100MeV质子双环双散射体扩束方案设计

为满足质子单粒子效应实验对大面积、均匀化质子束流的需求,针对中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器提供的100 MeV质子进行了双环双散射体扩束方案设计.Geant4模拟表明该方案可在2.4 m位置产生一个均匀性为±1.89%、半径为8 cm的照射野,在5 m位置产生一个均匀性为±5.32%、半径为20 cm的照射野.此外,利用Geant4对双环双散射体扩束方法的基本原理进行了进一步探索,并对第二散射体后加速器管道、初始束斑尺寸、照射野形成距离、改变入射质子能量等实际中各种可能因素对该方案扩束效果的影响进行了讨论.

基于DFT-BEM模型的LOFDM系统双散射信道最大多普勒扩展估计

栅格正交频分复用(Lattice Orthogonal Frequency Division Multiplexing,LOFDM)系统凭借特殊的网格时频结构和更大的欧式距离特性,在快速移动环境下展现了卓越的抗时变、抗多径能力。最大多普勒扩展作为LOFDM系统自适应策略的重要参数之一,准确的最大多普勒扩展估计对于LOFDM系统发送信号设计以及自适应策略实现十分重要。本文针对LOFDM系统的特殊信号结构以及双散射信道的快时变特性,采用DFT-BEM信道模型近似快时变信道响应,结合快时变信道下LOFDM系统块传输接收实现,利用梳状导频辅助估计多普勒域平均信道频率响应,在此基础上利用信道响应估计值的时间相关函数实现基于F范数的信道最大多普勒扩展估计;并提出基于子空间的最大多普勒扩展估计算法,降低了噪声对最大多普勒扩展估计性能的影响,在低信噪比条件下有效改善了估计性能。

双散射信道条件下六边形多载波调制系统的定时同步算法

在双散射信道条件下,以时频平面上任一点处期望信号能量与脉冲间干扰能量以及加性噪声能量的信干噪比为目标函数,将目标函数取最大值的时刻作为六边形多载波调制系统的最优定时时刻,推导出最优定时时刻的迭代算法,得出信道平均时延可以作为近似最优定时时刻的结论,并提出一种频域近似最优定时同步算法.理论分析与计算机仿真结果表明,在双散射信道条件下与传统的定时时刻相比,最优定时时刻在信噪比为30dB时能够获得2～3dB的信干噪比增益,提出频域近似最优定时同步算法在存在载波频偏时估计的均方误差小于10-4.

基于循环平稳的LOFDM系统双散射信道最大多普勒扩展盲估计

Strohmer T与Beaver S于2003年提出了适用于时频散射信道的网格正交频分复用(LOFDM,Lattice OrthogonalFrequency Division Multiplexing)系统,与传统OFDM系统相比该系统具有更高的频带种用率和更好的误码性能。LOFDM系统发送端需要自适应地调整信号的原形脉冲和其时频分布的参数与信道保持匹配,以尽可能地降低符号间干扰和载波间干扰的影响。最大多普勒扩展作为信道时变性的直接反映,是LOFDM系统自适应策略的重要参数之一。本文针对LOFDM系统的信号特性,提出了一种双散射信道条件下基于循环平稳的LOFDM系统最大多普勒扩展盲估计算法,克服了现有估计算法存在频谱效率浪费的不足。理论分析与计算机仿真表明:算法可在信道多径信息未知的情况下实现较大取值范围的多普勒扩展的有效估计,具有良好的归一化均方误差性能,且抗噪声能力较强、收敛速度较快。

互耦效应对双散射MIMO系统信道容量影响研究

多入多出(MIMO)传输技术是第四代移动通信系统的关键技术之一,而小尺寸间隔下天线阵元间的互耦效应则是有可能影响MIMO系统性能的一个重要因素。文中首先研究分析了一种接近实际电波传输环境的、收发端皆存在散射体的双散射MIMO信道传输模型,然后将天线互耦效应引入此MIMO传输系统;接下来通过建立多天线系统等效互耦效应网络模型,推导了互耦效应影响下空间相关系数和信道容量表达式;最后通过计算机仿真研究了双散射环境下天线阵元互耦对MIMO系统信道容量的影响。仿真实验表明:双散射环境下,互耦效应将降低MIMO系统信道容量。

双散射环境下互耦对多入多出系统容量的影响

研究了双散射环境下互耦效应对多入多出(Multiple Input and Multiple Output,MIMO)系统容量的影响.在建立多天线系统等效互耦效应网络模型的基础上,推导了互耦效应影响下的空间相关系数和信道容量表达式,仿真了双散射环境下天线阵元互耦对MIMO系统信道容量的影响.

5G隧道环境非平稳宽带双散射簇V2V信道建模

针对5G隧道V2V通信环境,提出了一种通用的3D非平稳宽带双散射簇信道模型。在该模型中,接收信号为视距(line-of-sight,LOS)传播的分量和通过双散射簇模型传播即非视距(non-line-of-sight,NLOS)传播的分量之和。为了研究散射簇的非平稳特性,引入生灭过程算法来模拟散射簇在阵列和时间轴上的出现和消失过程。通过推导空间互相关函数、时间空间自相关函数和多普勒功率谱密度等相关统计特性,研究了散射簇的非平稳特性对MIMO信道的影响。数值仿真结果与先验结果较匹配,表明该模型能够较好地描述实际5G隧道环境下的V2V通信。

双散射光式水质浊度测量及非线性补偿方法的研究

本文在两种光式90°散射法和表面散射法水质浊度测量的技术基础上,提出了一种基于90°散射与表面散射相结合的双散射光式浊度测量技术方案,该技术设计方案可在满足测量精度的同时显著提高浊度传感器的测量量程范围。

旋转双散射片散斑抑制方法

提出一种手动旋转双散射片的散斑噪声抑制方法,以一动一静的工作模式获得多幅独立的散斑场,通过多幅再现像叠加实现散斑的抑制。通过理论分析一动一静双散射片和单散射片的时间相关函数,证明一动一静双散射片的去相关速率明显高于单散射片,具有更好的散斑抑制效果。实验上分别进行了不同目数单散射片和双散射片、相同目数单散射片和双散射片之间的对比研究。从散斑对比度结果可以看出,散射片目数越多,再现像叠加数量越多,散斑抑制效果越好,并且双散射片的散斑抑制效果要优于单散射片。以相位光栅为样本,采用一动一静双散射片方式验证了所提方法的可行性,该方法获得了更好的成像效果。

激光多普勒双光束双散射模式测速技术研究

采用双光束—双散射模式对气流的流速进行了测量,得到了多普勒频移信号,并对信号进行了滤波处理,提高了信噪比。滤波后的信号经数字相关处理器进行二值化和自相关运算处理后,得出气流的流动速度,进而得到时间函数曲线和速度分布直方图。将测量结果与某时刻速度的理论计算结果进行比较,测得速度与计算值偏差为0.3%,根据统计结果,测得速度的标准差为5.29%。最后对影响测量精度的因素进行了分析,通过前置滤波放大器降低了系统噪声,实验结果表明该方法对气流速度测量具有较高的精度。

软调制双散射质子治疗束流配送系统

质子治疗是一种新兴的放射治疗方法 ,它的主要优点是剂量分布特性优良 ,可以使高辐射剂量集中于肿瘤部位 ,减少对周围正常组织的损伤 .这一优点的实现主要依靠束流配送系统 ,它包含质子能量调节与调制、束流扩展和准直等功能 .现提出一种新的软调制双散射质子治疗束流配送系统 .其特点是利用程序控制质子能量变化以改变质子在体内的射程从而展宽Bragg峰 ,同时利用两次散射获得较大面积的均匀照射野 .它的优点是运行可靠、调节灵活 。

双散射光合成场动态散斑的统计性质

本文研究了在两束高斯光束照明条件下,由旋转散射体产生的双散射光合成的远场动态散斑的统计性质.这种动态散斑的统计性质由它的强度涨落的空-时相关函数描述.文中推导了这个函数的解析表达式,并采用了光子计算及光子相关技术,从实验上证实了这个表达式的正确性.

纵向运动双散射散斑场的动态特性研究

研究了慢纵向运动双散射散斑场的统计性质。得出纵向运动双散射散斑振幅自相关函数、强度涨落自相关函数，并由此得出，夫朗和费衍射区内的接收平面上任意点上的自相关函数是时间的非平稳随机过程，而在光轴附近小区域内，强度涨落自相关函数是时间的平稳随机过程。相关时间与散射体纵向运动速度成反比，理论和实验结果相一致。

双光路光散射法在线测量粉尘浓度的实验研究

介绍一种测量粉尘浓度的双光路光散射方法，它能剔除因测量窗口被污染而带来的测量误差．详细介绍了该方法的测量原理及实验装置，并给出实验结果及误差分析．

车载式1 064 nm和532 nm双波长米散射激光雷达

新近研制的车载式双波长米散射激光雷达可用于1064nm和532nm两个波长对白天与夜晚对流层气溶胶消光系数垂直分布进行的探测。该激光雷达由激光发射单元、接收光学和后继光学单元、信号探测和采集单元以及系统运行控制单元组成,后继光路之间采用光纤导光、高低层分层探测等关键技术。该激光雷达使用1064nm和532nm的两个波长,其单发脉冲能量分别为400和300mJ,重复频率都为20Hz,光束发散角小于0.5mrad;望远镜接收视场为1～3mrad,滤光片的中心波长为1064nm和532nm,带宽1nm。分别使用R3236及H7680的PMT和VT120及Phillips777的放大器对两个波长的信号进行探测;对532nm波长用3A/D采集卡、1064nm波长用了光子计数卡。给出了双波长测量对流层气溶胶消光系数垂直分布的结果,该激光雷达可以探测10-5～1之间的消光系数,探测高度可达10km以上。

双波长共振散射比率法测定十二烷基苯磺酸钠的研究

基于表面活性剂SDBS与罗丹明B的结合反应发展了一种测定SDBS的双波长共振散射比率法。在BR缓冲溶液介质中,SDBS能与RB发生反应,其位于373.0nm的特征共振光散射信号大大增强。通过分别测定I373.0和I685.0/I650.0来检测SDBS,当罗丹明B的浓度为1.0×10-4 mol/L时,以I373.0为测定点的共振光散射方法所得到的线性范围和检出限分别为0.018～80μmol/L和1.76 nmol/L。而用I685.0/I650.0的散射强度之比来检测SDBS时,其得到的线性范围和检出限分别为0.002～100μmol/L和0.23 nmol/L。表明后者即双波长共振散射比率法明显优于前者。

生物组织的动态双散射模型

生物组织是具有生命活力的动态散射介质,其光学参数、几何参数、运动特性等都会对散射光产生影响,使散射光场携带了生物组织的信息.因此我们可以用统计理论和分析方法研究光与生物物质相互作用,将光视为信息载体,通过对散射光的统计参数测量,研究物质的微观特性和宏观特性. 在双散射模型中,激光被生物组织散射后形成的动态随机光场可以看作是两部分光场的叠加,如皮肤组织的散射,可视为表皮组织的散射和皮下微血管中红血球散射两部分,动脉血管中红血球的散射及其周围组织的散射.假设光场1是快变化函数,光场2是慢变化函数,在圆型复高斯随机过程假设条件下,我们研究了合成场的一阶和二阶统计性质,讨论了两部分光场在合成场中所占比重不同对合成场统计性质的影响.理论研究和实验研究均表明,在这个双散射模型中合成场的统计性质与两部分光场在合成场中所占比重有关,理论结果与实验结果相符.(OF4)

维生素B12与12-钨磷酸相互作用的双波长共振瑞利散射光谱及其分析应用

建立了一种双波长共振瑞利散射光谱测定维生素B12的新方法.在pH=1.0的HCl介质中,维生素B12(VB12)与12-钨磷酸(TP)形成摩尔比为3∶1的离子缔合物,导致双波长共振瑞利散射(DWO-RRS)、二级散射(SOS)和倍频散射(FDS)光谱显著增强,其最大散射波长分别位于330和370 nm(RRS),608 nm(SOS)和386 nm(FDS).在一定范围内,3种散射增强(ΔIRRS,ΔISOS和ΔIFDS)均与VB12的浓度成线性关系.该方法具有较高的灵敏度,RRS,SOS和FDS法对VB12的检出限(3σ)在2.0～7.6 ng/mL之间.研究了反应条件和共存物质的影响,结果表明,该方法具有良好的选择性.据此,提出了简便、快速、准确且高灵敏测定痕量VB12的光散射新方法,适用于片剂和尿样中VB12的测定.还对反应机理和散射光谱增强的原因进行了讨论.

用时域消光法测量分布式光纤喇曼放大器的双瑞利散射噪声

采用改进的时域消光法测量了分布式光纤喇曼放大器的双瑞利散射(DRS)噪声,并给出了相应的光学信噪比OSNR_(DRS)。当光纤喇曼放大器在C波段的开关增益约为13dB时,测得输出端的OSNR_(DRS)约为45dB。

光纤拉曼放大器双瑞利散射噪声特性分析

分析了光纤拉曼放大器 (FRA)双瑞利散射 (DRS)噪声特性 ;给出了信号和噪声在拉曼光纤中的传输模型 ;基于噪声功率分析 ,得到了信号瑞利散射噪声功率之比和功率代价的表达式 .信号的DRS和原信号一起到达接收机 ,导致交调 ,使接收机的灵敏度降低 .