在获得石墨烯（RGO）/聚乳酸（PLA）、RGO/四氧化三铁（Fe₃O₄）/PLA多种复合吸波线材的基础上，利用熔融沉积成形技术打印了三层角锥吸波体。利用CST仿真与实验研究了吸波剂组合和分布方式（水平梯度分布和立体梯度分布）对角锥吸波性能的影响，并揭示了吸波机理。研究结果表明，对于均质吸波体，双组元吸波剂吸收性能更佳，且吸波性能随石墨烯的含量增加而改善；对于吸波剂梯度分布吸波体（此时锥体高度为16 mm，底面尺寸为10 mm×10 mm），立体梯度分布时（加入质量分数分别为3%、5%、7%的三层吸波剂石墨烯）可获得最强吸波效果：在6.1~18.0 GHz范围内的反射损耗低于-10 dB，有效吸波带宽可达11.9 GHz以上，在17.2 GHz处达到最高吸收强度为-45.8 dB；相对吸波剂组合，分布方式对角锥吸波能力具有更大影响，立体分布方式的吸波体一方面改善阻抗匹配特性，保证有效吸波带宽，另一方面增大多重散射、反射与球状衍射损耗，提高吸波强度。

为了减小约束投影快速3D打印工艺中黏附力对工艺可靠性及打印速度的影响, 提出了一种多孔透明支撑板+PDMS膜低成本实现阻聚区的方案, 并围绕阻聚区形成的两个关键因素-基底透光性和气体渗透性及其影响阻聚区和黏附力的规律进行研究。通过激光加工方法制备了具有微孔阵列的石英玻璃基底, 通过对基底透光性、透氧性以及氧阻聚区厚度的实验测量, 研究了基底微观几何特征及光照强度、氧气浓度等工艺要素对阻聚区厚度的影响规律, 并通过3D打印试验, 初步研究了不同基底条件下固化层在基底的黏附力。结果表明, 基底微孔影响基底的透光率以及透氧性能, 所制备的具有不同几何特征微孔的基底透光率均大于84%; 通过调控氧浓度、光照强度以及基底微结构特征可以控制氧阻聚区的厚度; 基底及供氧条件影响阻聚区的厚度从而影响剥离力。采用本文制备的约束基底打印零件过程中可以形成阻聚区, 从而显著减小剥离力, 在本文的实验条件下, 固化层从基底的平均剥离力由26.4 N降至5.4 N。

研究了等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺参数对SiNx及SiOxNy防潮能力的影响, 并测试了SiNx/SiOxNy叠层薄膜的水汽渗透速率(WVTR)。实验结果表明: 单层SiNx薄膜和SiOxNy薄膜都存在临界厚度, 当膜厚大于临界值时, 继续增大厚度不会明显改善薄膜的WVTR。当沉积温度从50℃提高到250℃, SiNx薄膜的WVTR从0.031g/(m2·day)降至0.010g/(m2·day)。SiOxNy沉积时, 增大N2O通入量对薄膜的WVTR影响不明显, 但可以有效改善薄膜的弯曲性能。最后, 4个SiNx/SiOxNy叠层膜的WVTR下降到了4.4×10-4g/(m2·day)。叠层膜防潮能力的显著提升归因于叠层结构可以有效解耦层与层之间的缺陷, 延长水汽渗透路径。

提出了一种基于同轴光显微成像的加工表面双向反射分布函数(BRDF)测量方法,采用激光共聚焦显微镜获得了不同粗糙度样块表面的BRDF测量值。测量结果表明,样块表面BRDF会随着粗糙度及微观形貌变化,该测量方法能够获得不同微面元的BRDF测量值。建立了BRDF参数模型,采用遗传算法对测量数据进行处理,确定了最优模型参数。将模型计算结果与测量结果进行了误差分析,最大相对均方根误差为9.97%。结果表明,建立的BRDF模型具有可行性,能准确地描述加工表面反射信息。

利用溶胶凝胶法制备了Mg0.3Zn0.7O薄膜, 并制作了金属半导体金属结构的深紫外探测器。研究了高质量ZnO缓冲层的引入对Mg0.3Zn0.7O薄膜的吸收谱和结晶特性以及Mg0.3Zn0.7O紫外探测器响应参数的影响。实验结果表明: ZnO缓冲层的引入使Mg0.3Zn0.7O薄膜的紫外可见光吸收谱有轻微的红移, 但可以明显提高薄膜的结晶质量, 同时ZnO/Mg0.3Zn0.7O探测器的IV特性表明, ZnO缓冲层的引入可以显著提高器件的光电流, 改善其响应特性, 在20V偏压下将Mg0.3Zn0.7O探测器的响应度由0.035A/W提高至0.63A/W。

提出了一种基于单线阵CCD相机的坐标测量系统。将相机的探测光幕面和激光器的光幕面设置在同一个平面内, 投影板被激光器照亮, 为相机提供具有一定亮度的探测背景。当两发弹丸同时穿越由激光器和线阵相机共同组成的探测光幕面时, 会挡住激光器投射在投影板上的部分光线, 并在投影板上留下两个弹丸的投影。相机采集到两个投影的影像和两发弹丸自身的影像, 并通过计算机图像处理对两种影像加以区分和位置识别, 得到弹丸在CCD器件上的成像点和弹丸在投影板上的投影点中心的位置坐标, 然后再根据激光器发光点和探测镜头主点位置等系统参数, 最终便可求解得到两发弹丸的着靶坐标。结果表明, 所提出的测量原理是可行的, 测量误差在靶面面积为0.5m×0.5m时约为1mm, 如果进一步增大测量靶面面积, 则可以满足现有靶场的测试需求。

针对靶场测试当中CCD立靶测量系统需要稳定可靠触发的需求, 提出一种双光幕触发系统。采用镜头式光幕探测器配合高亮度LED慢散射光源组成触发探测光幕, 利用2个同样的光幕探测器配合测时装置组成区截测速系统, 根据测得的速度值判定飞越探测光幕的目标是否为真实弹丸, 并决定是否输出触发信号。根据速度值V和触发光幕至CCD探测光幕的距离计算出弹丸飞越至探测光幕的时间, 然后在弹丸飞越将近至探测光幕的时刻输出触发信号。该方案不但可以提高系统的稳定性, 避免非真实目标对系统的干扰, 还可以为后续CCD图像采集系统在准确时刻提供触发信号。经实验证明, 所设计的双光幕触发系统的速度测量误差不大于0.4％, 完全满足CCD立靶测量系统需要精确触发的要求。

研究工作主要以多孔整体柱材料作为SERS基底, 赤藓红作为研究对象, 通过调整不同实验条件获得最佳SERS增强效果, 其中包括体系酸碱度及混合时间等, 最终选取了最佳pH值506, 混合时间25 min。 对比了其与传统金胶基底的增强效果, 利用该实验条件将整体柱基底应用于SERS检测色素赤藓红, 对不同浓度的赤藓红样品进行SERS检测, 对赤藓红的的检测限可达到01 μg·mL-1。 该方法利用了金纳米粒子在整体柱介孔材料的有效负载, 形成的结构有利用SERS信号的增强, 并且具有制作简单, 稳定性好等特点, 为SERS技术应用于违禁添加色素的快速筛查提供了有利的理论基础。

针对三发弹丸同时着靶时密集度难以测量的难题，提出一种高速单彩色线阵CCD相机的坐标测量方案.以红、蓝、绿三种颜色扇形一字线激光器作为光源，当飞行弹丸穿越CCD相机与光源共面的光幕时，弹丸在投影板上留下投影，用CCD相机采集投影板上的弹丸投影影像和弹丸自身影像.运用图象处理和坐标计算法识别并计算得到投影点的坐标，按照直线相交的原理求解得到弹丸穿越光幕的坐标.实验分析和仿真表明，该方法能够测量三发弹丸同时着靶的密集度，对研制一类高射频**和多管**的弹丸着靶坐标测量系统具有指导意义.