测量路面三维纹理的激光约束双目鲁棒算法

为提升激光约束双目重构算法测量路面三维纹理的普适性,增强算法的抗光干扰能力,解决激光约束目标在变化光照下的鲁棒提取问题,基于Faster-RCNN(faster-region based convolutional neural network)构建激光约束识别模型,提取5~1050 lux光照范围内人为构造的激光约束目标,对待测路面的约束目标开展子区域分割,进而实现子区域分割立体匹配下双目三维重构。结果表明:改进算法在1050 lux光照强度下的平均构造深度测量值与铺砂法的拟合系数为0.987,优于原激光约束双目重构算法的0.887;在5~1050 lux光照范围内,改进算法最大波动误差、平均波动误差分别为0.141、0.084 mm,较原激光约束双目重构算法分别降低70.20%和76.83%。

激光约束与磁约束核聚变方案对比

本文介绍了受控核聚变的两种约束方式的原理,通过分析其局限性,在跟踪相关领域的研究进展的基础上,对比各自的优点和存在的问题。指出激光约束应从提高靶丸"流水线"生产提高填加核燃料的速度;对于磁约束,应从进一步增强磁场强度或将氘氚气体固态化来提高等离子密度。

激光约束电弧熔丝增材制造构件表面粗糙度研究

通过研究不同工艺参数下激光调控电弧的行为,发现激光可以压缩电弧,使得电弧稳定,激光对电弧有调控作用;进而分析不同工艺参数下激光对堆积层稳定性的影响以及激光约束电弧熔丝增材制造构件的表面粗糙度。研究发现相较于熔化极活性气体保护电弧焊(Metal Active Gas Arc Welding,MAG)作用而言,激光作用后,堆积层稳定性得到提高,并且小规范参数下,构件表面粗糙度Ra值由150.178μm降低到53.521μm;中等规范参数下,构件表面粗糙度Ra值由71.328μm降低到41.498μm;大规范参数下,构件表面粗糙度Ra值由110.163μm降低到82.352μm。

美福陆将负责全球首座激光惯性约束聚变电厂设计

【美国远景聚变能系统公司网站2024年3月8日报道】美国远景聚变能系统公司(Longview Fusion Energy Systems)近日将全球首座激光惯性约束聚变电厂设计合同授予福陆公司(Fluor)。远景计划在十年内建成这座功率高达160万千瓦的聚变电厂。

激光惯性约束聚变堆发展与展望

自21世纪伊始,伴随着人口数量的快速上升和经济的飞速增长,能源需求呈现出急剧上升的趋势。然而,主要由煤炭、石油和天然气构成的化石燃料等一次能源,在自然界中的存量并非无穷无尽。为了应对这一问题,人类迫切需要开发既绿色清洁又持续可靠的新能源。激光惯性约束聚变(Laser Inertial Confinement Fusion,简称LICF)是以激光或粒子束为驱动源的大科学研究,是现阶段实现可控核聚变区别于磁约束聚变(Magnetic Confinement Fusion,简称MCF)的主要技术途径之一。

激光惯性约束下多帧影视图像视觉传达模型构建

原有构建方法在多帧影视图像分析中,无法对图像光点的重叠位置进行标记,导致视觉传达模型中的色彩表现出现错位,影响图像的视觉传递效果,研究激光惯性约束下多帧影视图像视觉传达模型构建方法。基于激光惯性约束构建观测矩阵,对图像的视觉信号进行处理;以视觉信号的感知关键点,对应光点信号排布关系,获取图像信号光点势能;以离散函数为转换图像像素值,通过图像梯度表现形式,计算影视图像平均梯度;引入贝叶斯理论框架,配置多帧图像中色相光点,建立视觉传达模型。实验以多帧影视图像的色相为测试条件,将多帧图像转换为不同比例大小的图像,对比视觉传达模型转换后,图像的色相强度表达误差和波动程度。设置多帧影视图像的基色为红色,当图像变化比例为50%时,加入色相比例为80%蓝色时,本模型的强度表达误差可以控制在0.5以内,而传统模型的最大误差为3.0、2.8和2.5。在图像波动程度对比中,本模型在视觉图像转换完毕后,光点含量与实际图像相一致,而传统模型应用后,图像的光点含量会随着图像比例的增加逐渐减少,产生较大的色相波动,说明本方法更加有效。

美企合作推进激光惯性约束聚变能商业化

【美国福陆公司网站2023年4月18日报道】2023年4月18日,美国福陆公司(Fluor)宣布与朗维尤聚变能系统公司(Longview Fusion Energy Systems)签署谅解备忘录,将合作推进激光惯性约束聚变技术的商业化应用。朗维尤计划于本世纪三十年代初建成一座激光惯性约束聚变中试电厂。其聚变电厂设计基于美国国家点火装置(NIF)近期的突破性进展。

激光惯性约束聚变靶靶丸制备与表征

激光惯性约束聚变的核心思想是利用球形内爆技术对聚变燃料进行增压,使热核燃料达到高温、高密度的等离子体状态,进而实现聚变点火。基于对称压缩、流体界面不稳定性和实验诊断的考虑,ICF实验对作为热核燃料容器的空心微球的品质在球形度、壁厚均匀性、表面粗糙度以及掺杂水平等方面提出了严格的要求。为满足这些要求,陆续发展了乳液微封装技术、降解芯轴技术、低压等离子体聚合/掺杂技术、干凝胶玻璃微球制备技术等用于多层塑料微球和空心玻璃微球的研制。另一方面,针对ICF靶丸量小、质轻以及表面要求高的特点,发展了相应的非破坏性靶丸参数表征技术,如X光照相技术、4π形貌表征技术、微球掺杂水平测量技术以及微球内燃料负载水平快速测试技术。基于这些制备与表征技术,初步实现了多层塑料微球、玻璃微球、聚-!-甲基苯乙烯芯轴微球、梯度掺杂CH微球的研制,满足了"神光Ⅱ"、"神光Ⅲ原型"及"神光Ⅲ主机"上开展的一系列内爆物理实验的要求,同时为未来点火物理实验用靶丸的研制提供了技术支撑。

激光间接驱动惯性约束聚变二维总体程序——LARED集成程序

介绍了辐射流体力学程序LARED集成程序的物理背景、模型方程、数值方法和数值算例。该程序主要应用于激光间接驱动惯性约束聚变的二维整体模拟,兼顾激光直接驱动、辐射驱动靶丸内爆过程和流体不稳定性等物理过程的数值模拟。通过与实验数据、一维辐射流体力学程序进行比对,验证了程序的可靠性。该程序实现了多群输运建模下NIF点火靶的全过程数值模拟,并已应用于惯性约束聚变的物理研究。

激光惯性约束聚变中光学汤姆逊散射研究进展

当前,激光惯性约束聚变在越来越接近点火的极端能量密度条件下,实验与模拟的偏离逐渐增大,一个关键原因是缺乏对黑腔等离子体状态及其影响黑腔能量学和内爆对称性的细致研究和判断。光学汤姆逊散射主动式、诊断精确、参数完备的优点,使之成为激光惯性约束聚变黑腔等离子体状态参数精密诊断的标准方法。中国面向激光惯性约束聚变研究的光学汤姆逊散射实验技术的发展与神光系列激光装置的建设和在其上开展的物理实验紧密相关。近年来,四倍频汤姆逊散射实验技术在神光III原型和100 kJ激光装置上相继建立,部分实验结果不仅加深了对激光惯性约束聚变靶物理的认识,还反映了实验条件对汤姆逊散射诊断的影响,促进了实验技术的精密化发展。在未来,还需要进一步发展多支路汤姆逊散射、五倍频汤姆逊散射和超热相干汤姆逊散射等新技术,面向点火黑腔条件,大幅提升激光等离子体状态参数的诊断精度,开展新物理机制的探索和研究,在激光惯性约束聚变和其他高能量密度物理科学领域发挥更重要的作用。

惯性约束聚变激光驱动装置用光学元器件的研究进展

介绍了为提高惯性约束聚变(ICF)激光驱动装置的光束质量和输出功率,我国在神光系列激光装置的建设、运行和性能提升方面开展的工作。综述了我国近年来ICF激光装置用光学元器件的重要研究进展。文中涉及了高纯金属铪和磷酸二氢钾(KDP)等原材料的制备和四大主材(钕玻璃、高纯度KDP、熔石英和KDP/高掺氘KDP(KDP/DKDP晶体)的熔炼、加工和生长。描述了元器件的冷加工(针对钕玻璃、白玻璃、KDP晶体)技术和镀膜技术(针对介质膜和化学膜)。最后,给出了针对大口径光学元件工序检及终检开展的多项关键检测技术。文中介绍的关键技术与工艺满足了绝大部分光学元器件的需求,显著提升了光学元器件的研发和生产能力。

基于激光面和极线约束的激光条纹匹配算法

针对典型双目CCD的激光扫描测量系统 ,提出一种基于激光面和极线算法 ,算法结合了正面映射和反面映射 ,并且利用激光面和极线约束这一性质重建了物体的完整点云 ,避免了同一扫描面点云的拼合 .另外还对点匹配的匹配质量进行了控制 。

激光惯性约束核聚变的新进展

能源科学是当代科学技术的重大课题之一。对于解决人类未来的能源问题,原子核能当然是最有前途和最受重视的能源。原子核裂变反应堆作为一种能源已愈来愈受到各国政府的重视,原子能电站的发电量占世界总发电量的比重也在逐年增加。50年代以来,人们进一步把注意力转向探索聚变能的利用。这种聚变能的燃料是氘、氚,它蕴藏在海水之中,是最清洁、最丰富的能源。本文将着重介绍受控核聚变的途径之一——激光惯性约束聚变。

磁约束激光诱导煤粉等离子体特性的研究

为了研究磁场约束下激光诱导煤粉等离子体特性,以及在不同的磁场强度作用下,对煤粉等离子体的光谱强度、电子密度、电子温度进行研究。实验采用外加磁约束的方式搭建激光诱导击穿光谱实验平台,使用两块磁性相反的方形永磁铁形成一个中心等离子体区域可近似认定为稳磁场,通过调节板间距离改变磁约束强度进行研究。实验结果显示:在其他实验条件相同的情况下,随着磁场强度的逐渐增强,等离子体的光谱强度、电子密度、电子温度均有所增强。当磁场强度为0.67 T时,与无磁场约束时相比,Mg、Fe、Al元素等离子体的光谱强度分别增长了33.8%,68.6%,67.1%,Ca元素电子温度增长了24.1%,Al元素电子密度增长了11.5%。因此,可得出外加磁约束的方式是提高激光光谱质量的优化条件之一。

KDP晶体激光损伤机理研究

大口径KDP晶体是唯一可用作激光约束核聚变(ICF)中Pockels盒和倍频器件的晶体材料,但是低的抗激光损伤阈值使其应用受到了限制。本文从电子 空穴对的产生及稳定机制、光伤实体的本质等方面总结了多年来人们对KDP晶体激光损伤机理的研究进展,尤其从多光子电离、碰撞电离、激光加热三个方面定性阐述了电子 空穴对的产生机制,而电子 空位对的稳定机制是探讨光损伤的关键步骤。另外从晶体生长过程及后处理两个方面初步讨论了提高光伤阈值和光学均匀性的途径。

磁约束激光诱导煤粉次量元素定量分析的研究

在有无磁约束的激光诱导击穿光谱技术下,对煤粉次量元素等离子体光谱强度以及定量分析精度进行对比研究。在采用激光诱导击穿光谱技术的基础上加入磁约束的方式,比较煤粉次量元素中Fe368.2 nm、Ca393.4 nm元素光谱谱线在加入磁场前后光谱强度的变化,在有无磁约束下利用偏最小二乘法对煤粉中Fe含量进行定量分析。实验结果表明:磁约束下的激光诱导击穿光谱技术可以有效提高等离子体的光谱强度,并且磁约束下采用偏最小二乘法得到的定标曲线拟合系数更高,效果更佳。

直筒形约束对激光烧蚀GAP的冲量耦合性能实验研究

论文针对反射式烧蚀模式下,毫米尺度直筒形约束对GAP工质的冲量耦合性能影响进行了实验研究,设计加工了直筒直径与光斑直径比值在区间1.2~3%直筒长度与激光光斑之比在区间2~5的约束,实验结果表明:直径是影响直筒约束作用效果的重要因素,较小约束直径下,GAP工质的冲量耦合性能严重下降,随着直筒约束的直径增大,取得冲量耦合系数极大值对应的激光功率密度增大,在直筒直径达到光斑直径两倍时,能取得最佳冲量耦合系数;约束长度对提高冲量耦合性能总体表现出了积极的影响,随着约束长度的增长,其效能呈现出先增长然后下降的趋势,在约束长度达到光斑直径4倍时,GAP工质的冲量耦合系数提高了14.8%。

德企与美大学将投资1.5亿美元建设激光器

【德国Marvel聚变能源公司网站2023年8月7日报道】德国Marvel聚变公司(Marvel Fusion)和美国科罗拉多州大学近日签署合作协议,拟投资1.5亿美元在位于柯林斯堡(Fort Collins)的科罗拉多州大学山麓校区建设一座高功率激光器设施,用于开展激光惯性约束聚变技术和高能量密度物理研究。

计算激光腔靶流场的EL-1D2D方法

针对激光腔靶内流场的复杂性给出了一种欧氏与拉氏格式相结合、一维与二维计算相结合的方法，我们把它称为ＥＬ１Ｄ２Ｄ方法。这种方法在跟踪界面活动网格方法的基础上，建立了设置欧拉线以及在欧拉线的一侧进行网格自动合并的计算技术，从而适应了腔体内比较复杂的流动。数值试验的结果表明。