1 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室，安徽 合肥 230026
2 合肥中科环境监测技术国家工程实验室有限公司，安徽 合肥 230088
3 安徽大学物质科学与信息技术研究院，安徽 合肥 230039
4 中国科学院安徽光学精密机械研究所，安徽 合肥 230031
针对激光雷达信号中含有的噪声，提出一种将数据分区使用小波包变换分解和重构算法的信号降噪方法，该方法能为下一级消光系数反演提供高质量数据。为了验证该方法的有效性，比较雷达原始数据、小波包处理后反演的消光系数、分区小波包处理后反演的消光系数的差异，并进一步使用Bump、Block测试信号进行数值模拟，定量分析了分区小波包算法的去噪效果。分区小波包算法处理的Bump、Block测试信号评价函数的均方误差（MSE）和R值均优于一般小波包结果。结果表明，分区小波包降噪方法能通过降噪改善下一级反演消光系数结果，有效保护低空的激光雷达消光廓线的细节结构并抑制高空的信号噪声。空气气溶胶消光系数随时间和空间变化的伪彩图表明了所提方法的可行性和实用性。
信号 小波变换 降噪 消光系数 激光与光电子学进展
2023, 60(20): 2028011
1 华中科技大学, 温州先进制造技术研究院, 浙江 温州 325035
2 华中科技大学光学与电子信息学院, 武汉 430074
微波介质陶瓷是制造5G通信元件的关键材料, 采用传统的固相反应法制备BaSn(Si1-xGex)3O9(0≤x≤1.0)微波介质陶瓷, 研究Ge4+取代Si4+对BaSnSi3O9陶瓷烧结行为、晶体结构和微波介电性能的影响。结果表明: BaSnSi3O9陶瓷在最佳的 1 450 ℃烧结温度下表现出多孔的微观结构, 并呈现较差的微波介电性能(介电常数εr=6.61, 品质因数Q×f=7 977 GHz (谐振频率为15.03 GHz), τf=-37.8×10-6/℃)。通过Ge4+对Si4+的取代能形成BaSn(Si1-xGex)3O9固溶体, 其晶体结构为六方结构和P-6c2空间群。采用Ge4+对Si4+的取代促进了BaSn(Si1-xGex)3O9 (0≤x≤1.0)陶瓷的烧结, 改变了晶体结构参数实现对陶瓷微波介电性能的优化。BaSn(Si1-xGex)3O9(0≤x≤1.0)陶瓷的Q×f值主要与Si/Ge-O和Sn-O键中共价键的比例有关, 在x=1.0时BaSn(Si1-xGex)3O9陶瓷具有最优的微波介电性能: εr=8.53, Q×f=15 829 GHz (谐振频率为14.41 GHz), τf =-34.2×10-6 ℃-1。
陶瓷 烧结行为 晶体结构参数 微波介电性能 ceramics sintering behavior crystal structural parameter microwave dielectric properties
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Instrument Science and Engineering, School of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
2 Department of Electrical Engineering, School of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
3 Southwest Institute of Technical Physics, Chengdu 610041, China
This paper investigates the combination of laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) and deep convolutional neural networks (CNNs) to classify copper concentrate samples using pretrained CNN models through transfer learning. Four pretrained CNN models were compared. The LIBS profiles were augmented into 2D matrices. Three transfer learning methods were tried. All the models got a high classification accuracy of , with the highest at 96.2% for VGG16. These results suggested that the knowledge learned from machine vision by the CNN models can accelerate the training process and reduce the risk of overfitting. The results showed that deep CNN and transfer learning have great potential for the classification of copper concentrates by portable LIBS.
laser-induced breakdown spectroscopy convolutional neural networks classification flotation concentrate transfer learning Chinese Optics Letters
2023, 21(4): 043001
1 宁夏大学机械工程学院, 银川 750021
2 宁夏光伏材料重点实验室, 银川 750021
因硅具有高达4 200 mA?偸h/g的理论嵌锂容量, 成为目前最具有发展前景的锂离子电池负极材料。但是, 因硅材料在嵌脱锂过程中存在巨大的体积膨胀(≥300%), 制约了其作为锂离子电池负极的商业化应用。通过采用静电纺丝技术和碳源前驱体包覆相结合的方法, 经过碳化处理制备的C@Si/C硅基复合负极。使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对材料的物相结构和微观形貌进行了表征, 采用热重分析实验研究了聚乙烯吡咯烷酮包覆后所得材料质量随温度的变化情况, 通过Raman测试考察了碳化后所得硅基负极材料的石墨化程度。对所制备的硅基负极材料进行了恒电流充放电、循环伏安及交流阻抗谱分析。结果表明: 经碳包覆后的静电纺丝Si/C纤维相较于未包覆前, 电化学性能有了明显提升。在0.1 A/g的电流密度下, 首次放电容量可达到1 401.4 mA?偸h/g, 首次Coulombic效率高达70.22%, 经100圈循环后容量仍保持在582.6 mA?偸h/g, 倍率测试结果表明, 经过1.0 A/g的大电流密度测试后, 在0.1 A/g的电流密度下, 仍具有622.2 mA?偸h/g的可逆容量。
硅基 复合负极 静电纺丝 锂离子电池 silicon-based composite anode electrospinning lithium-ion battery
1 宁夏大学机械工程学院，银川 750021
2 宁夏光伏材料重点实验室，银川 750021
针对硅材料嵌脱锂过程中体积膨胀容易导致负极材料粉化和与集流体脱落而使电池容量快速衰减、导电性差等问题，以自制的纳米硅为主要材料，采用静电纺丝的方法原位制备了具有无纺布结构的柔性硅基负极，对其物性与结构形貌和电化学性能进行了系统研究。结果表明：所制备的无纺布结构的硅基负极具有非常好的柔性，聚乙烯吡咯烷酮裂解后的碳主要以无定形碳的形式存在，Si/C复合的硅基负极纤维膜具有高的比表面积并存在大量介孔结构。在0.1 A/g充放电电流密度下，首圈放电容量可以达到2 086.7 mA·h/g，初始Coulombic效率高达81.1%，放电容量经过100圈循环后仍能维持在500 mA·h/g以上。
无纺布 硅基负极 静电纺丝 锂离子电池 non-woven fabric silicon-based anode electrospinning lithium-ion battery
强激光与粒子束
2022, 34(6): 064007
南京工业大学机械与动力工程学院, 江苏 南京 211816
针对传统摄像机标定方法标定精度低且标定可重复性差等问题,提出了一种基于麻雀搜索算法(SSA)的摄像机标定方法。首先,利用MATLAB软件中的标定工具箱,获得摄像机内参和外参的初估值,并以求出的初估值为基础,确定SSA的运行区间。然后,通过建立平均重投影误差方程,利用SSA对确定区间内的摄像机参数进行优化,获得了较小的平均重投影误差。最后,将所提标定方法与基于天牛须搜索算法、粒子群优化算法的标定方法的结果进行对比分析,发现利用基于SSA的摄像机标定方法所得的平均重投影误差最小(0.0326 pixel)且方法的可重复性最好。
机器视觉 摄像机标定 摄像机模型 内部参数 畸变系数 麻雀搜索算法 激光与光电子学进展
2021, 58(22): 2215004
1 中国人民解放军31002部队，北京 100000
2 空军指挥学院，北京 100000
基于进化多目标优化方法研究对地打击**-目标分配(WTA)建模和求解问题。首先，分析对地打击WTA问题特点，定义优化目标函数为飞机突防风险最小和目标毁伤效能最大，提出一种基于栅格地图的防空火力对飞机威胁的量化评估方法，建立多目标优化问题模型; 然后，采用一种多目标优化算法NSGA-Ⅱ对问题求解，结合问题特点设计算法各组成部分; 最后，构建仿真算例进行实验分析，仿真结果表明，所提模型和算法能够有效求解对地打击WTA问题，可为工程实现提供参考。
**-目标分配(WTA) 对地打击 多目标优化 Weapon-Target Assignment (WTA) ground target attacking multi-objective optimization NSGA-Ⅱ NSGA-Ⅱ
1 中国科学院上海高等研究院, 上海 201204
2 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201800
3 清华大学工程物理系, 北京 100084
X射线自由电子激光试验装置(以下简称“SXFEL试验装置”)是中国第一台X射线相干光源,其输出波长小于9 nm。这台基于0.84 GeV 直线加速器、以掌握装置相关技术和实验演示种子型自由电子激光(FEL)级联与短波长回声型FEL为主要目标的自由电子激光装置,于2020年11月通过国家验收。本文将介绍SXFEL试验装置的基本情况和主要进展。
激光光学 X射线 自由电子激光 直线加速器
合肥京东方显示技术有限公司, 安徽 合肥 230000
在TFT-LCD产品中, 液晶扩散不均是一种常见的不良缺陷。此种缺陷形状不规则, 现象为液晶屏中存在形状不规则小气泡。它的主要原因是由于液晶未完全扩散导致的。为了改善这种缺陷, 本文通过流体Washburn模型模拟液晶扩散过程, 发现液晶流动时间和液晶初始位置是关键因素, 并利用上述两个关键因素设计实验。实验结果表明, 将液晶滴注形状由2×5型变更为“工”字型, 有效地解决了扩散不均的问题。同时将对盒设备进行实验, 发现抽真空时间增加至50 s更有利于此问题的解决。另外, 对加热设备进行实验, 发现加热实验延长至100 min, 同样有利于解决不良。所以, 改变液晶滴下的初始位置、增加抽真空时间、增加加热固化时间等方式可有效改善液晶扩散不均现象。
液晶 成盒 扩散不均 liquid crystal cell diffusion inhomogeneity
