摘要：漏磁检测技术是目前最有效、应用最广泛的管道无损检测技术之一。缺陷重构方法是漏磁检测的关键核心技术,直接决定检测精度。现有缺陷重构方法主要采用静态模型对缺陷尺寸进行重构,没有考虑内检测器采样时移动对信号的影响,且不能有效体现速度因素对缺陷重构的影响。基于匀速采样模型设计迭代反演方法,使模型更符合实际的采样过程,并在模型中考虑了速度产生的影响;通过空间映射方法,将匀速采样产生的多个有限元模型转化为用磁偶极子模型为基础表示的解析模型,解决了匀速采样模型难以设计迭代方法的问题;通过设计基于正则化方法的迭代策略,给出了缺陷重构的算法。最后通过实验数据验证了算法的有效性。

摘要：为明确输入光纤及其定位误差对光纤离轴抛物面反射准直器出射光准直特性的影响,采用光线追迹法,针对不同光纤的实测输出,进行仿真研究。结果表明,同样的准直器参数下,输入光纤纤径越粗,对旋转定位误差越敏感,输入光纤纤径越细,对位移定位误差越敏感。相同的反射焦距下,大离轴角、短母焦距准直器下出射光束指向更稳定;小离轴角、长母焦距准直器下出射光束的角度能量分布更稳定。研究结果为高精度法布里-珀罗定标源等角度能量分布敏感光学系统中的准直器参数设计和光机结构稳定性要求提供了参考。

摘要：针对低速大功率电机体积过大带来的制造、运输、装配以及维护困难等问题,提出了一种基于采用不等跨距绕组的模块组合式定子永磁电机结构,实现了低速大功率电机定子的模块化制作,增强了电机的制造灵活性、运行可靠性、可维护性以及容错性。本文阐述了模块组合式定子永磁电机结构,总结了其设计方法,并对模块组合式电机定子分块规则和不等跨距绕组进行了研究。在此基础上设计制造了一台样机,采用有限元方法进行了仿真分析,并用解析法和增量电感法分别计算了样机的自感参数和互感参数。最后搭建试验台进行了实验。仿真结果和实验结果都验证了所提结构和设计方法的合理性。

摘要：掠入射X射线聚焦望远镜的支撑框架结构设计是望远镜研制的关键技术之一。国内规划中的XTP卫星低能聚焦望远镜拟采用基于超薄玻璃的X射线聚焦望远镜方案,针对望远镜样机严苛的光学和力学性能要求,经过结构选型优化,设计了一种一体化的六边形桶式望远镜支撑结构。利用有限元软件对支撑结构进行了模态分析和频率响应分析,并与力学实验进行了对比验证。结果表明,该支撑结构具有较大的结构刚度,望远镜结构在发射环境下不会发生破坏性改变,满足力学性能要求。该支撑框架结构简洁、装配精度高,具有良好的工艺性,为望远镜的研制提供了参考。

摘要：高精细度超稳光学参考腔是获得超窄线宽激光的核心部件.本文报道了面向空间应用的高精细度球形超稳光学参考腔自主化研制及其初步测试结果.设计球形腔体直径为80 mm,腔长78 mm,采用平-凹腔镜结构,凹镜曲率半径为0.5 m.使用有限元方法计算了该参考腔的震动敏感度,最佳支撑位置的震动敏感度小于1×10^(-10)/g.采用超光滑表面三级抛光技术实现光学表面粗糙度小于0.4 nm(rms)的超精密加工,采用双离子束溅射法实现工作波长反射率大于99.999%、损耗小于4 ppm腔镜镀膜,干式光胶方法键合腔体和腔镜.利用扫腔线宽法和腔衰荡法对参考腔的线宽和精细度进行了测量,结果表明该参考腔的精细度约为195000,线宽为9.8 kHz.将698 nm半导体激光器锁定到该参考腔上测得其损耗<5 ppm.与实验室进口同类型参考腔相比较,主要性能指标与其相当.

摘要：重力仪陀螺稳定平台是一类难以获得精确模型的复杂非线性时变系统。以两框架直流伺服陀螺稳定平台为被控对象,在分析平台力矩传递原理的基础上,建立基于位置、转速和电流的三环控制系统传递函数模型;并结合自抗扰技术(ADRC)的特点,把系统的内外扰动看作总扰动,采用二阶ADRC控制器取代传统的位置、转速双闭环PID控制器,设计基于自抗扰控制器的稳定平台伺服控制系统。仿真和实验结果表明:基于自抗扰控制器的稳定平台控制系统不仅稳定精度高,而且具有较好的抗干扰性能,特别是系统模型参数变化等引起的不确定性干扰,有效提高了伺服系统的鲁棒性,满足了高精度重力仪稳定平台的性能要求。

摘要：为了克服反向学习带来的维度退化现象,生成部分反向解增强对反向解空间的勘测能力,提出了一种基于正交设计的反向学习差分进化算法,利用正交设计仅生成若干具有代表性的部分反向解,在增强算法勘测能力与减少函数评价次数上达到了一个良好的平衡.实验结果表明:该算法相对于其他几种反向学习差分进化算法有更好的收敛精度及速度,同时对函数维度变化不敏感,鲁棒性较强.

摘要：为了实现高稳定度的锶原子光钟,设计了基于30 cm腔超稳激光系统。系统性评估并抑制了系统中存在的主要噪声,将参考腔的振动不敏感度降低到6×10^(-10)/g,对应的频率不稳定度小于3.6×10^(-16);使用真空室内控温的方法,将控温层的温度变化减小到0.4 mK以内,腔上温度起伏在1 Hz处相比实验室环境温度降低了5个数量级;功率抖动经抑制达到了1 pW,对应的频率不稳定度为2.4×10^(-19)@1 s;剩余幅度噪声、光纤相位噪声经抑制后均小于3×10^(-16),完全满足达到10^(-16)量级超稳激光的条件。与10 cm腔超稳激光系统进行拍频比对,综合拍频结果和噪声分析显示,系统锁定后激光频率不稳定度的秒稳小于6.2×10^(-16)。

摘要：线性光采样是一种测量基于先进调制码型的高速光信号的有效手段,而被动锁模光纤激光器是其实施所需的关键组件.本文在介绍线性光采样工作原理的基础上,首次分析得到被动锁模光纤激光器重复频率与待测信号光线宽的约束关系,对于正交相移键控(QPSK)信号,当信号光线宽与采样光脉冲重复频率的比值小于1.5×10-3时,高速信号的相位噪声对线性光采样带来的损伤可以忽略不计.利用95.984 MHz重复频率的被动锁模光纤激光器对线宽为100 k Hz速率为28 Gbaud的QPSK信号开展相关实验,通过标准数字相干接收算法可以得到与传统高速示波器相同的星座图,理论分析与实验结果完全符合.这一研究结果有助于线性光采样用被动锁模光纤激光器的优化设计.

摘要：菲涅耳波带片(FZP)能实现光源聚焦,是硬X射线显微成像最重要的组成元件之一。分辨率与衍射效率是FZP最重要的两个参数,但在实际设计与制备中,两者往往难以同时兼顾。因此,提出了一种基于严格耦合波理论的硬X射线FZP设计方法。该方法在指定分辨率的基础上优化衍射效率,给出了硬X射线FZP组成材料、环带宽度、外径、厚度以及厚度控制精度等参数的优化值。同时考虑到材料色散的影响,给出了最优衍射效率随光源能量变化的分布情况,为显微成像中的光源选择提供了参考。