针对现有四光幕精度靶理想化结构模型及测量精度分析无法满足其工程化设计及发展需求的问题,构建了通用的四光幕精度靶工程化结构模型,推导了相应的坐标测量及误差传播公式,仿真分析了着靶位置、靶距、幕面夹角、靶面大小、弹丸斜入射角度等多参量对系统坐标测量精度的影响,得到了系列坐标测量误差分析数据.最后给出了一实际四光幕精度靶的结构及理论坐标测量误差估计.实弹射击表明,该系统在1 m×1 m有效靶面内的X、Y坐标测量误差均小于2 mm,与理论仿真分析结果接近,验证了所提工程化测量模型的正确性,测量精度分析有效.研究结果可为实用型四光幕精度靶的设计及测量精度评估提供可靠参考.

针对现有的炸点探测设备中存在的灵敏度低、对探测环境要求高等问题,提出了红外炸点探测装置的传感器选择、电路设计以及结构设计三个方面改进的方法,以此对红外炸点探测装置的性能进行提高。最后通过实验验证并得出结论:通过以上三方面对探测系统进行改进,探测性能得到显著提高。

为了解决现有微电阻测量中采用的测试电流过大、精度不高的问题，给出了一种低测试电流的微电阻测量系统的设计。采用高精密恒流源作为电流源，具有很好的稳流特性、低漂移及低噪声的运算放大器 ICL7650和 OP07ADJ构成精密放大电路，通过数据的实时采集、 A/D转换，由单片机进行数据的处理和显示，主要对微弱信号的放大原理以及测量的可行性进行了分析。通过实验验证，实现低测试电流下微电阻的准确测量，当测量电阻为 0.05~0.5 Ω，测量电流为 5~10 mA时，测量精度达到 1/1 000。

火焰探测器被广泛运用于各种火灾防范系统。文中论述了火焰探测器的应用、产品结构特点以及火焰探测器检测技术。在此基础上提出了一种探测器检测所用光源。该光源由黑体和紫外灯组成, 利用黑体温度与峰值波长的对应关系并结合滤光片及光栏的选择, 构造人工火焰。达到检测火焰探测器的目的。文章从理论上给出系统光谱辐照度表达式和系统仿真结果, 同时也给出了实际测量结果。包括用标准探测器对黑体标定的结果、紫外光源测量结果以及红外谱段内黑体与标准火焰的比对结果。测量结果表明该系统可以满足常规火焰探测器检测的需求。

为研究Yb3+离子浓度变化对Tm3+离子在蓝色波段荧光强度的影响，以NaF和La(NO3)3为原料，采用水热法制备了Tm3+和Yb3+共掺的Tm3+/ Yb3+∶LaF3纳米颗粒.用X射线衍射对LaF3纳米颗粒进行表征的结果显示，纳米晶体结构呈六方相.透射电镜的观测结果显示，纳米颗粒样品大小均匀、分散性良好.在波长为800 nm的激光激发下，观测到了上转换蓝光发射，其中包括波长为474 nm和479 nm的较强的荧光辐射(相应的跃迁为1G4→3H6)和波长位于450 nm的强度较弱的荧光发射(相应的跃迁为1D2→3F4).通过观测不同Yb3+离子浓度条件下共掺Tm3+/Yb3+∶LaF3样品的荧光光谱，研究了Yb3+离子掺杂浓度对于Tm3+离子的荧光发射的影响，并探讨了产生这种现象的原因.研究结果显示，对于1G4→3H6跃迁产生的荧光发射(474 nm)，当Yb3+离子浓度增大时，反向能量传递速率的增加导致了荧光强度的增大.然而，当Yb3+离子浓度增大到一定程度时，Yb3+离子激发态能级寿命的减少将引发荧光强度的下降.相比较而言，Yb3+离子的浓度的变化对于1D2→3F4跃迁产生的位于450 nm处荧光强度的影响较弱.

提出一种具有快速层析成像以及光谱分辨功能的多光子激发荧光显微技术。采用微透镜阵列产生激发光点阵,利用线扫描方式扫描阵列点,对样品进行多线并行多光子激发,利用棱镜色散荧光信号,同时,利用面阵CCD并行记录光谱分辨的多线荧光信号。采用4×4的微透镜阵列,仅需要记录128幅图像,即可重构512 pixel×512 pixel的光谱分辨荧光显微图像。对多色荧光珠、染色铃兰根茎以及花粉颗粒等样品进行实验,得到样品的双光子激发荧光光谱分辨图像,光谱测量范围为450-700 nm,光谱分辨率为3 nm。

火焰检测的核心问题是用于火焰检测中的传感器特性评估.本文提出以黑体标定红外传感器.在一定条件下,将标准火光谱辐射出射度特性传递到电光源,以电光源取代标准火的标定方法,采用标准传感器对被检标准火焰辐照度进行量值传递,构造了火焰测量装置并进行了实验.实验结果表明,采用标准传感器在一定精度下实现对标准火焰光谱辐照度进行量值传递是可行的,所引入的不确定度小于1%,为建立人工电光源提供了基本设计参数.

介绍了光纤传感器的基本原理和炮口测速的测量原理,进行了光纤束排列方式选择的实验和选用不同反射面进行探头与反射面探测距离的实验.根据实验结果绘制了关系曲线并对其进行了详细的分析.通过分析可知,最佳的测试方法是采用共轴内发射分布排列方式的光纤束,探头与反射面的探测距离为1.2mm时反射光强最大.从而为精确测定炮口速度提供了一定的理论基础.

介绍了黑体辐射理论,利用MATLAB求解了普朗克黑体辐射公式在有界域λ1～λ2内的积分,通过实例对梯形法和辛普森法两种数值积分方法进行了分析和比较.并在此基础上对距黑体一定距离处探测器表面的辐照度值E进行了研究.通过分析可知,利用梯形法和辛普森法能够方便求出黑体在有界域内的辐出度值.此外,利用MATLAB编制的相应的计算界面,能够实现辐出度和辐照度的快速计算.