1 1.江西理工大学 材料冶金化学学部, 赣州 341000
2 2.上海理工大学 材料科学与工程学院, 上海 200240
高镍正极材料由于较高的比容量和性价比而受到关注, 但在循环过程中稳定性较差且安全性能不佳, 限制了其更广泛的应用。本研究结合微波辅助共沉淀与高温固相法制备高镍正极LiNi0.8Mn0.2O2二元材料, 再掺入不同比例的Co、Al对材料进行改性研究。结果表明, 改性后的材料性能明显改善, 特别是LiNi0.8Mn0.1Co0.08Al0.02O2在2.75~4.35 V、1C下循环100次后容量保持率达到91.39%, 在5C下放电比容量仍有160.03 mAh∙g-1, 并且掺杂后的材料具有较高的热稳定性, 安全性得到提升。其优异的循环保持率归因于Co、Al较好地抑制了循环过程中H2→H3相变的不可逆性对材料结构稳定性的破坏, 以及较弱的电极反应极化, 使电荷转移电阻降低。
1 中国科学院光电研究院, 北京 100094
2 湖北工业大学 机械工程学院, 武汉 430068
提出一种将EPnP算法和SoftPOSIT算法融合的单目视觉姿态自动测量方法.首先, 利用EPnP算法计算得到立体靶标的位姿参数, 并将该位姿参数作为SoftPOSIT算法的迭代初始值带入.其次, 将SoftPOSIT算法计算位姿的的迭代过程与立体靶标结合, 实现姿态的自动测量, 并仿真验证了拓扑确定位姿的有效性.最后, 为了验证姿态测量结果的精度, 以高精度二维转台为基准, 将立体靶标安装在二维转台中, 通过控制转台转动角度得到靶标姿态的测量数据.实验结果表明, 当转台转动角度在［-20°, 20°］时, 靶标姿态角α的测量结果标准差为0.20°, 姿态角β的测量结果标准差为0.27°.
单目视觉 姿态测量 立体靶标 Monocular vision Attitude measurement EPnP EPnP SoftPOSIT SoftPOSIT Stereo target
1 天津大学,理学院,应用物理系,天津,300072
2 天津大学,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072
3 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130033
为满足双目头盔显示器对大视场的要求,对它进行了改进.设计了以微液晶显示器为图像源,有效焦距为35mm,出瞳距离为23mm,出瞳直径为12mm,视场角为40°的头盔投影显示器.该系统由一组双高斯透镜,一个半透半反镜和一个回射屏组成.回射屏的使用使双目设计的视场有效提高,畸变明显降低;衍射面的引入,使系统在尺寸和重量上有明显的减少,像质进一步提高.该系统投影镜头部分重量仅为6.8g,最大镜头直径为16.8mm,完全满足双目设计的要求.目视系统中需重点校正的像散和垂轴色差的最大值分别为0.32mm和13.1μm,最大畸变不足0.1%.选用分辨率为1024×768、像素尺寸为25μm的图像源,系统分辨率满足图像源的要求.
应用光学 头盔投影显示器 折/衍混合系统 回射屏
设计了一种新型的头盔投影光学系统,解决了头盔系统中大视场和双目实现之间的设计矛盾,且有较小的重量和尺寸.系统的特性参量为:视场角60°,有效焦距30 mm,出瞳距离25 mm,出瞳直径12 mm.该系统由折/衍混合双高斯镜头、半透半反镜和回射屏组成.像差分析结果表明,系统的最大像散为0.27 mm,垂轴色差小于2.7μm,畸变小于3.8%,最小分辨角为0.5 mrad,成像质量高.
应用光学 光学设计 头盔投影显示系统 双高斯镜头 回射屏
1 天津大学,理学院应用物理系,天津,300072
2 天津大学,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300072
设计了有效焦距为35 mm,出瞳距离为23 mm,出瞳直径为12 mm,视场角为50°的透视式头盔投影显示器.该系统由一组双高斯透镜,一个半透半反镜和一个回射屏组成.回射屏的使用使双目设计的视场有效提高,畸变明显降低;二元面的引入,使系统在尺寸和重量上有明显的减少,像质进一步提高.该系统投影镜头部分重量仅为10.8 g,最大镜头直径为23.6 mm,完全满足双目设计的要求.目视系统中需重点校正的像散和垂轴色差的最大值分别为0.12 mm和7.89μm,最大畸变＜0.5%.系统最小角分辨率为0.46 mrad,小于人眼的最小角分辨率,解决了普通透视式头盔显示器双目设计时宽视场实现难的问题.
光学设计 透视式头盔投影显示器 折/衍混合系统 回射屏
衍射光学元件具有独特的负色散性质和以其任意的相位分布实现对光波面的任意相位调制的特点,用在光学系统中可大大简化系统结构,而光学塑料在进一步减轻系统重量方面有优势。设计了应用于头盔显示器的折／衍混合全塑料目镜,其有效焦距为30 mm,视场角为40°,出瞳距离为20 mm,出瞳直径为8 mm,由三个折射透镜和一个衍射面组成。该目镜的最大镜头直径为26 mm,总重量为7 g。对于目镜中需要重点校正的像散和垂轴色差的最大值分别为0.58 mm和18 μm,而最大畸变也仅为3.3％;角分辨率为0.44 mrad,小于人眼的最小角分辨率。
应用光学 折／衍混合目镜 光学设计 光学塑料 头盔显示器
1 南开大学现代光学研究所,光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300071
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,长春 130022
设计了穿透式双通道单目微光夜视头盔的光学系统。其中微光物镜视场角为±14°,f数为1.4,含有一个衍射面。设计结果可兼容输入面尺寸为??18 mm,面型为平面的二代和三代微光像增强器;最大畸变小于0.5％,可用于夜间精确瞄准与测量。考虑黑暗环境使用的安全问题,显示系统采用穿透式双通道单目光学系统,实现内部图像和外部真实世界的同时观察。显示系统的特性参量为
应用光学 光学设计 折／衍混合系统 微光夜视 头盔显示器
1 南开大学现代光学研究所光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300071
2 长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,长春,130022
利用衍射光学元件独有的负色散性质和可实现光波面任意相位调制的特点,在光学系统中引入衍射面,设计了出瞳距离为26 mm,出瞳直径为12 mm,视场角为20°(H)×15.4°(V)的用于增强现实的折/衍混合穿透式双通道头盔显示器的光学系统.设计的系统内、外两个光通道的光能量利用率分别达到1/4和1/2.系统分辨力适合采用分辨率为800×600、像元尺寸为33 μm的图像源.设计结果,系统镜头直径小于46 mm,满足用于双目显示的要求.设计结果表明,该系统不仅在结构上满足使用者因素的要求,而且成像质量接近衍射极限,具有很高的分辨率,色差和畸变非常小.设计结果完全满足用于增强现实的要求.
应用光学 光学设计 增强现实 折/衍混合系统
1 南开大学现代光学研究所光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300071
2 长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,长春,130022
以传统凯涅尔目镜为基础,采用ZEMAX软件,设计了衍射面位于目镜系统中不同位置时的折/衍混合目镜系统。所有系统均仅采用最普遍的K??9玻璃。设计结果与传统凯涅尔目镜的光学性能进行了分析和比较。结果表明折/衍混合目镜系统在校正目镜的像差,例如像散、垂轴色差、垂轴像差、轴向像差和轴向色差等方面优于传统的凯涅尔目镜。选择合适的衍射面位置,可以同时获得符合要求的畸变。衍射面的引入,极大地减小了系统的重量和尺寸。
应用光学 光学设计 目镜 折/衍混合
1 南开大学现代光学研究所,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300071
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,国家应用光学重点实验室,长春,130022
在传统的超广角(70°)赛得莫尔(Scidmore)目镜的基础上,设计了两个折衍混合70°视场的目镜。其中一个混合系统含有两个折衍单透镜,另一个含有一个折衍单透镜。所设计的混合系统与赛得莫尔目镜进行了像差和结构的比较,表明折衍混合目镜系统不仅在诸如垂轴像差、垂轴色差、平均场曲等光学性能方面优于传统的赛得莫尔目镜系统,而且在尺寸和重量上有非常显著的减少。最后讨论了衍射面的结构参量。
应用光学 折衍混合系统 目镜系统 光学设计
