摘要：针对深空探测对长寿命碳纳米管场发射阴极的应用需求,从CNTs场发射阴极失效的机制分析出发,提出了长寿命CNTs场发射阴极的性能优化方案。采用图形化设计的CNTs发射簇结构可有效降低CNTs发射体表面的场强屏蔽效应,提升阴极的有效发射面积,避免电流集中于部分CNTs从而引起热量累积。提出一种转移键合工艺,将CNTs发射体与衬底的接触由分子力维持转变为金属层熔融键合,提高阴极的机械稳定性并降低了电/热阻抗。在高真空环境下对样机进行性能测试,优化后的CNTs场发射阴极样机实现了0~1 mA的电流范围、550 h的连续发射试验,证明了阴极优化后的长周期稳定性。

摘要：针对空间引力波探测任务卫星无拖曳控制对微牛顿量级场发射电推力器的宽、稳、准、快、久指标要求,需突破宽范围可调与分辨率和推力噪声之间的相互限制,从场发射推力产生的原理出发,并利用高精度单摆对模型精度进行标定,建立了基于流量、电压主动调节策略的推力调控模型,结合调控分辨率与响应速度的需求,提出的反馈控制策略使推力器在更宽推力范围内维持低推力噪声水平。最后对研制的推力器样机开展了性能表征,实现了0.86~83.54μN、<0.1μN的推力分辨率、在毫赫兹频段<0.1μN/Hz^(1/2)的推力噪声和定工质流量下<10 ms的推力响应时间。

摘要：近年来,由于地球上钠资源分布广泛和丰富,钠离子电池的研究引起了人们的极大兴趣。目前,钠离子电池仍面临着能量密度低、循环稳定性不理想等关键科学问题。钠离子电池存储性能的提高需要对其电极材料储钠微观机制的全面和精确的理解。尽管研究者们已经开展了大量的原位透射电子显微学研究来揭示钠离子电池负极材料的储钠特性和微观机制,但是相关的综述鲜见报道。鉴于此,本文综述了近年来原位透射电子显微镜在研究钠离子电池负极材料储钠过程中材料的形貌、微观结构和化学成分等的演化与微观机理的研究进展,阐明了钠离子电池负极材料的组成/结构与钠离子电池电化学性能之间的构效关联。本综述旨在为高效钠离子电池负极材料的高效选择和合理设计提供参考。

摘要：城市创新空间的发展演变存在显著差异,关注其成因及关键影响要素具有重要现实意义。文章以武汉市主城区为研究对象,运用随机森林模型这一机器学习方法,对影响研究区域内创新空间演变的因素进行分析。结果表明,随机森林模型在处理该数据集方面表现出较好的拟合效果,能够有效捕捉影响因素与创新空间演变的复杂非线性特征。同时,该模型还揭示了影响创新空间演变的重要因素为人口密度、距商业中心距离、地铁站密度和路网密度。基于以上分析,为城市创新空间未来的发展提出建议。

摘要：综述了空间静电加速度计研制中的关键技术,包括敏感探头研制、精密测量和控制、地面性能测试等,重点介绍了华中科技大学引力中心团队在高精度空间静电加速度计研制中的研究进展,并给出了多次空间飞行实验的结果,最后对静电加速度计性能进一步提高,以及对今后空间引力波探测中的惯性传感器设计与应用进行了展望.

摘要：探测空间引力波有望揭开更多的宇宙奥秘。在国家重点研发计划项目的支持下,《光电工程》组织了“空间引力波探测星载望远镜专题(二)”。专题围绕空间引力波探测星载望远镜设计与分析、建造与装调、测试与评估等几个方面介绍了近期的主要研究进展,将为相关领域学者和专家提供技术研究的参考和合作交流的平台,并将积极推动我国空间引力波探测计划的研究进程。

摘要：为解决在精密温控系统中的传统比例-积分-微分(Proportion Integration Differentiation,PID)控制参数整定复杂、超调严重等问题,设计并搭建了精密温控系统,并且系统基于随机梯度下降(Stochastic Gradient Descent,SGD)准则,采用反向传播(Back Propagation,BP)神经网络算法实时动态调整PID参数.实验结果表明,BP神经网络PID温控系统具有更小超调和更快收敛速率等优势,系统超调量与弛豫时间分别比传统PID控制系统减少13.35%和18.56%.同时,在6h测量时间内,被控对象温度波动的标准偏差达到0.000 36℃.

摘要：高精度静电惯性传感器是卫星重力测量、空间引力波探测和航天器微重力测量等应用领域的关键技术之一.本文介绍高精度空间静电惯性传感器的基本工作原理,给出惯性传感器的噪声模型,明确惯性传感器主要指标的设计原则,阐述惯性传感器的地面测试方法,基于惯性传感器敏感探头、检验质量和极板框架的精密结构体系,以及惯性传感器平衡间距、偏置电压、载波电压和反馈电压的参数设计,实现了惯性传感器分辨率10^(−8)到10^(−12) m/s^(2)/Hz^(1/2)量级的性能指标,满足了不同航天任务对惯性传感器量程和分辨率的需求,最后对更高精度的惯性传感器研究进行展望.

摘要：本文从目标超声声场分布出发,基于遗传算法和有限元模拟对超声平面透镜进行结构优化设计.通过迭代二进制编码后的声学人工结构单胞参数,得到所需超声平面透镜的结构模型,数值模拟了透射聚焦声场旁瓣抑制效果.利用波束聚焦过程中产生的多点聚焦和旁瓣分布控制,进一步优化设计出一种超声声瓶束.本文提出的逆向优化设计方法可用于实现基于声学人工结构的水下透射声场精准调控.该方法有望简化定制用途的超声平面透镜设计流程,为基于声学人工结构的超声成像、声辐射力操控器件提供了一种简洁、高效的设计思路和方法.

摘要：针对超大面阵红外遥感探测的需求,设计了一个基于自由曲面的超大矩形视场制冷型离三反光学系统。系统采用一个偶次非球面反射镜和两个自由曲面反射镜组成二次成像的结构,具有实出瞳并与冷光阑匹配,能够实现100%的冷光阑效率。与其他离轴三反系统相比,该系统最大特点在于其适配了4 k分辨率的大面阵红外探测器,具有视场大、无遮拦、成像质量好等技术特点。系统焦距为150 mm,工作波段为1.5~5μm,工作F数为5,视场为30°×25°。结构上,主镜采用偶次非球面,次镜和三镜采用XY多项式自由曲面,以校正大视场下的各种像差,系统在各个视场下调制传递函数在25 lp/mm处均大于0.4,满足大面阵红外探测器的成像质量要求。