Effect of fused silica subsurface defect site density on light intensification

The effect of defect density on the modulation of incident laser waves is investigated. First, based on the actual defect distribution in the subsurface of fused silica, a three-dimensional （3D） grid model of defect sites is constructed. The 3D finite-difference time-domain method is developed to solve the Maxwell equations. Then the electrical field intensity in the vicinity of the defect sites in the subsurface of fused silica is numerically calculated. The relationships between the maximal electrical field intensity in fused silica and the geometry of the defect sites are given. The simulated results reveal that the modulation becomes more remarkable with an increase of the defect density. In addition, the effect of the distribution mode of defects on modulation is discussed. Meanwhile, the underlying physical mechanism is analyzed in detail.

改进YOLOv5的汽车齿轮配件表面缺陷检测

针对汽车齿轮配件表面缺陷检测存在效率低和精度差的问题,提出一种基于YOLOv5改进的缺陷检测模型YOLO-CNF。在骨干网络中增加CBAM注意力模块,使模型更加关注齿轮配件的缺陷区域,提高对微小缺陷的识别能力;设计了F2C模块用于融合浅层特征,在一定程度上缓解了微小缺陷位置信息丢失的问题;利用NWD(normalized Wasserstein distance)对回归损失进行优化,减少对小目标位置偏差的敏感性,从而进一步提高目标位置的准确率和精度。实验结果表明,改进模型的平均精度均值达到了86.7%,相较于原始模型提高了3.2个百分点,检测速度为43帧/s,基本满足了对汽车齿轮配件表面缺陷检测的需求。

激光照射下石英玻璃的损伤机理研究

提出了缺陷态电子的光吸收和价电子的双光子吸收是石英玻璃在紫外光激光照射下产生导带电子的两种重要机制的观点。在此基础上计算了石英玻璃的加热损伤阈值，并与实验结果进行了比较。给出了提高石英玻璃损伤阈值的方法。

激光诱导光学材料后表面损伤的数值模拟

采用3维时域有限差分方法和完全匹配吸收层,模拟了长方体缺陷在熔石英前后表面时对入射激光为TM波的调制作用,绘出了截面上的电场强度分布及最大电场强度随熔石英深度变化的曲线,并进行了比较和分析。结果表明:缺陷在前表面上时,后表面附近的最大电场强度2.52241V/m大于缺陷附近的1.95883V/m;缺陷在后表面上时,材料中的最大电场强度为2.79938V/m,且出现在后表面附近。无论该缺陷在前表面还是在后表面,最大电场强度都是出现在后表面附近,表明光学材料的后表面在一定程度上更容易被损伤。

熔石英元件抛光加工亚表面缺陷的检测

亚表面缺陷的准确检测是进行亚表面损伤研究的前提和基础,对保证光学元件加工质量至关重要.基于HF酸化学蚀刻法对熔石英元件抛光加工产生的亚表面水解层、缺陷层深度和亚表面损伤形貌进行了定量检测,并利用X射线荧光光谱法研究了熔石英抛光试件杂质元素的种类和元素含量沿深度分布规律,提出了熔石英元件抛光加工亚表面损伤深度的判定方法.研究表明:由于水解层和亚表面缺陷层的存在,熔石英抛光试件的蚀刻速率随着时间的增加呈现递减的趋势,且在蚀刻的初始阶段蚀刻速率下降尤为明显;当蚀刻深度超过某一特定值后,全部或部分覆盖在水解层以下的缺陷层将会被完全蚀刻去除,蚀刻速率基本保持不变;另外,熔石英抛光试件存在多种形式的表面及亚表面缺陷,在不同蚀刻深度,亚表面损伤形貌、划痕的宽度和深度也存在一定的差异.

光学元件亚表面缺陷的损伤性检测方法

在磨削、研磨和抛光加工过程中产生的微裂纹、划痕、残余应力等亚表面缺陷会导致熔石英元件抗激光损伤能力下降,如何快速、准确地检测亚表面损伤成为光学领域亟待解决的关键问题。采用HF酸蚀刻法、角度抛光法和磁流变斜面抛光法对熔石英元件在研磨加工中产生的亚表面缺陷形貌特征及损伤深度进行了检测和对比分析,结果表明,不同检测方法得到的亚表层损伤深度的检测结果存在一定差异,HF酸蚀刻法检测得到的亚表面损伤深度要比角度抛光法和磁流变斜面抛光法检测结果大一些。且采用的磨粒粒径越大,试件表面及亚表面的脆性断裂现象越严重,亚表面缺陷层深度越大。

荧光成像技术无损探测光学元件亚表面缺陷

为了建立有效无损的亚表面缺陷探测技术,本文开展了光学元件亚表面缺陷的荧光成像技术研究,通过系统优化激发波长、成像光谱、成像光路及探测器等影响探测精度和探测灵敏度的参数,研制出小口径荧光缺陷检测样机。基于该样机对一系列精抛光熔石英和飞切KDP晶体元件的散射缺陷和荧光缺陷进行了表征,获得了各类样品亚表面缺陷所占的比重差异很大,从0.012%到1.1%不等。利用统计学方法分析了亚表面缺陷与损伤阈值的关系,结果显示,熔石英亚表面缺陷与损伤阈值相关曲线的R^2值为0.907,KDP晶体亚表面缺陷与损伤阈值相关曲线的R^2值为0.947,均属于强相关。该研究结果可评价光学元件的加工质量,用于指导紫外光学元件加工工艺,并且由于该探测技术具有无损、快速的特点,因此可应用于大口径紫外光学元件全口径亚表面缺陷探测,具有极其重要的工程意义。

光学元件亚表层裂纹成核临界条件研究

基于压痕实验和连续刚度测量法得到了熔石英材料硬度和弹性模量随压入深度的变化曲线,系统分析了材料由延性到脆性转变的过程,确定了熔石英晶体在静态/准静态印压和动态刻划时产生裂纹的临界载荷和临界深度。渐变载荷刻划实验结果表明,划痕过程诱发的裂纹对法向载荷有很强的依赖性,载荷较小时材料去除方式为延性域去除。随着法向载荷的增加,首先产生垂直于试件表面的中位裂纹和平行于试件表面方向扩展的侧向裂纹,而在试件表面上并没有产生明显的特征。载荷进一步增加后,侧向裂纹扩展并形成了明亮区域,最终诱发了沿垂直于或近似垂直于压头运动方向扩展的径向裂纹,实现了材料的脆性去除。

基于机器人视觉的坩埚缺陷检测系统

为解决传统熔融石英坩埚缺陷,文中设计了一套以机器人为平台的基于机器视觉的坩埚缺陷检测系统。通过建立参考坐标系和机器人手眼标定等坐标系转换将像素坐标转换成机器人基础坐标,进而控制机器人对检测出的缺陷进行可视化标记。同时提出了一种基于图像尺度的平移向量的图像拼接算法。该方法能够对一个缺陷被几张图像分割采集情况进行很好地处理,同时配合模板匹配算法避免了同一缺陷在不同图像中被重复检测或标记混乱情况的发生。通过现场实测,该系统能够有效地提取出石英坩埚的缺陷。

三种不同波长的激光对熔石英损伤行为的对比研究

利用SAGA激光器,输出脉宽为7.2ns、波长分别为1064nm、532nm、355nm的基频光和倍频光,对相同类型的5块石英基片用R∶1的方法分别测量了其损伤阈值,对比不同波长激光对石英材料的损伤行为差异。得出其损伤阈值在三种不同波长激光作用下分别为:46.78J/cm2、13.4J/cm2、9.28J/cm2;并利用尼康E600W光学显微镜对三种不同波长激光造成的损伤形貌进行了观察,结合当前光学材料的损伤机理,对比得出倍频激光对石英基片的损伤破坏能力远大于基频光,且对石英材料的损伤机理主要表现为多光子吸收导致的雪崩电离破坏,而基频光的损伤多为表面缺陷及杂质引起的热破坏的结论。

光学元件兆声辅助化学刻蚀工艺参数优化

对传统的静态刻蚀方法进行了改进,提出了一种光学元件兆声辅助化学刻蚀新方法,并对传统静态刻蚀与兆声辅助化学刻蚀效果进行了对比分析,综合考虑刻蚀液的配比、刻蚀时间、添加活性剂种类和功率对光学元件激光损伤阈值的影响,通过正交设计实验优选出最佳的兆声辅助化学刻蚀工艺参数。结果表明:兆声清洗对各类杂质的去除效果要明显好于手工擦洗,兆声辅助化学刻蚀比传统的静态刻蚀有更高的刻蚀速率,在兆声的作用下刻蚀液能够进入到传统静态刻蚀难以进入的微裂纹中,对微裂纹等缺陷的刻蚀效果更为明显,能够将熔石英元件激光损伤阈值进一步提高。

基于Gabor滤波器组的织物疵点检测方法

给出了基于Gabor滤波器组的织物疵点检测方法。在分析Gabor滤波器时频特性的基础上,针对素色坯布织物疵点图像,设计了椭圆形多尺度多方向的Gabor滤波器组,并应用该滤波器组在频域对织物疵点图像进行滤波处理,对滤波后的多幅图像进行融合与分割处理,将疵点从织物背景中分割出来,从而实现了疵点的检测。实验结果证明了该方法的有效性。

烤瓷夹板联合植骨修复牙周骨缺损基牙牙周的变化

背景:采用夹板式固定义齿修复牙周炎致牙周骨缺损伴牙列缺损可增加根周骨质骨密度,但并未增加骨高度,因此,仅运用单纯的夹板式固定修复牙周炎致牙周骨缺损伴牙列缺损具有一定的局限性。目的:对比牙周植骨联合夹板式烤瓷联冠与单纯夹板式烤瓷联冠修复牙周病致牙周骨缺损患者基牙的牙周变化。方法:选择牙周炎伴KennedyⅢ类牙列缺损、远中牙牙槽骨角形吸收拟行烤瓷冠修复患者20例,抽签随机分为试验组与对照组,每组10例。试验组采用牙周植骨联合夹板式烤瓷联冠修复,对照组采用单纯夹板式烤瓷联冠修复,夹板戴入后0,3,6个月采集两组待测基牙龈沟液,检测龈沟液中白细胞介素1β水平,并复查和记录探诊深度与临床附着丧失。结果与结论:两组龈沟液中白细胞介素1β水平均随着时间推移逐渐下降(P<0.05),且不同时间点试验组下降程度高于对照组(P<0.05)。两组基牙探诊深度、临床附着丧失均随着时间推移逐渐下降,不同时间点试验组较对照组下降更明显(P<0.05),且试验组组内不同时间点各指标差异有显著性意义(P<0.05)。结果表明牙周植骨联合夹板式烤瓷联冠较单纯夹板式烤瓷联冠修复方法更利于维持和促进牙周骨缺损患者基牙的健康,并可获得较满意的近期临床疗效。

并联电容器缺陷原因分析及防范措施

介绍河北省电力公司2008年电容器的投运情况,按不同统计标准对河北省电力公司在运并联电容器缺陷进行统计,分析过热、渗漏油、熔丝熔断等并联电容器缺陷产生的原因,提出应采取加强巡视和监视的防范治理建议。

金属烤瓷固定修复治疗牙列缺损352例临床评价

目的研究应用金属烤瓷和铸造桩核修复牙列缺损及残根残冠，并对其优点和临床操作出现的问题和处理方法进行探讨。方法３５２例１２１９个牙齿采用金属烤瓷修复体进行修复。金属烤瓷固定桥２６９件，其中固位体７８６个，桥体３５０个，金属烤瓷套冠８３个，半口固定义齿１３件，全口固定义齿９副，牙根铸造桩核１０１个。经３个月～１．５ａ随访到３４３例。结果优者３０４例，占８８．６３％，良者２５例，占７．２９％，差者１４例，占４．０８％。结论金属烤瓷修复体不仅能达到外形自然、逼真，而且坚固耐用，咀嚼功能良好，是目前理想的固定修复方法。不但适用于牙列缺损的固定修复，而且适用于残根残冠的保存治疗和错畸形的修复性矫正治疗，具有较高的临床应用价值。

紫外熔石英元件高精度低缺陷控形控性制造技术研究进展

传统的紫外熔石英元件加工方法本身会引入各类制造缺陷,需要后期加工来消除前期加工带来的缺陷,限制了熔石英元件的加工质量和加工效率。针对这些问题,课题组提出了采用磁流变、离子束、保形光顺和流体动压抛光等可控柔体加工技术提升熔石英元件的加工效果,并开展了相关研究。主要介绍了课题组在关键技术上取得的重要进展,包括亚纳米精度表面控形制造技术、纳米精度本征表面控性生成方法、熔石英元件高精度低缺陷组合工艺与设备等一系列关键技术。通过探讨关键技术及其发展现状,为未来紫外熔石英元件高精度低缺陷制造技术的发展提供参考。

熔石英和磷酸盐钕玻璃表面三角形微裂纹对入射光的散射分析

采用时域有限差分方法(FDTD)模拟了石英玻璃和掺钕磷酸盐激光玻璃表面三角形微裂纹对入射光调制后的分布。TE模式光波入射,最大调制电场幅值出现在玻璃体内部;TM模式光波入射,最大调制电场幅值则发生在裂纹的缝隙中。两种入射光模式下,后表面的调制电场幅值增大倍数在相同裂纹条件下均比前表面大。TE模式入射时,当入射光在裂纹和玻璃表面相继发生全反射时,得到的调制电场幅值最大;后表面最大调制电场幅值随着裂纹在界面投影长度的增加、开口宽度的变大及裂纹深度的增加而分别增大。

固定与活动义齿修复牙列缺损的临床对照研究

目的： 比较固定义齿修复和活动义齿修复的临床疗效。方法：１４１ 例牙列缺损修复的患者分为固定义齿修复７２ 例与活动义齿修复６９ 例，追踪２年， 观察修复的效果。结果：固定义齿组成功６８例， 活动义齿组成功４２ 例，成功率分别为９５％ 与６１％ （Ｐ＜ ０．０５）。结论： 固定义齿修复后远期效果明显优于活动义齿，

基于机器视觉的多轴3D打印缺陷检测技术研究

熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)作为应用最为广泛的增材制造工艺,其打印件质量问题引起了越来越多的关注。本研究针对FDM打印件常见缺陷,提出了一种基于机器视觉与卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的多轴FDM打印检测方法,使用CCD相机采集打印件状态图像,并利用构建的CNN网络进行缺陷识别与分类。为了验证该检测方法的可行性,面向自主开发的五轴FDM打印平台,以层间剥离缺陷为例,建立了数据集,通过训练与验证,不断改进网络参数,构建了性能优异的CNN网络。

磁流变抛光中表面彗尾状缺陷的生成与演变行为

为了研究磁流变抛光后元件表面"彗尾状缺陷"的生成和演变机理,本文以石英玻璃为样品,分析了磁流变抛光时抛光液中抛光颗粒浓度与水分含量对彗尾状缺陷的影响。研究表明,彗尾状缺陷的生成与元件表面存在的原始缺陷相关,抛光颗粒在缺陷处的堆积是造成原始缺陷转变成彗尾状缺陷的主要原因。随着抛光颗粒浓度的增加,抛光颗粒在原始缺陷处的堆积明显,生成的彗尾状缺陷数量增加;然而随着水分含量的增加,抛光液的流动性增强,抛光颗粒在缺陷处堆积效应减弱,彗尾状缺陷出现的数量降低。在磁流变抛光过程中,原始凹坑缺陷首先演变成彗尾状缺陷,彗尾状缺陷的头部凹坑深度相对于原始缺陷表现出先增加再降低的趋势;而凹坑的边缘角度随抛光的进行单调增加,直到缺陷被完全去除。本文的研究结果为磁流变抛光中抑制元件表面彗尾状缺陷的生成奠定了理论基础,有助于后期研发控制彗尾状缺陷的抛光液和工艺优化方法。