强爆炸早期火球光辐射能谱的数值计算

基于强爆炸火球光辐射的多群辐射流体力学方法,采用算子分裂方法将方程组分裂为对流项和刚性源项,其中源项部分根据方程形式,进一步分裂为各群内的单独求解。数值计算表明:该方法克服了直接求解过程中辐射与流体耦合所带来的强不稳定性,时间步长大幅提高,给出的火球光辐射能谱特征与已有规律一致。可为定量分析光辐射能谱特征提供有效手段。

东亚和西太平洋闪电时空尺度及光辐射能

利用2002—2014年的TRMM/LIS(Tropical Rainfall Measuring Mission/lightning imaging sensor,热带测雨卫星/闪电成像仪)闪电观测数据分析了18°～36°N和70°～160°E范围内闪电尺度和光辐射能空间分布特征,并选取6个区域(区域1～6),探讨09:00—14:00(地方时,下同)和18:00—次日06:00两个时段闪电上述属性的逐月变化和参数分布特征。研究指出:闪电空间尺度和光辐射能在深海最大,次之为近海和陆地,持续时间在中国东部近海最大,次之为深海和陆地。不同闪电属性大值分布区域差异明显,小值则分布在区域1和区域2。多数区域分析时段内闪电空间尺度和光辐射能的逐月变化趋势较一致,陆地上它们与闪电活动逐月变化的反向对应关系较明显。分析时段内闪电时空尺度和光辐射能均呈对数正态分布,陆地闪电各属性值比海洋闪电更向小值方向集中。在LIS观测性能较高的18:00—次日06:00,各区域内闪电持续时间中值为0.18～0.29 s,通道延展距离中值为12～21 km,光辐射能中值为0. 11～0. 52 J·m^(-2)·sr^(-1)·μm^(-1)。分析时段内闪电空间尺度与光辐射能的相关性明显优于它们与持续时间的相关性。

含铝炸药爆炸光辐射能量输出特性研究

通过爆炸光辐射特性试验研究,获取了含铝炸药装药在不同反应阶段的可见光、红外光时程曲线,计算了不同波段光辐射的能量利用率;基于含铝炸药的爆炸能量输出结构,分析了含铝炸药爆炸光辐射能量输出特性和激发特性规律.结果表明,可见光、中波红外和长波红外3个频段的光辐射强度分别在含铝炸药爆炸爆轰反应阶段、无氧燃烧反应阶段和有氧燃烧反应阶段达到最大峰值,与不同阶段的反应机制和释能特性吻合;含铝炸药常规爆炸的光辐射在试验工况测量波段的能量利用率为5.91%,与核爆炸模式的光辐射转化率存在数量级上的差异,但通过优化炸药配方设计和复合装药结构等技术途径仍可能有较大的提升空间,可为光电对抗提供新型技术途径.

强爆炸早期火球光辐射能谱的分群计算

以辐射流体力学为基础,利用多群方法建立了强爆炸火球光辐射的多群辐射流体力学模型。采用空气分群吸收系数,构建有限差分格式,计算了火球早期光辐射分群能谱,给出了光辐射总能量分布以及分群能谱随时空的变化关系,为进一步研究火球光辐射能谱特征提供了可能。

基于光辐射强度的日盲紫外放电检测结果一致性校准方法

随着紫外放电检测技术的广泛应用,为解决不同型号日盲紫外成像仪的检测结果缺乏一致性和可比性的问题,该文基于MODTRAN模型分析了温度、湿度、气压和检测距离等不同因素对日盲紫外波段光辐射的大气传输过程的影响特性,建立了紫外检测辐射传输模型,搭建了辐射计量一致性校准平台,提出了紫外检测结果一致性校准方法。利用该方法建立了3台不同型号紫外成像仪的检测结果一致性校准公式,可将紫外成像仪测得的光斑面积换算为检测目标产生的光辐射强度。使用3台紫外成像仪对棒-板模型电晕放电和氘灯光源进行紫外放电检测,由一致性校准公式所得检测目标的光辐射强度计算值的相对标准偏差均小于0.1,验证了一致性校准方法的普适性。

铌酸锂M-Z电光强度调制器光辐射模研究

铌酸锂马赫-曾德尔(M-Z)电光强度调制器光辐射模与光纤耦合是导致芯片与光纤组件耦合失效的主要原因。采用光纤与芯片高精度耦合扫描法对光波导和光辐射模进行扫描,研究了光辐射模中心位置分布、光辐射模输出光功率随偏置电压的变化特性,以及光辐射模、光波导与光纤耦合光能量的分布特性。测得光波导在X,Y方向的有效耦合范围分别为14~15.5μm和14~16μm,光辐射模在X,Y方向的有效耦合范围分别为89~92μm和92~96μm。根据所研究的光辐射模特性,制定了失效耦合的解决方案,解决了光辐射模耦合失效问题。

强冲击作用下含能粉体DAAF的热点光辐射特征

为探究强冲击作用下含能粉体中热点密度的生成与发展,采用二级轻气炮系统对含能粉体二氨基偶氮呋咱(Diaminofurazan,DAAF)进行冲击,通过辐射高温计观测同一冲击条件下不同厚度的DAAF粉体中热点辐射特征,采用普朗克公式拟合灰体模型得到DAAF粉体在速度为1.6 km/s飞片冲击下的表观温度与发射率。结果表明:冲击DAAF粉体的热点生成温度约为3950 K,并在200 ns的时间尺度内呈现一定的冷却态势,且随着样品的厚度增加热点发展更为充分,在最厚的样品中热点聚集更加明显;在200 ns时间尺度内,样品的发射率呈现增加态势且随着样品的厚度增加呈递增趋势。在冲击速度1.6 km/s下,0.645 mm厚度DAAF样品存在爆燃现象。

基于光辐射压力的激光功率测量技术

随着激光应用领域的快速拓展,超高峰值功率、超窄脉宽逐渐成为未来激光行业的重点研究方向之一,这种激光的超高电场能量给高精度的激光功率测量提出了挑战。传统的激光功率测量方法,如光电法、热释电法、量热法等逐渐显露出不适用于上述激光功率测量的缺点,此外上述方法都难以实现实时、在线测量。为了克服以上困难,需要一种新型激光功率测量原理与方法。以美国国家标准与技术研究院为代表的机构提出了一种光辐射压力测量法,该方法使激光作用在高反射率的反射镜上,激光动量形成了光辐射压力,这个力可以采用多种力学传感方式进行计量。该方法不但能实现激光功率快速、准确测量,而且不影响激光能量传输,可以实现实时、在线的激光功率测量。系统回顾了国内外通过光辐射压力测量激光功率的基本原理和系统组成,光辐射压力测量激光功率的研究现状,并对该方法的发展方向进行了展望。

基于光辐射时滞效应的温室番茄蒸腾量模型的构建

【目的】构建基于光辐射时滞效应的温室番茄蒸腾量模型并确定其应用参数。【方法】依据自动连续记录仪实际称重获得的番茄单株小时蒸腾量,分析番茄蒸腾与温室环境因子的时滞关系,构建基于光辐射时滞效应的温室番茄蒸腾量模型,并对模型进行检验。按照模型预测蒸腾量(ET),设置T1(1.0 ET)、T2(1.2 ET)、T3(1.4 ET)3个灌溉处理,研究其对番茄基质含水量、光合作用、叶片解剖结构和干物质积累的影响,对模型应用参数进行求证。【结果】晴天时,光辐射与番茄蒸腾量存在1 h的时滞关系,阴天时无时滞关系。考虑时滞效应有利于提升晴天蒸腾模型的精度,时滞模型标准误差与相对误差分别从无时滞模型的0.1172 mm/h和31.00%降至0.0885 mm/h和23.42%,纳什系数从0.72升至0.84。T3处理番茄的光合能力强于T1、T2处理;T2和T3处理番茄的叶片厚度、栅栏组织厚度、栅海比显著高于T1处理;T3处理番茄的干物质积累量显著高于T1,但与T2间差异不显著。考虑水分利用效率因素认为,T2处理综合最优。【结论】晴天时光辐射时滞效应1 h的温室番茄蒸腾模型误差最小,精度最高;在番茄果实膨大期,模型灌溉参数为1.2。

微秒电脉冲驱动电爆炸等离子体光辐射特性研究进展

电爆炸等离子体的光辐射特性对探究非理想等离子体性质及含能材料点火技术具有重要意义。在过去几十年,国内外学者对电爆炸物理与效应开展了广泛研究,明确了等离子体及可见光辐射效应的典型特征规律。近年来,随着电爆炸技术在国防、能源和材料领域的逐步应用,人们开始关注电爆炸等离子体光辐射现象中更多的物理细节,以期实现电爆炸负载光辐射效应的有效调控。本文简要回顾了电爆炸负载及其光辐射效应的研究历程,并介绍了相关实验手段及技术原理。从动力学角度系统介绍了电爆炸等离子体及光辐射的时空演化行为,从光谱学角度分析了放电不同阶段的辐射光谱特性,建立了电爆炸关键过程和光辐射物理机制的对应性,归纳了放电模式、金属材质、介质类型对负载光辐射特性的影响。最后,探讨了基于强光辐射效应的电爆炸技术的发展趋势。

手持式LED灯的光辐射安全风险评估

基于LED存在光辐射危害风险问题,利用光辐射安全测量系统测量手持式LED灯光辐射危害的辐照度以及辐亮度,运用矩阵法分析光辐射对人体眼睛视网膜的伤害严重程度为“严重”等级,且伤害发生的可能性为“V”至“VI”等级,最终判定手持式LED灯的安全风险等级范围为“中等风险”至“低风险”,并提出具有指导性的建议。

中国科大研制出基于一维纳米材料组装体的太阳光辐射调控智能窗户

近日,中国科学技术大学俞书宏院士团队提出了智能窗户制备新策略。该策略利用气-液界面协同组装的方法,分别将电致变色、热致变色与光谱可调的纳米功能单元进行有序共组装,制备出可动态调控太阳光辐射的智能窗户,为建筑物提供了更加有效的太阳光谱调控和热量管理窗口。

玻璃体切割手术用眼内照明器的光辐射安全测试

眼内照明器是玻璃体切割手术的必备仪器。国际标准ISO 15752:2010《眼科仪器眼内照明器光辐射安全的基本要求和试验方法》提出了眼内照明器的光辐射安全要求与试验方法。该标准要求试验需在纯水或盐溶液中进行,但并未明确具体的测试装置。为了填补这一空白,该研究分别基于辐照度法与光谱辐照度法研制了两种测试装置,并依据ISO 15004-2:2007《眼科仪器基本要求和试验方法第2部分:光危害防护》,选取加权视网膜辐照度、加权视网膜可见光和红外热辐照度作为参数,对眼内照明器进行光辐射安全评价。结果显示,两种装置测试结果较为一致,均满足ISO15752:2010的要求。

脉冲光辐射对鲜切杧果冷藏品质的影响

据《Scientia Horticulturae》的一篇研究报道,来自巴西亚马逊联邦大学动植物生产系的研究人员研究了脉冲光辐射对鲜切杧果冷藏品质的影响。使用不同通量(0、1.5×104、3.0×104、4.2×104、5.7×104和7.2×104J/m^(2))的脉冲光对5℃下贮藏的鲜切杧果进行辐射处理,比较了不同处理对果实品质及生理指标的影响。结果表明,脉冲光处理可以维持细胞壁的完整性,不会引起鲜切杧果酶促抗氧化系统和果实硬度的改变,但辐射强度对鲜切杧果的采后品质会有影响。

树体结构对板栗冠层光辐射与光合特征及产量的影响

以板栗主栽品种12年生‘燕山早丰’为试材,选择主枝数和主枝开张角度不同的自然开心形树形,采用WinsCanopy 2006a冠层分析仪和Li-6400光合仪分别测定冠层光辐射特征参数与光合特性,并调查了枝条类型及果实产量。结果表明:主枝数和主枝开张角度对板栗自然开心形树体单位面积枝条数无显著影响;三主枝树体的壮枝比例显著(P<0.05)高于四主枝和五主枝的;增加主枝开张角度能够提高板栗的冠层开度和冠下总辐射;主枝数和主枝开张角度不同的树体,冠层下部的净光合速率和冠层上部的水分利用效率均存在显著差异(P<0.01),且三主枝、开张角度大于60°时,净光合速率和水分利用效率最高,以及树体单位面积产量也达到最高,为0.225 kg·m-2。自然开心形‘燕山早丰’最适宜的树体结构是三主枝且开张角度大于60°。

狗尾草蒸腾特性与水分利用效率对模拟光辐射增强和CO_2浓度升高的响应

在人工控制光照强度和CO_2浓度条件下,测量了禾本科C_4植物狗尾草(Setaria viridis)的光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr),胞间CO_2浓度(Ci),气孔导度(Gs)和叶面饱和水汽压亏缺(Vpdl)对不同模拟光辐射(SPR)强度与CO_2浓度的响应。结果表明:Pn,Tr及Gs均随SPR的升高而增大,增幅趋缓,最终趋于动态平衡。SPR增强的起始阶段,水分利用率(WUE)逐渐增大,在SPR为1200μmol·m^(-2)·s^(-1)时达最大值,然后逐渐降低。Ci与Vpdl则随SPR的增强而减小,SPR高于600 μmol·m^(-2)·s^(-1)之后,两者均达到平衡状态。CO_2浓度从300增至600μmol·mol^(-1)的过程中,狗尾草Pn逐渐增大,从600增至1000 μmol·mol^(-1)过程中,其Pn逐渐降低。Ci、Vpdl和WUE随C0_2浓度的升高而增大,Gs和Tr则随CO_2浓度的升高而减小。即禾本科一年生C_4植物的光合作用对CO_2浓度升高响应不敏感,水分蒸腾消耗的减少和WUE的提高对CO_2浓度升高的响应极显著。可见,CO_2浓度升高对C_4植物光合作用的直接促进作用有限,但是却能从提高现有水分利用效率途径促进植物的第一性生产。

中国地区太阳分光辐射观测网的建立与仪器标定

大规模的太阳分光地基联网观测不但能够直接为该项研究提供基础数据,同时也可为卫星遥感提供地表订正.利用性能优越的LED型太阳光度计,依托中国生态研究网络(CERN)分布在中国各地的观测站,建立了标准的太阳分光辐射观测网.利用Langley定标法结合量值传递定标法对观测网所有光度计的标定方法及误差分析表明,不同光度计间的同步观测结果(相对标准偏差小于3%)以及与CIMEL光度计的观测结果间(相对偏差小于5%)有很好的一致性,证实了观测结果的准确性以及该类型光度计及其观测网的稳定性和可靠性.

水中高压脉冲放电的光辐射研究

目的研究水中高压脉冲放电的光辐射性质．方法通过高温计示波器系统，测量放电的光谱辐射亮度；采用灰体辐射模型，计算放电通道的温度和发射率；结合放电的电特性，分析这一过程中等离子体的光辐射特性．结果在电容器储能为３１２．５Ｊ、最大峰值电流为５０ｋＡ的条件下，计算得到的最高温度约为５×１０４Ｋ．光辐射能量的绝大部分分布在远紫外的范围（１０～２００ｎｍ）．结论水中放电的光辐射特性对应于放电的电特性．紫外光辐射是放电等离子体的主要释能方式之一．

不同氮素水平下夏玉米冠层光辐射特征的研究

对不同氮素水平(0、7.5和15 g·m-2)下3个夏玉米品种的群体光辐射特征进行了研究.结果表明:叶面积指数(LAI)随生育进程呈抛物线单峰变化,且生长约55 d时各氮肥处理的LAI值及其差异性达到最大;平均叶簇倾斜角(MLIA)在抽雄期达到最大且随施氮量的增加而变小;散射辐射透过系数(TCDP)和直接辐射透过系数(TCRP)随生育进程和施氮量增加均呈递减的趋势,TCRP随天顶角增加呈先增后减的趋势,以37.5°时最大;消光系数在抽雄期最小,且随天顶角增大而增大,随施氮量的变化因生长期而异;叶片分布(LD)值随生育进程和施氮量呈增加趋势,随方位角增大呈先增后减的趋势,以180°～270°最大.此结果为实现夏玉米冠层结构改良和高产、稳产目标奠定了基础.

鼎湖山臭氧、氮氧化物和太阳可见光辐射相互关系的研究

给出了1996年夏季在广东肇庆鼎湖山自然保护区对太阳可见光波段辐射、地面臭氧、NO、NO2浓度的观测结果,对影响地面臭氧、NO、NO2的主要因子进行了分析,并得到了较好的结果.晴天条件下,地面臭氧浓度、NO、NO2浓度有明显的日变化;阴天条件下,地面臭氧浓度、NO、NO2浓度的日变化要复杂一些.晴天和阴天条件下,在可见光波段辐射因子ln(QVis/m)(QVis为可见光波段辐射,m为大气质量)与地面臭氧、NO、NO2浓度、整层大气水汽含量(q1、q2、q3、q4)之间存在着很好的相关关系,其关系式为ln(Qvis/m)=a1q1+a2q2+a3q3+a4q4+a0.同时表明晴天和阴天条件下,大气中的光化学反应是决定地面臭氧、NO、NO2浓度变化规律的主要原因.