单镜头天幕靶配接线阵光源构成等腰三角形探测光幕, 常用作室内靶道速度测量装置, 探测灵敏度直接影响天幕靶测速精度。分析了该类探测光幕的构建及工作原理, 考虑天幕靶光学镜头的边缘效应及照度距离衰减, 建立了灵敏度计算模型, 推导了弹丸穿过光幕时刻遮挡光源引起光通量变化量的计算公式, 以弹丸穿过光轴上某处产生的光通量变化量为参考值进行归一化处理, 得到探测光幕内灵敏度分布规律并进行实弹射击试验验证, 文中的结论可用于指导天幕靶配接线阵光源测速系统的使用和设计。

磷是影响藻类生长的重要营养元素, 它在沉积物界面上的吸附是海洋环境中磷循环的重要环节, 金属氧化物是吸附磷沉积物的重要活性组分之一。采用批量实验法研究不同结构的氧化铝对无机磷的吸附特征, 分别使用二段一级动力学方程和Freundlich等方程对其动力学曲线和平衡吸附等温线进行定量描述, 并对介质盐度、温度等影响因素进行研究。结果发现, 无定型氧化铝结晶弱且比表面积大, 该特点使其吸附容量大于γ-Al₂O₃, 结合表面酸碱滴定的结果, 可知吸附也与铝氧化物的表面酸碱性质相关。分析影响因素可知, 与NaNO₃介质相比, 氧化铝吸附海水中的磷受到阻滞, 且随着介质离子强度增大, 吸附量均呈现降低趋势; pH显著影响磷的吸附量, 在pH=5左右, 两种氧化铝表面对磷酸根的吸附达到最大值; 温度升高, 有利于吸附的进行, 该吸附为吸热、自发、熵增加的过程, 两种结构氧化铝的吸附热力学参数无显著差异。

探索不同激光加工参数对选区激光熔化成形Ti6Al4V质量的影响从而得到最佳工艺参数, 在此基础上研究不同热处理工艺对选区激光熔化成形Ti6Al4V力学性能的影响。在230、280 W两种功率下设计5种不同的扫描间距, 并改变功率和扫描速度以获得7种不同的线能量密度。设计三组热处理工艺, 分别为625、950 ℃保温30 min炉冷, 950、1 080 ℃保温30 min水冷以及950、1 080 ℃保温30 min水冷后时效。进行金相观察、硬度测量以及拉伸试验, 用电子探针观查断口形貌。结果: 280 W下的致密度最高达到99.96%。P＝150 W, V＝1 250 mm/s时试样侧面的粗糙度最低为20.7 μm。950 ℃退火后针状马氏体变成粗大的片状α板条组织, 950 ℃固溶时效后生成等轴α相以及α的混合组织。硬度最高达到418 HV0.3。利用最佳工艺成形Ti6Al4V后, 950 ℃保温30 min并炉冷可以得到较好的综合力学性能。

针对声表面波(SAW)传感器对品质因数、寿命和成本的要求，研制了Parylene增强型SAW传感器。根据金属剥离工艺要求，利用LOR剥离胶和AZ5214光刻胶双层胶旋涂工艺制作了梯形结构；在传统光学光刻条件下制作了2 μm的超细叉指电极。传感器制作过程利用了MEMS工艺，不仅实现了传感器的微型化，还可以批量化生产，得到的以石英为基底的传感器谐振频率达到249.077 953 MHz。最后在传感器的表面镀制Parylene聚合物薄膜以提高基底温度灵敏度。实验对比了未增强型（未镀Parylene）和增强型SAW传感器 (镀Parylene)的温度灵敏度。结果显示：未增强型SAW传感器温度灵敏度为2.048 kHz/℃，Parylene增强型SAW传感器温度灵敏度为2.855 kHz/℃，比前者提高了0.807 kHz/℃，且镀Parylene之后谐振频率变化量与温度具有较好的线性度，线性相关系数达到0.996 15。实验证明，Parlene增强型SAW传感器的性能优于未增强的SAW传感器。

X射线硬化是导致工业CT重建图像质量下降的物理原因之一。硬化伪影通常表现为两种形式, 即杯状伪影和带状伪影。描述并证实了硬化伪影的一种新型表现形式, 这种伪影与真实结构相关, 且分布规则, 容易造成伪影与真实结构的混淆。采用线性化校正方法对该伪影进行抑制, 提高了重建图像质量, 改善了通过CT重建图像进行几何测量的精度。

采用X射线CT(XCT)技术进行体积重构的研究方法, 解决了异形泡沫金密度表征中体积难以精确测量的问题, 密度表征结果为978.68 mg/cm3。同时, 为了研究该方法的有效性与不确定度, 开展了XCT体积重构法与排水法对具有不规则外形橡皮泥样品的密度表征对比实验, 结果表明两者之间的相对误差小于1%。

为了验证工业CT系统对检测件的测量精度，设计了一套评估方法，针对由国家X射线数字化成像仪器中心自主研发的9 MeV 高能工业CT系统和450 kV工业CT系统，设计制作了标准测量试块，以三坐标测量机为辅助测量手段，对CT图像的线性尺寸、球面尺寸、角度尺寸、孔径尺寸和定位尺寸等进行对比测量，得到不同尺寸类型的测量误差。在不考虑尺寸类型的影响下，分别对铝、不锈钢和尼龙三种材料做了CT测量误差对比，结果表明，对于这三种材料来说，材料密度越大测量精度越高。实验结果表明，可验证工业CT系统对不同类型尺寸测量的精度，工业CT系统可完成精度较高的尺寸测量工作，特别对复杂结构的内部尺寸测量有一定的优势。