Absolute measurement of radiant power for synchrotron radiation monochromatized X-rays

Purpose Absolute measurement of radiant power in the X-ray region is essential for many applications in astrophysics,spectroscopy,and X-ray diagnostics.This paper presents a dependable method of absolute measurement of radiant power for synchrotron radiation monochromatized X-rays.Methods A free-air ionization chamber was examined closely and employed as the detector in the present work.Its measuring principle was discussed,and the correction factors were determined.Absolute measurement of radiant power for synchro-tron radiation monochromatized X-rays in the region of 6-20 keV was performed using the free-air ionization chamber at Beijing Synchrotron Radiation Facility.As a verification and an important application,photodiodes were calibrated against the free-air ionization chamber.Results Relative standard uncertainties of absolute measurement using free-air ionization chamber are about 1%.Calibration of photodiodes within the photon energy range from 6 to 20 keV has relative standard uncertainties below 1.5%.Conclusion The free-air ionization chamber is qualified to be used in many disciplines to support the measurement of opti-cal radiation.

光伏组件布置方式对光伏温室温光环境的影响研究

在温室结构中引入光伏组件会对温室内部的光、热环境产生积极影响,为探究各季节屋顶光伏对温室内部环境的影响,获得最佳覆盖率,进而在改善光伏温室内光热环境的同时提高光伏发电量,建立温室内辐射得热模型并通过实验验证模型的准确性。结合所提出的光伏温室系统,对典型日下对某顶部面积为420 m2的光伏温室在不同光伏组件覆盖率下的室内辐照量、室内气温及光伏发电量进行模拟分析。结果表明,与不铺设光伏组件相比,光伏组件的覆盖率每增加12.5%,春分日、夏至日、秋分日、冬至日的室内辐照量分别降低2.79%、5.8%、2.90%、0.70%,白天室内气温分别降低1.19%、0.54%、0.49%、1.12%。通过对植物生长所需的光、温条件进行分析,得出各典型日的最佳光伏组件覆盖率分别为62.5%、50%、62.5%、25%。

微波辐射计在卫星发射信号遥感探测中的应用

2022年10月,在西安利用地基微波辐射计进行常规大气观测实验期间,发现一个频率约为25 GHz的卫星发射信号,对微波辐射计常规观测产生了明显干扰。针对该观测事实,文章首次对微波辐射计被动遥感观测卫星发射电磁波信号的可行性进行了理论分析和针对性观测实验,结果发现该卫星发射信号主要在24.4~25.6 GHz范围内,中心频率约为25 GHz,同轨道共有3颗卫星,飞行间隔约8 h,在25 GHz附近卫星发射电磁波到达微波辐射计天线口面辐射亮温超过400 K;该组卫星轨道周期为24 h,属于倾斜同步轨道卫星。进一步利用微波辐射计观测的亮温,深入分析计算得到卫星的等效辐射功率约为66.9 dBW。本次实验观测为地基微波辐射计未来避免卫星的干扰和进一步改进设计与应用积累了经验,同时也可以看出地基微波辐射计在卫星跟踪监测中有一定的应用价值。

“接触-导热”式热管辐射散热器设计与分析

针对空间核反应堆电源中的热排散系统,新设计出“接触-导热”式热管辐射散热器结构,根据此散热器结构提出了“划分节点-分层耦合”的传热计算模型,计算了其辐射散热特性,并以JIMO(木星冰卫星轨道器)空间探测任务为背景,对散热系统整体进行了性能分析与对比。结论如下:为提升单块辐射板以及系统整体的散热性能,除可通过增加NaK 78入口温度途径外,还可采用增大NaK 78循环流量的方法;对于单块辐射板而言,散热面积固定情况下当NaK 78流量由1 kg/s增加至10 kg/s,辐射板散热量可增大14.14%,而对于系统整体而言,散热量固定工况下当NaK 78流量由1 kg/s增加至10 kg/s,所需辐射板总面积可减小67.73%;为提高系统循环流量,可采用“串-并联”相结合的辐射板连接方式实现;JIMO散热系统采用新型辐射板结构,散热总面积最大可减小59.06%,散热板总质量最大可减小4.24%,新型散热板结构具有一定的高效与轻质性。研究结果对空间堆电源系统热管式辐射散热器设计具有指导意义。

紫外像增强器光谱响应特性测量方法研究

为了能及时测量自制紫外像增强器的光谱响应特性,设计了一套简便的测量紫外像增强器光谱响应的系统。该系统由专用光源室、光栅光谱仪、直流稳压电源、皮安电流计4部分构成。用光栅光谱仪配套软件直接读出光源每个波长对应的辐射功率;用皮安电流计直接测量出各个波长的光照射光阴极时光阴极产生的光电流,然后求出这2个比值并用Microsoft Excel 2003进行处理,得到光电流与波长变化的曲线,即相对光谱响应曲线。从曲线可以看出,该紫外像增强器的光谱响应范围为200 nm-340 nm,峰值响应在270 nm附近,表明该紫外像增强器具有日盲特性。测试结果表明:系统不确定度<10%。

等效辐射声功率在汽车NVH开发中的应用

以3种典型的国产轿车为例,分析归纳等效辐射声功率(ERP)的峰值与噪声传递函数(NTF)的峰值的一致性.分析了驾驶员右耳及右后乘客左耳的声压级,统计引起声压级未达标的激励源,在相同激励源作用下统计分析了各车型关键板件的ERP,结果表明在同频率下未达标激励源的50%,以上NTF超标峰值与某些板件ERP峰值一致.提出ERP目标值,根据模态进行结构优化,可使得ERP和NTF指标同时满足要求.在汽车NVH开发前期采用本文方法,可在白车身分析阶段及时发现问题,从而缩短开发时间.

背景辐射功率对星载激光高度计信噪比的影响研究

"嫦娥一号"卫星的有效载荷激光高度计通过测量发射与接收信号之间的时间间隔,获得星—月距离数据.本文分析了背景辐射功率、倍增因子与激光高度计最佳信噪比之间的关系,并利用积分球进行了不同背景辐射功率下的信噪比试验,验证了背景辐射功率以及雪崩二极管倍增因子对接收系统信噪比的影响.结果表明,在不同的背景辐射功率条件下,存在不同的最佳倍增因子,使接收系统获得最大信噪比.

低温辐射计计量比对研究

低温辐射计是迄今为止国际上公认最精确的光辐射功率测量系统,基于探测器的光辐射量值是可溯源的基本量。为验证不同实验室间的低温辐射计测量量值的一致性,由中国计量科学研究院作为主导实验室组织了此次低温辐射计比对,参比实验室包括中国电子科技集团第四十一研究所与西安应用光学研究所。介绍了比对的基本情况与技术方案,分析了比对结果。比对结果表明,各参比实验室相对于比对参考值的测量偏差在±0.02%之内;尽管各实验室使用的低温辐射计的类型不同以及装置存在差异,比对结果证明了各实验室低温辐射计测量的量值具有较好的一致性。

分布式风电场规划中的若干效益量化指标分析

分布式发电系统是可再生能源发电越来越普遍采用的一种形式,为解决分布式风电场的规划设计问题,进行了效益量化指标分析方法和设计规则的研究.描述了分布式风电场规划中的四个效益量化指标和计算方法,以一个辐射型电网为例进行了四个量化指标的计算和分布式风电场的规划设计分析.对比不同接入电网方案的效益量化指标,得出分布式风电场的最佳规划设计选择方案.通过计算分析,给出了一种效益指标量化、优化分布式风电场的规划方法,对电力系统中分布式风电场的接入和容量优化设计起到指导作用.

电磁脉冲弹辐射功率空间分布仿真

针对电磁脉冲弹辐射作战过程,分析了影响微波辐射功率空间分布的主要因素,建立了电磁脉冲弹空间分布模型,并推导出电磁脉冲弹在目标平面功率密度分布计算公式.考虑高功率微波在大气传输中的衰减,对目标处的微波辐射功率密度进行了仿真.结果表明,对于弹目不同交会态势,存在最优的弹道偏航角、弹体俯仰角和弹体高度使得辐射效能最大.研究结果可为高功率微波电磁毁伤作战效能评估提供理论依据.

旋转磁偶极子式超低频发射天线辐射特性

超低频电磁波(30~300 Hz)在水和土壤中的路径损耗较小,因此在海底、矿井应急、地震预报及军事等领域具有不可替代的作用。为实现小型化和低功耗的超低频机械天线,对运动磁偶极子辐射特性进行了研究。通过控制永磁体旋转产生交变磁场,辐射超低频电磁波;将旋转永磁体等效为其表面安培电流,依据法拉第电磁感应定律,结合安培电流模型,引入永磁体参数及被测距离建立辐射功率解析模型;分析实验研究影响因素与旋转永磁体辐射功率的关系,并利用二进制数字频率信号调制进行通信实验。结果表明:旋转永磁体在空间辐射功率与永磁体剩磁的平方、永磁体体积的3次方呈正比,与测试距离的4次方呈反比;通过对转速的实时控制,以及对信号进行时频域变换,实现了超低频通信。

利用康普顿散射实现太赫兹皮秒脉冲的分析

研究了利用微波与电子束团的康普顿散射实现太赫兹的方法、光子产额和辐射功率。推导出了单个电子产生的太赫兹的光子产额和辐射功率表达式,也推导出了电子束团产生的太赫兹的光子总产额和辐射总功率表达式。结果发现:利用微波与电子束团发生康普顿垂直散射,可以产生太赫兹皮秒脉冲;单个电子产生的太赫兹光子产额与微波功率、微波波长成正比,与微波束截面积成反比;单个电子产生的太赫兹辐射功率与微波功率、电子Lorentz因子的平方成正比,与微波束截面积成反比;电子束团产生的太赫兹光子总产额与微波功率的平方、微波波长的平方成正比,与微波束截面积的平方成反比;电子束团产生的太赫兹辐射总功率与微波功率的平方、微波波长以及电子Lorentz因子的平方成正比,与微波束截面积的平方成反比。

宇宙磁单极子的椭圆辐射

本文研究了磁单极子在宇宙空间作椭圆轨道运动的辐射问题，得到了这种辐射的谱功率公式．该公式对探测和鉴别宇宙磁单极子具有重要意义．

成像引信的目标红外图像灰度值计算

文中介绍了成像引信采用环视扫描成像的原因及其是如何动态扫描成像的 ,提出了如何去计算引信探测器获取的功率 ,进而计算出探测器的响应电压值和目标红外图像的灰度值。给出了引信探测器对飞机蒙皮表面的角系数计算方法和红外图像边缘弱化的计算方法。最后 ,简单介绍了用于引信红外灰度图像生成的仿真软件 ,给出了一些仿真数据和仿真图像 。

引入辐射能信号的锅炉氧量寻优控制研究

火电厂炉内燃烧检测的手段和方法,受制于炉内强烈的燃烧行为。从炉膛燃烧中提取的炉膛辐射能信号能快速地反映入炉燃料量的瞬态变化,也可准确地判断因燃料品质突变造成的燃烧率改变。引入炉膛辐射能信号参与的氧量寻优控制策略,改变了传统的炉膛燃烧调控特性,提高了参数的控制品质。通过在沙角A电厂300MW燃煤机组上的实际运行表明,优化后的氧量值能将辐射能维持在高位水平上,并且准确响应炉内燃烧状况,经济效率和社会效益明显,所提出氧量寻优控制方案有效、可行,具有产业化意义。

380～780 nm总光谱辐射通量量值导出及不确定度评定

叙述了光源380~780 nm总光谱辐射通量量值导出的基本原理。该量值基于测量灯的总光通量及用变角辐射计测量灯的光谱辐射强度相对分布,溯源至总光通量国家基准和高温黑体光谱辐射照度国家基准。总光谱辐射通量量值导出的不确定度主要影响因素包括总光通量、光谱辐射标准灯、光谱辐射计自身特性、变角辐射计(机械部分)和测量系统重复性,扩展不确定度U=3.3%~1.6%,k=2。

高功率脉冲对电子设备干扰的研究

高功率脉冲辐射源通过高增益天线定向将脉冲辐射出去,以极高的强度照射目标,利用高能脉冲对无线电、通讯系统、计算机系统等电子设备进行干扰甚至破坏。论文介绍了高功率脉冲辐射源的结构和工作原理,并对辐射源辐射电子设备实验进行分析,实验结果表明:高功率脉冲可以干扰电子设备正常工作,从而达到破坏对方电子通信的目的。

采用辐射能反馈信号的火电单元机组负荷控制系统仿真研究

针对目前单元机组承担调峰任务 ,负荷增减频繁的现象 ,引入锅炉炉膛辐射能信号作为中间被调量 ,对锅炉燃烧率进行反馈控制 ,构成新的单元机组负荷协调控制方式。仿真研究结果表明 ,该控制系统能够提高机组负荷的跟踪性能 ,有效地克服锅炉燃烧率内扰对机组运行的影响 ,显著提高了系统的控制品质 。

高功率密度紫外LED封装模组及其光固化应用

紫外LED芯片技术的快速进步,推动了其在光固化领域的应用。为了更好地满足工业生产应用的要求,开发了由铜板和Al N板构成的三明治结构的高功率密度紫外LED封装模组,兼顾了高效导电和导热性能。实现了单模组6颗芯片封装,辐射面积0.6 cm^2,输入功率432 W,功率密度720 W·cm^(-2),辐出度230 W·cm^(-2),辐射效率32%。由此制造出了性能卓越的大功率紫外LED光固化设备,在装饰板生产线以及光纤拉丝塔上得到应用。结果表明,紫外LED光固化设备具有节能>80%的节能效果,且能大幅度提高产能,将为紫外光固化行业带来更多的革新和机遇。

炉膛燃烧稳定性的火焰图像诊断方法

通过对燃煤锅炉炉膛火焰图像辐射能信号的分析,从多幅火焰图像中综合得出反映全炉膛图像的特征量,据此可以准确地给出炉膛燃烧调整的程度,从而使燃烧便于监测与控制。图像诊断分析对锅炉燃烧状况、灭火预警,以及炉膛安全监控系统(FSSS)的分析等有显著的效果。