“日盲”紫外电晕探测系统定标

"日盲"紫外电晕探测是电力设备检修与维护的主要手段之一。为了提供更为准确和客观的评价依据,需要对"日盲"紫外电晕探测系统进行辐亮度定标,从而确定目标辐亮度与增益控制电压、系统输出灰度值之间的关系。为此构建了由高稳定氘灯光源、积分球、光纤光谱仪等组成的定标装置。采用可溯源美国NIST的紫外标准氘灯对光纤光谱仪进行光谱辐照度标定,并以光纤光谱仪作为标准探测器对电晕探测系统进行定标。通过实验拟合出ICCD增益控制电压与系统增益之间的关系曲线,并给出了系统的标定方程。随后进行了三组不同增益的验证实验,实验结果表明在线性区内辐亮度推算值与测量值之间的最大相对误差为6.11%,均方根为3.22%。经分析,文中所采用的系统定标方案的不确定度为9.1%,基本可以满足了"日盲"紫外电晕探测系统的需求。此外,不同增益条件下的系统响应特性可以为"电晕"探测过程中进行自动增益调整算法的设计提供参考依据。

“日盲”紫外折反射全景光学系统设计

利用折反射全景成像系统的大视场和高噪声屏蔽特性,研制了一套视场角为360°×（45~90°）,相对孔径为1∶2的＂日盲＂紫外折反射全景光学系统,用于紫外目标探测研究。综述了紫外探测技术要素,确定了紫外折反射全景光学系统设计参数。基于像差理论及紫外光学系统特性,从参数分配、初始结构求解入手,采用分裂透镜、加齐明镜等方法设计了光学系统。分析结果表明,＂日盲＂紫外折反射全景光学系统各视场能量集中度为80%的弥散圆直径均小于20μm,低于紫外ICCD像元尺寸的30μm,各视场MTF〉0.7@17 lp/mm,满足设计指标要求。实验验证了外折反射全景技术用于电晕探测的可行性,实验图像成像效果良好。

离子束溅射制备“日盲”紫外诱导透射滤光片

对"日盲"紫外诱导透射滤光片进行了理论设计与分析,并分别优化了离子束溅射法沉积ZrO2、SiO2和Al薄膜的工艺。利用反射与透射光谱反演获得了ZrO2和SiO2薄膜的光学常数,并由JGS1/SiO2/Al/SiO2/air(SAS)样品的变角度椭偏光谱反演精确获得了Al薄膜的光学常数。在此基础上,采用离子束溅射沉积方法并利用上述3种薄膜材料优化制备了"日盲"紫外诱导透射滤光片,测量了滤光片的光谱性能。光谱性能分析表明,滤光片的峰值波长位于264nm,峰值透过率大于60.0%,透过峰带宽(FWHM)约为13nm,在300～350nm波段的截止度达到了2.6OD。研究认为制约离子束溅射制备"日盲"紫外诱导透射滤光片性能的主要因素是Al金属膜的溅射沉积速率以及沉积Al膜时腔体中残余的O2含量。

“日盲”紫外成像技术分析及应用展望

近几年,随着"日盲"紫外成像技术应用领域的扩大,该技术越来越受到各方面的关注。对"日盲"紫外成像探测器技术、"日盲"紫外滤光片技术和紫外图像处理技术等关键技术进行了具体分析。对"日盲"紫外成像技术在核心器件性能提升、应用平台多样化和智能处理技术等方面的发展趋势进行了展望。详细介绍了"日盲"紫外成像技术在导弹告警、天基预警、电晕放电检测、火灾探测、人员搜救、无人机自主着舰引导、飞机辅助降落和和刑事侦查等领域的应用。

“日盲”紫外电晕检测变焦光学系统设计

基于电晕检测过程中要求紫外光学系统大视场搜索、小视场探测的需求,针对工作波长范围为0.24~0.28μm的日盲区紫外波段,设计了＂日盲＂紫外机械补偿变焦光学系统。根据用户要求,其焦距为30~60 mm,F数为3.5,选用PIXIS型1024BUV 1 inch（1 inch=2.54 cm）紫外CCD,像元尺寸为13μm×13μm,对应视场为8°~16°。系统由8片透镜组成,引入两个非球面,使系统具有结构简单、成本低等优点。像质评价表明,在截止频率38 lp/mm处,各视场的光学调制传递函数均在0.7以上,接近衍射极限,畸变小于3%,在整个变焦范围内像质优良,满足用户总体设计的要求。

基于紫外传感器的电晕放电在线监测系统设计

针对电力设备电晕放电的特点,设计了一种新型的电晕放电在线监测系统。该系统主要是由"日盲型"紫外传感器、嵌入式计算机和GSM模块构成的。在分析其原理和紫外传感器工作原理的基础上,详细介绍了该系统的整体设计与基于Qtopia和Qt/Embedded 3.3.7的软件设计过程,通过现场实验证明:该系统是可行的,从而对电晕放电在线监测提供了一种新型的思路。该系统操作简便、功耗小、成本低,能够满足电力系统在线监测的要求。