摘要：提出采用球面弯曲晶体作为透射式成像器件的硬X射线成像系统,其基本结构是一个具有各向同性的X射线点源和一个球面Laue透射晶体,该结构能够解决常用反射式晶体结构不易实现能量在8 keV及以上的硬X射线成像的难题。在成像系统中,X射线由微小点源辐射,经过置于球面晶体前面的成像网格物体后,由α-石英球面晶体透射,最后成像于晶体后方的检测器面上。讨论了球面透射晶体获取不同放大倍率图像的成像机理,利用射线追迹程序设计透射成像系统进行仿真。模拟结果表明,所提结构能够实现二维空间分辨成像。铜靶X射线管背光成像实验也证明实验结果与理论分析具有一致性。

摘要：以光纤耦合全帧CCD方式制作的X射线探测器在实验室高精度X射线CT扫描中广泛应用。由于X射线的强穿透特性,全帧CCD探测器通常工作在无快门模式,图像拖影是该模式下必定存在的伪影。本文针对全帧CCD探测器CT扫描图像拖影校正进行研究,提出了非曝光行校正法校正投影图像拖影,避免了利用暗像元校正法校正投影图像拖影时可能会带来的条形伪影;针对动态曝光CT扫描,设计了基于辐射屏蔽的投影图像感兴趣区域快速读出模式,通过降低电荷转移时间有效抑制投影图像拖影的产生,提高探测器有效信号动态范围。实验结果表明:应用非曝光行校正法能有效校正投影图像拖影、提高投影图像质量;采用投影图像感兴趣区域快速读出模式可有效解决动态曝光CT扫描图像拖影校正难题。

摘要：设计了一种可重复使用的石墨烯-有序银纳米孔(GE-AgNHs)基底。采用表面等离子体(surface plasmons,SPs)光刻技术在银膜上刻蚀出均匀的周期性纳米孔阵列;用湿转移法将石墨烯转移至银纳米孔上形成有序石墨烯-银纳米孔复合结构。石墨烯不仅提供了分子吸附平台,也作为参考和校准层来提高表面增强拉曼的再现性。银膜暴露于空气中时容易被氧化,石墨烯覆盖于银膜表面可以隔绝空气,从而达到减缓银膜氧化的目的。分别采用光学显微镜、场发射扫描电子显微镜(SEM)以及拉曼光谱表征。从SEM表征结果可以看出银纳米孔均匀分布。通过时域有限差分算法(finite-difference time-domain,FDTD)仿真模拟了不同孔径(220~280 nm)基底的电场分布(|E|)。仿真结果表明:电场强度随孔径的减小稍有增强,在D=220 nm时取得最大电场强度Emax≈11 V·m^-1,计算得到增强因子为~1.46×10^4。实验研究包括:对GE-AgNHs基底本身进行拉曼mapping测试,测试结果表明:石墨烯D、 G和2D峰的RSD值分别为18.3%, 22.1%和19.8%,具有较好的均匀性。采用浓度为10^-8~10^-4 mol·L^-1的结晶紫(crystal violet,CV)溶液进行拉曼测试并定量分析;对10^-8~10^-4 mol·L^-1范围内相对强度k(k=I@1 178/I@2D)进行指数拟合,拟合度R2=97.7%,若忽略10^-4 mol·L^-1的数据,进行线性拟合,拟合度达96.8%。使用10^-12 mol·L^-1的罗丹明6G(rhodamine 6G,R6G)溶液作为探针分子,硼氢化钠溶液作为清洗剂,对GE-AgNHs基底进行SERS重复性实验。从光学显微镜图以及拉曼光谱图中可以看出:清洗前, GE上存在少量杂质;清洗后,得到干净GE拉曼信号。清洗前后均可测到R6G的拉曼信号,表明基底可重复性良好;以773 cm^-1为例,拉曼强度维持50%。

摘要：针对目前缆索的磁弹索力传感器的设计尚无比较完善的方法的现状,在讨论磁弹索力传感器基本原理的基础上,分析了磁弹索力传感器的结构及内部各磁场分布特点;从缆索、线圈、磁场、信号几方面出发,对缆索的磁弹索力传感器的设计方法进行了研究,提出了保证传感器的感应线圈内部缆索磁化均匀性、线圈安全励磁、提高灵敏度和信噪比等参数设计的具体方法与准则;根据钢缆索材料磁弹效应的材料特性优化传感器的工作点;最后针对某实际工程上应用的缆索,完成了磁弹索力传感器设计的仿真计算与实验验证,结果表明:传感器达到了预期的设计效果,且灵敏度为-0.3535mV/MPa,此设计方法用于磁弹索力传感器的设计可行。

摘要：针对人体振动在不同的频段有不同的生理特征,通过对线性二次型控制策略进行频域设计,研究了可用于实际工程的频域加权次优控制策略,并与线性二次最优控制及频域加权最优控制进行了仿真比较。仿真结果表明,合理选择反馈控制变量,频域加权次优控制可取得与频域加权最优控制相近的控制效果,而优于线性二次最优控制,在人体敏感的频段大大降低车身的垂直振动,提高车辆的平顺性能,改善轮胎的接地性。

摘要：磁流变液的响应时间是一个关键指标,关系到磁流变智能执行器的实时可控性能。然而,MRF的动态响应面临从电流、磁场强度及剪切应力等多参数耦合中解耦的难题。本文提出基于偏置正弦激励电流的相位检测法,通过施加偏置正弦电流激励正弦磁通密度,由扭矩与磁场相位差获得MRF响应时间,无需面临阶跃响应中的复杂解耦问题。此外,本文通过关键机械参数设计,突破商用流变仪的剪切率限制,实现了最高3000 s^(-1)下的响应时间测量。基于此,本文设计和制作了一套MRF响应时间检测装置,分析了装配偏心和磁场探针位置引起的误差;测得多种样品在1~3 A振幅电流下的响应时间为23~140 ms,并发现响应时间随MRF浓度增大而先减小再延长,且与外部磁场强度呈负相关。

摘要：利用聚氨酯基磁流变弹性体,结合ANSYS有限元仿真,设计制作了一种剪切式磁流变弹性体缓冲装置。搭建自由跌落冲击试验系统和冲击响应谱试验系统分别测试了该缓冲装置的冲击响应特性,研究了在不同磁场下缓冲装置的缓冲性能。实验结果表明在自由跌落冲击和冲击响应谱两种试验中,所设计的磁流变弹性体缓冲装置都具有较高的缓冲率,且装置的缓冲率随着磁场的增加而增大,表明磁流变弹性体缓冲装置起到了一定的缓冲作用,且可以实现外加电流对其缓冲效果的控制,该研究为磁流变弹性体在半主动/主动隔振缓冲领域的应用做出了有益探索。

摘要：设计搭建微波测距系统的首要任务是根据测距设计要求在各组成部件中完成合理的精度分配;按照测距信号在测距系统中的传播过程,将微波测距系统划分为5个环节,依次分析了各个环节的噪声对信号不确定度的影响,得到了整体系统总不确定度与子环节不确定度之间的理论公式;根据各子环节不确定度对系统总不确定度的影响程度分析,提出了总不确定等权分配的理论原则;搭建了微波实验系统,对各子环节不确定度及整体系统总不确定度进行了测量,得出发射、接收环节的不确定度在实际系统中占主要地位,从而提出降低对其他环节不确定度要求的非等权分配原则;对于实际应用的测距系统,需要根据实际场合的设计要求,也需要考虑不确定度与成本的平衡对精密度进行合理分配。

摘要：为了有效地解决超高维、多类别人脸识别中支持向量机(SVM,support vector machine)超参数调节计算复杂性问题,提出一种基于均匀设计(UD,uniform design)的SVM超参数调节的人脸识别方法。用UD代替传统的网格(grid)和梯度下降(gradient descent)方法挑选充分均衡分散在整个试验范围内且能得到满意实验结果的特征点,通过最小化k折交叉验证误差界或留一法(LOO,leave-one-out)误差界获取SVM最佳超参数。在UCI模拟数据集(Waveform)及人脸图像库(Yale,PIE)上进行了实验,结果表明,本文方法与传统的SVM超参数调节方法相比,能大大降低超参数调节的时间且能在一定程度上提高人脸分类识别率,使SVM超参数调节方法在解决高维人脸真实数据问题时具有一定的实用价值。

摘要：金属圆柱工件的缺陷特征容易受到环境光影响,而使用传统卷积神经网络检测金属圆柱工件缺陷,存在网络参数多,运算量大和泛化能力低等问题,难以满足工业现场检测的实时性和高精度要求.针对这些问题,提出一种融入实例-批归一化网络(IBN-NET)的轻量网络模型.在轻量卷积神经网络SqueezeNext的基础上,加入增强泛化能力的IBN-NET,将浅层卷积层后的批标准化(BN)用一定比例的实例标准化(IN)替代,形成网络模型的基础模块;通过组合基础模块,形成改进的网络模型.实验采用具有5类金属圆柱工件缺陷的图像进行对比测试,结果表明,融入IBN-NET的改进网络模型拥有更高的泛化能力,在GTX1080显卡上,改进网络模型仅需0.58 M参数量和5.54 ms的识别时间就能达到95.8%的识别精度.