摘要：对提供大扭矩的反扭装置进行优化设计,并根据钻头实验确定反扭装置设计参数;提出反扭装置设计原则,建立反扭装置力学计算模型,并对不同尖角滑刀式反扭装置进行理论计算,得出其径向压力和扭矩关系曲线,确定最佳的反扭滑刀参数;设计具有六连杆机构的滑刀式反扭装置,根据其结构原理,建立弹簧刚度与径向压力理论计算模型,并对4种刚度弹簧进行优选。研究结果表明：采用刚度为19.61 N/mm的弹簧时,滑刀式反扭装置理论上可提供73~94 N·m反扭矩,满足冰下基岩钻进的需要。

摘要：在分析现有装置优势与不足的基础上,为实现地应力、瓦斯压力和煤体物理力学参数方便可调,基于煤与瓦斯突出综合作用假说与CSIRO模型,提出本模拟系统的设计思想和技术要求。采用模块化的设计思路研制成功煤与瓦斯突出模拟试验系统。该系统最大可施加30 MPa地应力和3 MPa气体压力,气体压力采集频率高达1 000Hz,气体压力和高速摄像同步采集实现对突出瞬态过程信息的精确记录。该系统操作便捷,单次试验速度快,大大缩短了试验周期。模拟9组含瓦斯煤的石门揭煤突出试验,试验结果表明:煤与瓦斯突出受地应力、瓦斯压力和煤岩体强度共同影响,其中煤体强度对突出起阻碍作用,对应不同煤岩体破坏状态,存在瓦斯压力动态临界值。模拟试验动力现象强烈,突出后孔洞成明显的口小腔大形态。研制的试验系统为深入分析煤与瓦斯突出机制提供了科学试验仪器。

摘要：为精确控制全息光栅的光栅常数,提高全息光栅的制作精度,提出了莫尔条纹法控制光栅常数的方法,建立光栅常数随莫尔条纹宽度变化的数学模型,分别讨论了不同莫尔条纹宽度对光栅常数的影响。通过检验莫尔条纹宽度,实现对干涉场条纹间距的检验,可以提高全息光栅光栅常数的控制精度。实验结果表明,对于制作3 600 lines/mm全息光栅,其刻线密度控制精度可以达到±0.05 lines/mm。该模型正确反映了光栅常数随莫尔条纹宽度的演化规律,采用基准光栅结合莫尔条纹精确控制全息光栅光栅常数的方法能够满足全息光栅的制作要求,为全息光栅曝光系统的设计提供理论指导和设计方法。

摘要：为了提高全息光栅曝光系统的曝光对比度,抑制外部环境变化引起的曝光干涉条纹漂移,提出了一种移栅型干涉条纹锁定方法。采用分束光栅实现光源激光的分光及干涉条纹的相位调整。通过叠栅条纹间接测量干涉条纹相位变化,给出了双光电探测器的最佳探测位置。结合分光及相位调整功能,给出了分束光栅参数的设计方法。针对光栅曝光特点设计了控制器。从理论上对比了分束光栅与压电反射镜的相位调整性能。实验结果表明,采样频率为500Hz时,干涉条纹的低频漂移得到有效抑制,相位锁定精度达到0.13rad(3σ),即条纹漂移量低于±0.021个周期。该方法可以实时有效地锁定曝光干涉条纹,提高曝光对比度。且分束光栅偏转对条纹周期影响小,相位调整性能仅与分束光栅参数相关,便于光路设计。

摘要：机载光阵探头探测时,云粒子（液态和固态）进入二维光阵探头的采样区前,会因与探头探测臂发生机械碰撞,或者与探头外壳产生的湍流和风切变相互作用而破碎。破碎程度与粒子类型、大小、粒子密度、探头入口设计以及飞行空速等有关。利用2008年7-9月探测飞机（Y-12）在山西省太原地区的航测资料并对飞机采样期间的云粒子破碎现象进行介绍和分析,分析结果表明,粒子到达时间间隔分布具有双模态特征：长时间模态是粒子空间分布的真实结构,短时间模态则是云粒子破碎的结果。提出用粒子到达时间间隔阈值作为粒子破碎的判定标准,给出适用于2008年太原地区航测资料的粒子破碎识别阈值,其中适合于探头云粒子成像仪（CIP）的阈值是2×10-5 s,而探头降水粒子成像仪（PIP）的阈值是1×10-4 s。所提的阈值对于以Y-12为机载探测平台,以CIP和PIP探头为探测仪器所获取的其它航次云微物理图像资料的粒子破碎处理也是有一定的参考使用价值。

摘要：针对当前地震微测井仪器在施工和数据采集方面的难题,从提高数据采集质量及仪器功能性方面提出了几种改进方法.主要利用MEMS加速度传感器结合多路并行处理采集方法设计了数字检波器,并集成姿态检测技术直接实现水平分量数据的校正功能,保证系统采集的质量;提出了Ethernet-RS485分布式总线自动控制技术,实现各级联探管的随机组合,同时采用电动方式控制探管操作,提高系统的集成化程度.文中详细分析了利用姿态检测技术实现水平分量数据校正的方法,解决了级联探管随机组合控制和震源激发方位的判定问题.仪器单节探管支持三分量并行采集,有效分辨率达18位,参数可远程配置,同时具备快速显示探管姿态的功能,且支持远程控制,非常适于复杂环境下的工程勘探,整个系统实现全数字化操作且仅需四芯电缆互连,从而缩小了设备的体积和重量,降低施工布线的复杂性.

摘要：为制作应用于极紫外波段（50～150nm）的变栅距全息光栅，提出了一种新的应用于球面波曝光系统的优化算法，即改进的局部优化算法。根据仪器使用要求构建了期望刻线密度函数，并以此建立优化目标函数，其特点是使四个目标函数转化为多变量、带约束的一个目标函数，变为非线性优化问题。使用改进的局部算法时，由于对目标函数进行了加权，赋予了初值多样性，限定了记录参数取值，给出了刻线密度系数的约束条件，从而改变了各项系数对目标函数值的贡献，有效地降低了刻线密度函数系数的误差，提高了刻线函数符合程度及光栅分辨率。与常规局部优化算法相比较，使用改进的局部优化算法可使刻线密度函数与期望刻线密度函数绝对误差在0-0．02line／nm范围内，提高一个数量级，分辨能力可由4000提高至17000以上。结果表明，只要优化方法选择得当，使用简单的球面波曝光系统可以制作高分辨率的变栅距全息光栅。

摘要：为了满足太阳光谱在170～380 nm波段的精确观测需求,设计了波长重复性精度优于±0.02 nm的紫外双光栅光谱仪。波长扫描机构是双光栅光谱仪的关键组件,根据凹面光栅色散原理,将光学设计指标转换为波长扫描机构设计的输入参数,分析了影响光谱仪波长重复性精度的误差源。根据分析结果得知,丝杠的重复定位误差是影响波长重复性的主要误差源。选用重复定位精度为±2μm的丝杠设计了波长扫描机构,并对光谱仪整机进行了设计。以汞灯光源对光谱仪的波长重复性指标进行了验证实验。实验结果表明,设计的光谱仪波长重复性介于-0.005～+0.007 nm之间,满足波长重复性优于±0.02 nm的指标要求。

摘要：电快速瞬变脉冲群(EFT)易通过电源线与通信线间的耦合干扰电子系统或设备正常运行,通信协议直接影响数据通信的EFT抗扰度.本文设计了包含I2C、USART、SPI和RS232四种数据通信协议的单片机数据通信系统,采用线缆耦合方式对其进行EFT抗扰度试验,基于数理统计方法分析了不同通信协议下系统EFT抗扰度.根据试验中获取的阈值电压数据,运用最大似然法估计假设模型参数,再通过卡方拟合优度检验以及汉南-奎因信息准则选取最优拟合分布模型Gamma模型,以研究不同通信协议下的EFT干扰阈值电压分布规律.对单片机通信协议而言,在一定波特率下,EFT抗扰度由低到高依次为I2C、USART、SPI、RS232.

摘要：首先对中子应力谱仪样品台升降机构进行了结构设计;然后用Ansys和Adams联合仿真,建立了样品台升降运动各部件的单独柔性化整机模型和多柔体模型;最后针对升降机构升至最高点、工作台中心沿X轴或Y轴平移时,对单独柔性化整机模型和多柔体模型进行仿真分析。分析结果表明,在滑台中心沿X、Y、Z方向变形量中,Z方向的平均变形量最大,为30.12μm;各方向变形量的主要影响部件各不相同,X方向外圆筒影响最大,占75.8%,Y方向中圆筒影响最大,占91.32%,Z方向内圆筒影响最大,占89.36%;在样品台的8根导轨中,内圆筒与中圆筒间4根导轨受力均匀,中圆筒与外圆筒间4根导轨受力不均匀。为样品台的优化设计改进提供了依据,旨在研制大承重高精度中子应力谱仪样品台,并实现样品台的稳定可靠。