侧边抛磨光纤抛磨表面粗糙程度分析

为探索利用侧边抛磨光纤(SPF)实现微探针型的“光纤上的实验室”,利用灰度共生矩阵(GLCM)纹理特征分析方法分析SPF抛磨表面粗糙程度;基于基尼系数和袋外样本(OOB)误差估计的随机森林(RF)特征重要性排序方法优选纹理特征子集,实现在SPF抛磨表面上精确识别不同粗糙程度的抛磨区域。实验表明,SPF抛磨表面平坦区域具有对比度均值、熵均值高,二阶矩均值、均匀性均值以及相关性均值低的纹理特征特点;基于纹理特征重要性排序方法,衡量了GLCM纹理特征各参数对SPF抛磨表面不同粗糙程度分类识别敏感的强弱,优选出由方差、二阶矩、熵、对比度构成的特征子集,结果表明,利用优选特征子集对SPF抛磨表面粗糙度进行RF分类验证实验,分类精度可达到95.65%。可为探索SPF传感器件中粗糙抛磨表面与环境材料的光耦合机制对传感器灵敏度的影响提供依据,为探索在SPF抛磨面上精确识别高传感灵敏度区域提供参考。

低成本回热填料在液氮温区斯特林制冷机中的应用模拟研究

自由活塞斯特林制冷机是一种结构紧凑、效率高、噪声低、可靠性高的回热式低温制冷机。为了降低回热器的生产成本、简化回热器的加工流程,分别使用随机不锈钢丝绵和卷绕聚酰亚胺薄膜填充回热器,并基于Sage软件对整机进行仿真计算。首先研究了回热器填充参数对制冷机性能的影响;其次估算了两种填料的生产成本并对其流动和换热等特征进行了对比;接着分析了制冷机部件各项㶲损失;最后对卷绕薄膜填充的回热器进行尺寸参数优化。结果表明,与随机不锈钢丝绵相比,卷绕聚酰亚胺薄膜填充回热器具有明显的性能优势,在30 W@77 K条件下,制冷机最终获得56.2%的声功计相对卡诺效率,比采用随机不锈钢丝绵填充回热器的制冷机高16%。