模与仿真

杂散辐射是影响光学系统性能的重要因素,对于红外光学系统,除了外部杂散辐射,还须考虑系统自身结构产生的内部杂散辐射。为提高红外辐射计内部杂散辐射分析的精度,建立了1种基于复合蒙特卡洛法的内部杂散辐射数学模型。首先,将红外辐射计的内部杂散辐射源根据位置分为2部分:遮光罩入瞳处的热辐射和辐射计内部光学元件、机械部分所发出的热辐射。对于遮光罩入瞳处和辐射计内部光机元件发出的杂散辐射,分别采用正向蒙特卡洛法和反向蒙特卡洛法进行追踪,得到探测器接收面入瞳处的杂散辐射辐照度分布,进而分析不同位置的发射源对接收面入瞳处的杂散辐射贡献。最后,与直接模拟仿真结果进行对比。实验结果表明,在追迹光线数相等的情况下,该方法的精度更高。仿真结果体现了红外辐射计各部分杂散辐射对探测器入瞳面接收到的杂散辐射造成的影响,对后期开展内部杂散辐射抑制提供了方向。

艾灸效应的红外物理特性研究进展

艾灸疗法历史悠久、疗效卓著,但其效应机制至今尚未阐明。目前,艾灸效应机制的研究主要侧重于艾灸的红外物理特性研究。文章从直接灸、间接灸,以及人体经络穴位的红外光谱几个方面就近年来有关艾灸效应的红外物理特性研究加以总结和论述,认为多学科交叉,采用现代科技手段对艾灸效应机理的物质基础和艾灸后穴位的生物效应进行探索和研究,将是今后艾灸研究的重中之重,也是提高艾灸疗效,使艾灸走向科学化、现代化的必由之路。

人体体表督脉与任脉的红外辐射轨迹显示的探讨 关于人体正常生命现象的一项实验解释

目的在自然条件下,在人体体表可以观察到与中国古代医家描述的十四经脉路线一致或基本一致的循经红外辐射轨迹(IRRIM)。为进一步了解沿奇经八脉中最具有代表性督脉和任脉显示的红外辐射轨迹特点及其出现率,再次对沿这两条经脉显示的红外辐射轨迹进行观察。方法应用红外热示踪仪(Thermaltracer6T67)对113名健康成年志愿者的背部和胸腹部进行观察,结果摄像记录并以微机贮存作进一步处理。结果沿背部和胸腹部中线分布的红外辐射图像与古典督脉、任脉循行路线一致,并处于动态变化过程。大多数IRRTM的温度高于周围皮温,为高温带,但也有些低于周围皮温,为低温带。背部督脉IRRTM的出现率77.9%,其中通达全程30.9%,胸腹部任脉IRRTM的出现率超过25%。结论人体体表确实存在IRRTM,它是一种正常的生命现象,并直观地显示古人所描述的循行路线。

红外辐射光谱在针灸研究中的应用

中医传统的艾灸疗法利用艾燃烧过程中的热传导和热辐射来治疗疾病。人体穴位与经络红外辐射强度及光谱特性的检测与分析技术都是应用红外无损伤非接触特点来探索针灸经络的客观规律。人体红外辐射光谱还能应用于疾病的早期诊断。应用红外辐射热像技术可以直观地显示人体体表红外辐射热像图。本文旨在总结近几年来国内对红外辐射光谱应用于针灸经络的研究近况。

超音速飞行环境中光学头罩热辐射建模与分析

在超音速飞行中,红外光学头罩由于空气摩擦而加热,产生红外辐射从而形成热背景,挤占探测器动态范围,降低探测信噪比,严重时会使探测器饱和,丧失探测能力。文中对此进行了分析,并建立了光学头罩热辐射及其影响分析模型,包括光学头罩辐射、辐射传输和探测器响应等部分,可分别计算光学头罩辐射亮度,光线追迹和探测器响应。最后,利用所建立的模型分析了探测器接收的热背景辐射与头罩温度的变化关系以及高速飞行过程中辐射随时间的变化趋势。研究结果可以用于评估高速飞行环境下头罩热辐射对系统性能的影响。

红外诱饵对红外导弹轨迹干扰仿真研究

建立了红外干扰弹运动和辐射模型,目标机和红外导弹的运动模型,研究了目标机和红外导弹的等效辐射能量中心。当红外导弹跟踪等效辐射能量中心时,仿真了红外导弹正常跟踪目标机的轨迹和红外干扰弹对红外导弹的干扰轨迹。

中波红外连续变焦光学系统

针对制冷式320×240凝视焦平面阵列探测器,设计了一个中波红外连续变焦光学系统.该系统由变焦物镜系统和二次成像系统构成,包括7片透镜,引入一个非球面,并采用两个反射镜折叠光路.利用变焦系统原理和光学设计软件给出了系统的光学参数和外形结构图,并对其像质和冷反射进行了系统分析.该系统可以实现50～500 mm的连续变焦,工作波段为3.7～4.8μm,满足100%冷光阑效率.结构紧凑,像质较好,变焦行程短,变焦轨迹平滑.

督脉和胃经及旁开非经对照点微循环血流灌注量的比较

目的比较督脉、胃经及其旁开的非经对照点的微循环血流灌注量。方法用激光多谱勒血流仪对33名健康成年志愿者督脉的命门、脊中、至阳、身柱4个穴位和十二胸椎1个非穴位,胃经的上巨虚、梁丘、阴市、伏兔4个穴位和阴市-伏兔中点1个非穴位点,及其两侧旁开的非经对照点进行观察。结果①督脉线下深部1 cm组织微循环血流灌注量较其两侧旁开非经对照点高(P<0.01);②胃经线下深部1 cm组织微循环血流灌注量较其两侧旁开非经对照点高(P<0.01);③无论是督脉还是胃经,经脉线下1 cm组织微循环血流灌注量均较其两侧旁开非经对照点高。结论经脉线下深部组织中的微循环血流灌注量高于两侧非经对照点,经脉线下微循环血流灌注量是形成循经红外辐射轨迹的物质基础。

大肠经的能量代谢特征

目的观察大肠经的能量代谢特征。方法通过大肠经深部组织氧分压、微循环血流灌注量、温度变化,观察电针前后及电针合谷穴时的反应。结果电针前深部组织氧分压单独和联合测试均高于两侧非经对照部位(P<0.01),微循环血流灌注量和温度也高于两侧非经对照部位(P<0.01,P<0.05);电针时和电针后氧分压与电针前比较,差异具有统计学意义(P<0.01)。结论电针可使大肠经的氧利用率提高。

基于光线追迹的红外探测光学系统杂散辐射研究

杂散辐射分析与抑制是红外探测光学系统设计的重要环节,杂散辐射增加了系统的噪声,降低了红外探测系统对目标的探测能力。首先对红外探测系统杂散辐射源进行了分析,对基于光线追迹的杂散辐射分析理论进行了介绍,并结合具体的红外探测光学系统实例,提出了反向光线追迹的思路,分析系统关键表面的特性,提出了给机械表面涂覆吸收膜的方法来抑制系统的杂散辐射,分析结果满足杂散辐射抑制的要求。

飞行器红外物理成像仿真优化计算方法

为满足红外成像探测系统研制过程中的高精度仿真图像需求,建立了飞行器红外物理成像辐射传输模型,并采用光线跟踪方法实现辐射亮度图像仿真。针对飞行器蒙皮反射特性与辐射源分布特性的差异,提出了直接光照多重重要性采样蒙皮辐射亮度计算优化方法;针对飞行器尾焰发射能力强、消光能力弱的特点,提出了混合积分尾焰辐射亮度计算优化方法。通过仿真实验对物理成像模型和计算优化方法的正确性与有效性进行了验证,蒙皮辐射计算相对误差优于0.05%,尾焰辐射计算相对误差优于0.1%,相比于传统光线跟踪方法,计算优化方法具有更快的收敛速度和更强的适应性。对隐身飞机进行了红外成像仿真和辐射特性分析,仿真结果表明,红外隐身技术能够降低中波和长波谱段的辐射强度,会增加短波谱段的反射辐射强度。

循经取五腧穴针刺疗法对湿热蕴结型痛风性关节炎患者的临床疗效

目的:探究循经取五腧穴针刺疗法对湿热蕴结型痛风性关节炎患者临床疗效和对血清炎症因子的影响。方法:选择符合纳入标准的101例痛风性关节炎患者,采用随机数字表将患者分为对照组和观察组,对照组(50例)口服依托考昔结合红外线灯照射治疗,观察组(51例)在对照组治疗基础上联合循经取五腧穴针刺疗法治疗,比较两组患者临床治疗效果、治疗前后两组患者中医证候积分变化及实验室指标(UA、ESR、CRP)水平变化、血清炎症因子水平变化、患者不良反应情况。结果:观察组治疗总有效率(96.08%)高于对照组(84.00%)(P<0.05);治疗前,两组患者中医证候积分、血尿素(UA)及血沉(ESR)、C反应蛋白(CRP)、白介素-1(IL-1)、白介素-6(IL-6)、白介素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等血清炎症因子水平比较没有统计学意义(P>0.05);治疗后各组患者中医证候积分、UA、ESR、CRP、IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α等指标均显著改善,观察组患者治疗后中医证候积分、ESR、CRP、IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α等指标均优于对照组(P<0.05);观察组患者未见不良反应,对照组出现1例皮肤过敏(P>0.05)。结论:循经取五腧穴针刺疗法可显著提升湿热蕴结型痛风性关节炎患者临床疗效,降低炎症因子水平,未见不良反应,安全可靠,值得推广与应用。

海上异常大气环境中的红外辐射传播

海洋大气边界层中经常出现温、湿度垂直梯度异常分布的大气环境,这种环境可以使海上微波雷达进行超视距探测和通信。而随着探测手段的日益更新,我海军水面舰艇已经开始部分装备红外探测和目标指引系统,用以侦察和探测近海面低空目标。目前,如何有效发挥两种探测系统的功能且实现最优配置,很大程度上依赖海洋大气环境的影响。鉴于此,利用汕头的温湿压探空实测数据,分别带入红外和微波波段进行大气折射率剖面计算,并利用射线追踪技术仿真两个发射波段电磁波不同的射线轨迹,演示异常大气折射环境对红外和微波波段的传播特性差异。

Determination of Shallow Impurity Concentration in Detector-grade Silicon by FT-IR Spectroscopy at 4.2K

A Nicolet-200SXV FT-IR spectrometer combined with an exciting light set-up has been applied to determine the shallow impurity concentration in detector-grade silicon. The detection sensitivity of boron concentration is high up to 7.8 × 10-12. The calibration curve of boron concentration in high-purity silicon has been obtained, from which the experimental value of calibration factor of boron concentration in silicon is demonstrated to be 1.15 × 1013 cm-1.

飞行器红外辐射计算及图像生成技术研究

飞行器红外成像的关键技术是将接收的红外辐射能量转换为可见的灰度图像。基于飞行器红外辐射特性和红外传感器的成像原理,提出了一种利用射线跟踪(Raytracing)结合反向蒙特卡洛法(RMC)的飞行器目标红外辐射图像生成技术的实现方法。首先利用三维建模软件建立飞行器的几何模型,并利用商业软件ICEM对模型进行网格划分,然后基于流体力学基本守恒定律——N-S方程组的基本原理,利用Fluent软件对飞行器外流场进行数值模拟,获得飞行器的温度场分布,最后利用反向蒙特卡洛法对射线的辐射传递过程进行概率模拟计算,利用MODTRAN进行了大气传输衰减的透过率计算,利用射线跟踪技术获得了飞行器的红外辐射图像。

基于背景杂波估计的飞机目标探测波段选择方法

针对空中目标的探测与隐身对抗问题,提出了一种新的基于背景杂波估计的目标探测波段选择方法,基于光线追迹的计算机图形渲染技术,建立地球表面背景-大气-飞机目标耦合辐射模型,采用POE杂波尺度,基于信杂比(SCR)模型确定探测波段的选择宽度。将所选择的探测波段应用于飞机顶视探测,仿真结果显示基于背景杂波估计的目标探测波段选择方法能有效增加探测波段宽度,从而提高探测性能。

中医经络红外辐射特性研究进展

诸多研究表明经络具有客观存在性,但其实质尚不明确,它的热学特性是研究的一个方向,笔者对近年来腧穴的红外辐射特性以及循经红外辐射轨迹进行了以下几方面的总结归纳。腧穴区具有高温和低电阻特性,而经脉线上穴区的ATP能量代谢及导热性高于非穴区,表明腧穴具有较多特殊的生理功能,承载着重要的生理病理信息。循经红外辐射轨迹是人群中普遍存在的现象,与皮肤的微循环和经脉线下的传热通道有关,并且处于动态变化的过程,其诱发方式以温和灸最佳。

经络腧穴红外辐射特性研究

对近年来经络和腧穴的红外辐射温度及红外光谱特性的研究进行了以下几个方面的归纳总结。循经红外辐射轨迹可能是人体生命活动中普遍存在的一种现象,该轨迹多表现为经络线下表皮层的高温线带,可在腧穴的各种刺激下诱发产生,其中温灸是诱发循经高温线的最佳方式。经穴区具有高温和低电阻特性,而穴区的三磷酸腺苷(ATP)能量代谢高于非穴区,提示穴位红外辐射温度和光谱均承载着重要的生理病理信息。笔者认为经穴的红外辐射特性研究还远不够揭示经穴的实质,加强经穴的红外辐射特性、经穴的形态结构及经穴的伏安特性等基础研究任重而道远。

球形离散颗粒抑制尾喷流红外辐射传输数值模拟

以气溶胶烟雾红外抑制技术为背景,以Mie散射理论为基础,利用Fluent软件计算获得气固两相流场,采用射线踪迹法（RTANM）编制红外辐射传输计算程序开展了球形固体微粒环尾喷流喷射抑制喷流红外辐射传输数值模拟研究.研究参数主要考虑颗粒本身的光学特性以及颗粒在喷流射流中的扩散规律对抑制效果的影响.研究表明,各种影响因素中粒径对红外抑制率的影响最为显著,3-5μm范围内粒径在1.0μm左右最佳.