TOFD检测中的空间分辨力问题及其重要影响

TOFD检测技术存在许多局限性,如上下表面盲区以及其空间分辨力限制等,相关国内外技术标准很早就关注到了这些问题,并对TOFD检测上下表面盲区以及空间分辨力的计算方法进行了描述。但在实际应用时,相关检测标准却很少将检测技术的局限性与具体的检测工艺紧密结合。标准NB/T 47013.10—2015《承压设备无损检测第10部分:衍射时差法超声检测》中提出了针对上下表面盲区的具体要求及针对性解决方案,但是对于TOFD检测时的空间分辨力以及其对检测的重要影响的关注较少,尤其是当空间分辨力不足时,检测工艺将与验收标准之间产生矛盾的问题。文章从空间分辨力对缺陷评定的主要影响、产生原因及其影响程度等3个方面入手,证明了空间分辨力与验收标准之间的矛盾,分析了空间分辨力问题的普遍性及重要性,提出了现行标准中相关规定的一些不足。

无人机光学侦察载荷地面分辨力评估方法

介绍了国内外大型无人机光学侦察载荷技术发展现状。针对大型无人机各型光学侦察载荷的对地侦察分辨能力性能指标考核要求,提出了等效地面分辨力性能指标换算方法,明确了地面分辨力测试靶标设计思路与布设方式,给出了地面分辨力的直观与客观评估途径,从而实现对大型无人机地面分辨力定量测试与评估。经过工程飞行试验验证,该评估方法合理、科学、准确,可用于大型无人机各型光学侦察载荷地面分辨力性能指标试验验证。

非线性超声检测系统检测分辨力和灵敏度的确定方法

为了提高非线性超声技术的检测能力并优化试验设置,提出了一种非线性超声检测系统的检测分辨力及检测灵敏度的确定方法,并根据该方法搭建了试验系统。对同一材料不同厚度的试件进行相同条件下的非线性超声二次谐波法检测,之后将测得的相对非线性系数与试件厚度进行线性拟合。拟合直线的斜率截距之比可表征该检测系统的检测分辨力,拟合直线的斜率可表征检测灵敏度。结果表明,该方法可去除非线性超声检测中的系统非线性,使测量数据具有更高对比度,利于基于非线性超声技术的材料损伤程度判定、微观组织演化评定等工作的高效展开。

CT空间分辨力检测方法

空间分辨力是指物体与背景在衰减程度上的差别与噪声相比足够大的情况下,CT扫描装置成像时分辨不同物体的能力。图像的空间分辨力受到系统几何分辨力、线束采样值、像素大小、卷积特性、几何极限等因素的影响,它是评价CT设备成像性能的最重要指标之一,在国内外关于CT检测标准中均被列为必检项目。

彩色激光打印印品套色误差成因及其对间色打印分辨力的影响

本文以彩色激光打印印品套色误差和间色打印分辨力为对象,采用不同鼓粉盒在相同测试条件下,使用同一台彩色激光打印机的测试样张,分析套色误差成因及对应关系。结果表明:鼓粉盒个体差异造成的套色误差会直接影响间色打印分辨力。

热量表累积热量检定模式下最小显示分辨力留位探讨

目前,热量表伴随着技术发展,引起了新一轮的技术讨论,相应的技术标准也在逐步更新,在国标GB/T 32224—2020《热量表》中,热量表在累积热量检定模式下最小显示分辨力留位过少对示值误差影响很大。本文对热量表的最低分辨力留位进行讨论,希望对热量表国标的制修订工作提供借鉴作用。

亚纳米驱动分辨力的六自由度微动台

微位移工作台是实现高精度定位的关键部件,传统的工作台自由度少且分辨力不高,不能满足应用需求,因此提出一种六自由度高精度微位移工作台结构方案并验证了其性能。在整体结构上采用“串并联混合驱动”的方式和中空结构,将六个自由度的运动合理地分布在平动层,转动层和支撑层三层结构中,并设计开发了工作台的运动控制系统以及一套可搭配使用的运动控制软件。实验结果表明,X,Y,Z轴线位移分别优于20,20和37 μm,角位移行程分别优于39",33"和27";线位移分辨力均优于0.7 nm,角位移分辨力均优于0.1"。所提出的六自由度微位移工作台相比于传统工作台具有自由度多、极高分辨力等优点,有望在超精密加工,微电子制造等领域中获得广泛的应用。

超二代像增强器分辨力提高方法

为进一步提高超二代像增强器分辨力,分析了阴极输入窗、多碱光电阴极、微通道板、荧光屏等对超二代像增强器分辨力的影响,提出了减小阴极近贴距离、减小微通道板通道孔径、减小光纤面板输出窗丝径以及对微通道板镀制防电子弥散膜来提高分辨力的方法,并通过实验得到了验证。实验结果表明,随着阴极近贴距离的不断减小,分辨力可以得到逐步提高。阴极近贴距离为0.08mm的条件下,缩小光纤面板输出窗的丝径,缩小微通道板的孔径,且在微通道板的输出面镀制防电子弥散膜,可以使超二代像增强器的分辨力达到72 lp/mm,最高可达到76 lp/mm,比原有超二代像增强器的分辨力提高了33.33%。

基于激光干涉与电容传感复合校准技术的纳米微动台分辨力评价方法研究

激光干涉仪测量纳米级分辨力时,因环境等因素的干扰测量具有局限性,电容传感器可较好地对抗这种干扰,但存在无溯源性、非线性误差的缺点。为实现纳米级分辨力的量值溯源,保障量值准确性,采用激光干涉仪对电容传感器进行校准,从而形成纳米微动台-电容传感器-激光干涉仪的完成溯源链。通过量值溯源实验可知,在10 nm步进下电容传感器与激光干涉仪测量量值最大偏差为0.8 nm;电容传感器分辨力校准实验中,纳米位移台分辨力为2 nm。上述结果说明此校准方法具有一定的可行性和实用性。

分数阶反卷积的高分辨力目标亮点提取

提出了一种采用分数阶反卷积的目标亮点提取方法对目标亮点进行高分辨力提取。该方法依据分数阶域卷积公式,引入反卷积理论去除窗函数的影响,实现了时频域去模糊,提升了时频分辨力。仿真和实验数据表明,基于反卷积的短时分数阶傅里叶变换对线性调频信号的频域分辨力高于分数阶傅里叶变换,可提高时频域上检测线性调频信号的性能。从而实现时频域上目标亮点的高分辨力提取,提升目标亮点间时延差的估计精度。与传统方法相比基于分数阶反卷积的目标亮点提取方法具有更高的分辨力,且对混响有一定的抑制作用。

100 km光纤链路中小于100 fs分辨力的双光梳钟差测量实验研究

为了解决远距离光纤链路两端测量钟差限制在ps量级的问题,运用线性光学采样法测量钟差的基本理论,利用双光梳线性光学采样法完成了100 km光纤链路两端的钟差测量实验研究。通过梳齿压缩和色散补偿技术实现了光梳梳齿线宽和远距离光纤链路净色散量的优化,突破了高精度读取干涉花样中心时刻的难点,最终实现了高分辨力的钟差测量。通过时间间隔计数器与线性光学采样法测量光纤链路时延对比实验和100 km光纤链路钟差测量实验证明:基于线性光学采样法测量的钟差小于100 fs,能够有效满足高精度时间同步系统的要求。本研究为促进精密导航、高速通信和精准授时等领域的发展起到重要作用。

入射光在AlGaAs窗口层界面散射对透射式GaAs光电阴极分辨力的影响

为研究透射式GaAs光电阴极在不同波长入射光环境下的图像分辨能力,提出了一种基于散射传递函数的AlGaAs窗口层界面散射理论模型。制作了透射式GaAs光电阴极,利用不同波长入射光散射传递函数和点扩散函数变化,基于有参峰信噪比拟合对AlGaAs窗口层界面散射引起的入射光学图像退化程度进行了定量分析。结果表明,在相同的粗糙度下随着入射光波长的增加,入射光学图像的能量损失越小,成像质量越高,而三代微光像增强器不同波长入射光测试条件下极限分辨力变化趋势与仿真计算结果一致,可为后续提高透射式GaAs光电阴极分辨力提供了技术支撑。

一种级联嵌入式高分辨力时栅位移传感器

针对面向大模数齿轮嵌入式位移传感器分辨力较低的问题,提出了一种级联嵌入式高分辨力时栅位移传感器。利用级联效应将结构优化后的嵌入式时栅位移传感器按照一定规则的空间角度组合,实现次级行波信号与前级行波信号相叠加,即在一个齿距内次级传感信号的位移量为初级传感信号的2倍,以此提升嵌入式时栅位移传感器的分辨力。通过对磁场式时栅位移传感器测量原理的分析,建立了级联嵌入式时栅位移传感器数学模型;利用有限元仿真实验得出与理论分析相同的结果,向位移量中插入更多的时钟脉冲序列可提升分辨力;搭建实验平台验证了次级传感单元分辨力比初级传感单元分辨力提升43%,传感器稳定性提高了75%。

SPECT系统空间分辨力、系统平面灵敏度和固有最大计数率的测量分析

目的通过在核医学科现有条件下对单光子发射型计算机断层显像仪(Single-PhotonEmissionComputed Tomography,SPECT)设备系统空间分辨力、系统平面灵敏度和固有最大计数率进行检测分析,探讨其测试方法、影响因素和临床意义。方法采用美国GE公司的Discovery NM/CT 670 Pro显像系统,参考美国电器制造商协会(National Electrical Manufacturers Association,NEMA)标准NU-1-2012和国家卫生行业标准WS 523-2019,使用99mTc点源测量固有最大计数率,记录实时计数率随源距的变化并绘制曲线;根据测量要求,制备99mTc平面源进行系统平面灵敏度的测量;制备双线源,在标准参数下测量系统空间分辨力;分别改变线源与探头的距离、采集矩阵、活度及计数等采集条件,进一步检测相应条件下的系统空间分辨力。结果设备系统空间分辨力为7.5 mm,采集矩阵越小,源距越大,系统空间分辨力越低,适当降低源活度或采集计数对系统空间分辨力无明显影响,设备系统平面灵敏度为100.5 cps/MBq,固有最大计数率为107.5 kcps。结论核医学科人员可在现有条件下实现SPECT系统空间分辨力、系统平面灵敏度和固有最大计数率的自主检测,对有效保障SPECT成像质量、提高临床诊断准确性具有重要意义。

一种高分辨力雷达扩展目标模拟系统设计与实现

针对高分辨力雷达扩展目标回波模拟,文中设计并实现了一种高分辨力雷达扩展目标模拟系统。建立了一维距离像目标、二维面目标、三维体目标的目标回波模型,结合宽带射频接收机技术、大瞬时带宽基带回波信号产生技术、目标RCS(Radar Cross Section)数据获取与调制技术以及宽带捷变频率合成器等关键技术完成了高分辨力雷达扩展目标模拟系统的设计与实现。使用该系统对某典型战斗机目标进行了射频仿真和二维成像处理,并将射频仿真和二维成像处理结果与使用RadBase仿真软件对该典型战斗机目标的仿真结果进行对比,验证了该系统的有效性。验证结果表明,该系统的射频仿真二维成像处理结果和RadBase仿真软件的仿真结果基本一致。

CT剂量、层厚和射线质对图像高对比度分辨力的影响研究

目的:研究CT扫描剂量、重建层厚、相同剂量下不同管电压对图像高对比度分辨力检测结果的影响,为规范CT设备质量控制检测和标准制修订提供数据支持。方法:在CT图像高对比度分辨力检测中,采用3种条件对Catphan600型影像质量模体的CTP528模块进行扫描:(1)保持CT图像的重建层厚不变,CT扫描剂量中在加权CT剂量指数(CTDIW)为70 mGy、60 mGy、50 mGy、40 mGy和30 mGy条件下分别对CTP528模块扫描;(2)保持扫描剂量为50 mGy不变,在层厚为10 mm、5 mm、1.25 mm和0.625 mm条件下分别对CTP528模块进行扫描;(3)保持重建层厚和扫描剂量不变,在管电压为100 kV、120 kV和140 kV条件下对CTP528模块进行扫描。比较分析3种测试条件下,对CTP528模块扫描的可分辨的最大线对组数。结果:CTDIW介于40 mGy和70 mGy之间时,均可清晰观察到图像中5 lp/cm的线对组,6 lp/cm线对组轻度粘连,7 lp/cm线对组明显粘连,8 lp/cm线对组均不能分辨。当CTDIW低至25 mGy时,5 lp/cm线对组开始出现轻度粘连;所有重建层厚的扫描图像均能清晰分辨5 lp/cm的线对组,但对于6 lp/cm的线对组,10 mm层厚图像中线对间粘连程度明显高于5 mm、1.25 mm和0.625 mm层厚;相同扫描剂量下100 kV、120 kV和140 kV条件下的模体影像可观察到的线对清晰度无明显差别。结论:在CT设备高对比度分辨力检测中CTDIW应设定为40~50 mGy,层厚应选择<10 mm;单纯管电压对图像高对比度分辨力的影响不大,管电压宜设置为>100 kV。

脉间变频格式高距离向分辨力成像的研究

介绍一种用脉间变频格式实现高距离向分辨力（ＨＲＲ）的成像方法，讨论其基本原理及系统多数设计。根据工程设计的实际需要，对目标速度、脉间变频误差、正交解调误差的影响进行了分析和计算机仿真实验。给出了仿真结果及某些误差的数量关系。

CT剂量、层厚和射线质对图像高对比度分辨力的影响分析

探究CT剂量、层厚和射线质对图像高对比度分辨力的影响,为临床CT检查提供优质化的检查参数。方法 在本次实验中使用飞利浦Brilliance iCT在不同CT检测参数下对高对比度空间分辨率栅格状水体模进行扫描;具体使用条件参数如下:(1)在CT检查的重建层厚不改变的情况下,改变CT扫描剂量进行扫描,剂量分别为30、40、50、60、70 mGy;(2)在CT检查剂量为60 mGy的情况下更改CT图像扫描层厚进行扫描,层厚分别为0.625、1.25、5、10mm;(3)在保持扫描层厚与扫描剂量不改变的情况更改扫描的射线质进行扫描,其可为100、120、140KV。结果 在扫描层厚与射线质等参数不改变的情况下,扫描剂量在40-70mGy范围内时,各组间最大线对数清晰度情况没有出现明显区别,即在5lp/cm时清晰且无粘连,6lp/cm时轻度粘连,7lp/cm有明显粘连,8lp/cm完全无法分辨。但是,当扫描剂量为30mGy时,5lp/cm与6lp/cm组的清晰度就已发生变化,在5lp/cm组中的线对就出现轻度粘连。在扫描剂量与扫描射线质等参数固定情况下,对于所有的5lp/cm线对组来说,任何一个层厚下的清晰度均较优,所有的7lp/cm线对组均出现明显的粘连,所有的8lp/cm线对组清晰度均较差,无法分辨;同时,在6lp/cm线对组中,10mm的扫描层厚下图像的清晰度不如0.625、1.25、5mm层厚下的图像。在扫描层厚与剂量等参数固定不变的情况下,不同的扫描射线质下,同组的清晰度均一致,但随着最大线对数增大,其清晰度越差。结论 综合结果而言,为使CT图像呈现高对比度分辨力,可选择40-70mGy范围内的扫描剂量、<10mm的扫描层厚以及≥100KV下任一数值的射线质。

一种2k分辨率内窥镜光学系统设计

随着光学技术以及现代医学的发展,人们对基于内窥镜的微创手术接受度日益提高,医生通过观察由内窥镜获取的病变组织图像进行诊断,因此其光学系统的成像质量至关重要。目前市场上大多数内窥镜图像清晰但细节不够锐利,该文基于Zemax设计了一款分辨率达到2k的内窥镜光学系统,使得最终成像质量更佳。通过提高物镜的相对孔径,并提供一种新的中继硬管棒镜模块及与之匹配的转接光学模块,其入瞳直径为0.6 mm,总长为388.7 mm,视场角为±37.5°,物距为26 mm时物方分辨率为32 lp/mm,物方角分辨力为17/c/(°)。考虑加工以及装配误差,进行公差分析后可知,设计的系统满足实际使用要求。

高空间分辨微通道板现状及发展

微通道板(MCP)是超二代、三代微光像增强器中的核心元件之一,其空间分辨能力对于微光像增强器分辨力、传函、光晕(Halo)等性能有重要的影响。基于最先进的超二代和三代像增强器所采用MCP的新技术发展,整理国内外已经开展的研究成果报道,从像增强器成像过程中与MCP直接相关的光电子入射至MCP输入面、MCP电子倍增、倍增电子图像输出3个阶段进行系统梳理分析,明确先进像增强器对于微通道板高空间分辨的具体性能需求。提出国产MCP的发展方向展望:未来几年研制孔径5μm、开口面积比70%左右、输出电极优化的MCP并批量应用;应用于超二代像增强器的MCP需要开展小孔径扩口以及电子减速膜等新技术研究,使MCP开口面积比达到90%以上、像增强器传函与对比度性能显著提升;应用于三代像增强器的MCP需要开展低放气、低离子反馈MCP研究以支撑无膜三代像增强器的研发,抑制Halo、提高信噪比,在实现无膜MCP的基础上,扩口技术、输入增强膜层技术、电子减速膜等MCP技术均有应用于三代像增强器中的潜力。