史雯慧 1王浩 1曹慧 1刘熠鑫 1[ ... ]韦玮 1,2,*
作者单位
摘要
1 南京邮电大学 电子与光学工程学院、柔性电子学院,南京 210023
2 江苏省特种光纤材料与器件制备及应用工程研究中心,南京 210023
锂电池内部的应力和温度变化难以监测是影响电池安全运行的最大隐患,提出采用光纤布拉格光栅传感技术,在锂电池内部植入光栅对电池阳极的温度和应力变化信息进行实时采集,实现了对锂离子电池阳极的原位监测,建立了电信号与光学传感信号之间的联系。实验结果表明,锂电池工作循环中,锂离子的脱嵌和嵌入会引起温度变化,对应传感器波长偏移达100 pm,温度上升11.1 ℃;在排除温度因素的影响后,循环电流的跳变会引起阳极收缩,产生的应力使波长漂移达21.96 pm,约为18.3 με。此外,研究了不同充放电速率对电池的影响,10 mA电流比2.5 mA电流时温度提高了2.8倍,应力提高了4.4倍。所植入光栅监测系统既可以高精度地测量电化学反应引起的温度、应力变化,同时解调速度快,有利于实时、准确监测锂电池的热失控及形变鼓包故障,研究结果有望为锂电池的安全使用提供有效的实验依据。
锂电池 光纤布拉格光栅 温度 应力 原位监测 Lithium battery Fiber Bragg grating Temperature Stress In-situ monitoring 
光子学报
2023, 52(9): 0906002
作者单位
摘要
中核建中核燃料元件有限公司宜宾 644000
为检测燃料棒内的氦气压力值,目前采用的破坏性穿刺法经济性不佳,且无法对每根燃料棒进行检测。为此,引入无损检测设备实现燃料棒内氦压无损测量。为验证无损检测设备的可靠性,进行了以下实验:选择三种不同氦压值的标准棒,先用实验燃料棒分别做传热法与穿刺测压法的结果对比,然后使用控制变量法,分别控制燃料棒自身温度、单次测量的时间间隔、环境温度,确定无损检测方法有无其他影响因素。实验结果表明:无损检测设备测量标准棒时,在24~30 ℃下与穿刺测压法的所得结果基本一致,测量值的偏差不超过0.05 MPa,满足氦压测量的精度要求。同一支标准棒或燃料棒重复测量的时间间隔需≥2 min。燃料棒氦压无损检方法具有可靠性,不同环境下测量结果也具有稳定性。
燃料棒 氦压 无损检测 穿刺测压 可靠性 Fuel rods Helium pressure Non-destructive testing Puncture manometry Reliability 
核技术
2023, 46(7): 070607
作者单位
摘要
1 山东中医药大学智能与信息工程学院,山东 济南 250355
2 山东中医药大学第一临床医学院,山东 济南 250355
卷积神经网络(CNN)在新冠肺炎X射线图像分类中取得诸多成果,但卷积结构只能学习到特征图相邻空间位置的上下文信息。为了更好地结合胸部X射线图像全局信息,除了提高CNN的深度,所提网络通过设计主干网络ConvNeXt、聚合注意力模块、长短期记忆网络,更加关注全局与局部信息的交互性。对公开访问的COVID-19 Radiography Database数据集图像分类,所提网络在三分类实验中相较于基础模型ConvNeXt在准确率、精确率、召回率上分别提高1.60个百分点、1.23个百分点、1.76个百分点,且其在多项实验指标上优于Vision Transformer、Swin-Transformer,准确率、精确率、召回率、特异度分别提高到95.6%、96.03%、95.76%、97.53%。另外选用Chest X-ray数据集进一步验证所提网络泛化能力,采用Score-CAM算法验证其有效性。实验结果表明,所提网络对新冠肺炎X射线图像具有较好的分类效果。
图像处理 X射线图像 新冠肺炎 注意力机制 长短期记忆网络 
激光与光电子学进展
2023, 60(14): 1410001
宿然 1,2郑喜凤 1,3陈宇 1,3,*刘凤霞 1,2[ ... ]苗静 3
作者单位
摘要
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
2 中国科学院大学,北京 100049
3 长春希达电子技术有限公司,吉林 长春 130103
LED显示屏的图像显示质量一直是显示行业内重点关注的问题,而LED显示屏的白平衡参数决定了其复现和还原的显示图像的亮度和色调,是影响图像显示质量的重要因素。一般情况下,显示屏的白平衡由红、绿、蓝三基色的亮度配平比例确定,而且该配平比例相对稳定;但是对于LED的各个基色来说,环境因素的变化会引起基色参量的变化,从而导致显示屏白平衡的漂移,严重影响图像显示质量。本文基于色度学理论和LED显示特性,构建了特定LED显示颜色空间模型;并在设定颜色空间探究不同温度环境各个基色仅在亮度变化条件下对白平衡参数的影响,重点研究了在温度波动条件下白平衡的漂移规律以及显示图像产生的色调的畸变情况;通过归纳不同波动参数定量分析温度变化对LED显示屏白平衡主要参数的影响,为高清LED显示控制系统提供较有价值的图像修正理论依据,有助于提升高端LED显示产品的显示质量。
LED显示 温度波动 白平衡 LED display temperature fluctuation white balance 
发光学报
2023, 44(2): 346
作者单位
摘要
西安中科华芯测控有限公司,陕西 西安 710019
数字闭环光纤电流传感器暂态特性主要包含频率响应与阶跃响应,对于电力系统的继电保护控制、故障录波等应用领域至关重要。在工程应用中,传统的测试方法由于其测试系统复杂、测试电流信号小等问题,不利于评估光纤电流传感器的暂态特性。利用数字闭环光纤电流传感器的闭环控制机理,提出一种在数字闭环光纤电流传感器反馈回路中添加相位调制激励的方法。首先,分析数字闭环光纤电流传感器的相位调制原理,通过建立数学模型验证相位调制激励的等效性;其次,根据数字闭环光纤电流传感器闭环控制算法,提出频率响应与阶跃响应的调制激励产生方法;最后,利用现有数字闭环光纤电流传感器产品平台完成频率响应与阶跃响应的仿真与测试。结果表明:采用相位调制激励的仿真数据与试验数据最大误差为0.12%,该调制激励方法不需要搭建复杂的测试系统,在现有硬件平台中即可实现不同电流信号的仿真测试。
数字闭环光纤电流传感器 频率响应 阶跃响应 调制激励 digital closed-loop fiber optic current sensor frequency response step response modulation excitation 
红外与激光工程
2022, 51(7): 20210615
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Applied Physics and Computational Mathematics, Beijing 100094, China
2 Research Center of Laser Fusion, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China
3 Graduate School, China Academy of Engineering Physics, Beijing, China
4 HEDPS, Center for Applied Physics and Technology, and College of Engineering, Peking University, Beijing 100871, China
A recently proposed octahedral spherical hohlraum with six laser entrance holes (LEHs) is an attractive concept for an upgraded laser facility aiming at a predictable and reproducible fusion gain with a simple target design. However, with the laser energies available at present, LEH size can be a critical issue. Owing to the uncertainties in simulation results, the LEH size should be determined on the basis of experimental evidence. However, determination of LEH size of an ignition target at a small-scale laser facility poses difficulties. In this paper, we propose to use the prepulse of an ignition pulse to determine the LEH size for ignition-scale hohlraums via LEH closure behavior, and we present convincing evidence from multiple diagnostics at the SGIII facility with ignition-scale hohlraum, laser prepulse, and laser beam size. The LEH closure observed in our experiment is in agreement with data from the National Ignition Facility. The total LEH area of the octahedral hohlraum is found to be very close to that of a cylindrical hohlraum, thus successfully demonstrating the feasibility of the octahedral hohlraum in terms of laser energy, which is crucially important for sizing an ignition-scale octahedrally configured laser system. This work provides a novel way to determine the LEH size of an ignition target at a small-scale laser facility, and it can be applied to other hohlraum configurations for the indirect drive approach.
Matter and Radiation at Extremes
2022, 7(6): 065901
作者单位
摘要
北京科技大学 材料科学与工程学院,北京 100083
随着液晶显示技术的发展,蓝相液晶由于存在诸多优点而进入研究人员的视野,并吸引着人们的持续关注,但是其在研究和实用过程中存在许多困难,例如蓝相只在很窄的温度区间内存在,所以对于蓝相液晶的快速识别和蓝相存在温度区间的快速计算就显得格外重要。本文通过机器学习算法训练得到模型,结合Labview软件可以实现液晶相态的快速识别和蓝相温域的快速读取计算,在实验过程中对159 840张样品点相态图像的整体识别准确率在93%以上。本文研究结果可以更高效识别蓝相和计算蓝相温域,更快速筛选合适的蓝相液晶配方,从而提高实验研究效率,推动蓝相液晶早日应用于显示器件。
蓝相液晶 机器学习 卷积神经网络 图像识别 blue phase liquid crystal machine learning convolutional neural network image recognition 
液晶与显示
2022, 37(8): 972
王选齐 1杨锋 1曹斌 2刘静 1[ ... ]曹慧 1,*
作者单位
摘要
1 山东中医药大学智能与信息工程学院,山东 济南 250355
2 山东省中医院,山东 济南 250000
甲状腺癌的发病率近些年来不断上升,早期确诊甲状腺结节可以有效降低甲状腺癌死亡率。超声检查通常为甲状腺医学成像的首选方案,根据近些年国内外发表的相关文献,系统地概述了卷积神经网络(CNN)针对超声图像的甲状腺结节诊断算法,主要内容包括CNN在甲状腺结节的病灶区域提取、良恶性分类以及钙化点识别三个方面的应用。各算法的基本设计思想、网络架构形式、相关改进目的及方法都得到详细阐述,旨在为研究人员提供更清晰的参考思路。最后,总结性分析了基于CNN的甲状腺结节诊断的各类算法并探讨了其未来可能的研究热点及相关难点。
图像处理 卷积神经网络 甲状腺结节 算法 超声 
激光与光电子学进展
2022, 59(8): 0800002
作者单位
摘要
北京科技大学 材料科学与工程学院, 北京100083
蓝相是一种通常介于各向同性态和胆甾相态之间的高手性液晶相态, 由于其具有独特的光学各向同性、快速电场响应以及选择性反射波长等光学性能, 因而在液晶显示、光学器件以及在可调谐的三维光子晶体等方面均具有良好的发展前景。近年来, 蓝相液晶材料引起了国内外研究者的广泛关注。本文综述了蓝相液晶的发展历程、蓝相液晶网络聚合物的研究进展及其应用现状, 讨论了蓝相材料在显示和微电子领域的应用局限性, 最后总结了蓝相液晶和蓝相网络聚合物在先进功能材料设计和器件应用中的机遇和挑战。
液晶 蓝相 聚合物 快速响应 克尔效应 liquid crystal blue phase polymer fast response Kerr effect 
液晶与显示
2022, 37(2): 264
作者单位
摘要
1 山东中医药大学智能与信息工程学院, 山东 济南250355
2 山东中医药大学附属医院, 山东 济南250014
基于卷积神经网络的脑肿瘤图像分割是近年来图像处理领域的研究热点。基于此现状,首先阐述了脑肿瘤图像分割的意义、研究现状以及将卷积神经网络应用于脑肿瘤图像分割的具体优势。然后,对二维卷积神经网络、三维卷积神经网络以及卷积神经网络的经典改进模型应用于脑肿瘤图像分割的研究进展进行了详细综述,总结了在多模态脑肿瘤分割挑战赛的数据集中进行训练的分割结果。最后,讨论了卷积神经网络在脑肿瘤核磁共振图像分割中的未来发展方向。
图像处理 二维卷积神经网络 三维卷积神经网络 脑肿瘤分割 核磁共振成像 
激光与光电子学进展
2021, 58(24): 2400003

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