1 桂林理工大学土木与建筑工程学院,广西 桂林 541004
2 广西智慧结构材料工程研究中心,广西 桂林 541004
3 广西柳州钢铁集团,广西 柳州 545000
碳纤维增强复合材料(CFRP)拉索强度高、重量轻且耐久性好,但长期处于潮湿服役环境下其锚固结构的可靠性存疑。为此对CFRP拉索进行了应力幅为200 MPa、应力上限为0.65极限强度的200万次疲劳循环试验,并令较低端的锚具放置于水环境中,在拉索两端内嵌光纤光栅测量轴向应变变化。结果表明:在循环荷载作用下,CFRP筋与锚固填料间产生微裂缝,锚具内部发生了应力重分布;水浸作用加快了锚具内的应力重分布,其规律分为两个阶段:第一阶段速率较大,主要集中在前50万次循环;第二阶段为50万次至200万次的循环,应力重分布逐渐平稳。研究的CFRP拉索安全通过了疲劳试验,但剩余强度降低了17%,说明水环境对CFRP拉索锚固结构耐久性造成的影响不可忽视。
光纤光学与光通信 碳纤维拉索锚固结构 水环境 疲劳性能 应力重分布 激光与光电子学进展
2022, 59(23): 2306001
1 云南大学 物理与天文学院, 云南省高校光电器件工程重点实验室, 云南 昆明 650500
2 中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海 201899
3 上海大学 材料科学与工程学院, 上海 200444
4 杭州医学院 医学影像学院, 浙江 杭州 310053
5 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
研究了15%Yb, 20%Na∶CaF2-SrF2混晶(Yb,Na∶CaF2-SrF2, CaF2∶SrF2=1∶1)的近红外光谱和激光参数特性。研究显示, Yb,Na∶CaF2-SrF2混晶在974 nm处吸收带宽为22 nm, 吸收系数为13.09 cm-1, 吸收截面为0.31×10-20 cm2。Yb3+离子在CaF2-SrF2基质中主发射峰中心波长位于1 010 nm, 肩峰中心波长位于1 036 nm, 发射带宽为56 nm, 在2F5/2→2F7/2能级之间跃迁对应的荧光寿命为228 μs。采用激发波长980 nm时, 1 010 nm处发射截面为6.52×10-20 cm2、1 036 nm处发射截面为4.11×10-20 cm2, 分别是915 nm激发时的1.49倍与1.68倍; 实现激光输出波长1 036 nm处达到布居反转时所需要激发的激活粒子数的最小分数βmin为0.34%, 在零声子线974 nm处的饱和泵浦功率密度Isat为290.58 kW·cm-2。上述结果表明, Yb,Na∶CaF2-SrF2混晶在近红外波段高能量激光系统中具有潜在应用前景。
氟化物激光晶体 镱离子 吸收光谱 荧光光谱 饱和泵浦功率密度 fluoride laser crystal Yb3+ ions absorption spectra fluorescence spectra saturation pump power density
1 杭州医学院 医学影像学院, 浙江 杭州 310053
2 云南大学 物理与天文学院, 云南 昆明 650500
3 安徽省繁昌第一中学, 安徽 芜湖 241200
4 同济大学 物理科学与工程学院, 上海 200092
5 昆明物理研究所, 云南 昆明 650223
采用多坩埚温度梯度法(Multi-crucible temperature gradient technology,MC-TGT)制备了Dy3+掺杂氟化镧(Dy3+∶LaF3)晶体。通过电感耦合等离子体发射光谱仪、透射光谱、吸收光谱、荧光光谱等手段对Dy3+在LaF3晶体中的实际掺杂浓度、中红外透过光谱、可见光波段光谱特性等进行了研究。实验结果表明, Dy3+在LaF3晶体中的分凝系数约为0.8; 格位浓度随着Dy3+掺杂浓度提高而增加, 2%Dy∶LaF3晶体中的格位浓度达5.90×1020 ions·cm-3。在1%Dy∶LaF3晶体中, 采用400 nm光激发, 发光中心波长位于601 nm的发射谱带强度最大, 位于511 nm的发射峰最宽, 半高宽达152 nm; 改用450 nm光激发, 最强发射峰移至677 nm, 最宽发射峰位于568 nm处。提高Dy3+掺杂浓度到2%, 采用400 nm或450 nm光激发, 发光中心波长均位于478 nm和571 nm。在透射光谱2.5~9 μm范围内, Dy∶LaF3晶体(厚度为0.96 mm)红外波段透过率达85%以上。Dy∶LaF3晶体有望在可见光、中红外等激光领域得到应用。
温度梯度法 镝离子 氟化镧晶体 中红外透过光谱 荧光光谱 temperature gradient technology Dy3+ LaF3 crystal mid-infrared transmission spectra photoluminescence
强激光与粒子束
2020, 32(6): 062002
1 贵州电网有限责任公司 输电运行检修分公司, 贵阳 550000
2 中国电建集团 贵州电力设计研究院有限公司, 贵阳 550000
为了解决电力线点云可能存在交跨线点云较难处理、绝缘子点云较难分割、现有算法模型研究不完整问题,采用了基于点云数据特征的电力线快速提取和重建方法,首先通过输电线路体素栅格高程特征进行点云快速粗分类,然后运用随机一致性算法进行点云快速精化,采用顾及交跨线的滤波算法高效准确提取电力线点云,针对电力线局部线性模型分割出绝缘子,最后采用局部加权质心的方式提取电力线关键点,实现电力线的快速重建,并进行了理论分析和实验验证,取得了较好的实验结果。结果表明,电力线提取与重建综合准确率95.3%,总体耗时2.5s以内,验证了算法的快速性、准确性和鲁棒性。这一结果对电力线点云提取和重建有一定帮助。
激光技术 电力线提取 霍夫变换 输电线路 laser technique power line extraction Hough transform transmission line
1 火箭军工程大学核工程学院, 陕西 西安 710025
2 西北工业大学航海学院, 陕西 西安 710072
基于深度学习的目标检测技术在目标检测领域有强大的生命力,但是将其用于合成孔径雷达(SAR)图像舰船目标检测时并没有达到预期的效果。提出了一种基于卷积神经网络的SAR图像舰船目标检测算法用来检测多场景下的多尺度舰船目标,在单发多盒探测器检测框架的基础上,使用性能更好的Darknet-53作为特征提取网络,加入更深层次的特征融合网络,生成语义信息更加丰富的新的特征预测图。同时在训练策略上使用了一种新的二分类损失函数来解决训练过程中难易样本失衡的问题。在扩展的公开SAR图像舰船数据集上进行验证实验,实验结果表明,所提方法对复杂场景下不同尺寸的舰船目标的检测展现出了良好的适应性。
机器视觉 合成孔径雷达 神经网络 舰船目标检测 单发多盒探测器 复杂场景
1 广东省广州地理研究所地理空间信息技术与应用公共实验室,广东 广州 510070
2 广东省林业科学研究院森林培育与保护利用重点实验室,广东 广州 510520
3 广东省深圳市野生动物救助中心,广东 深圳 518040
高光谱遥感数据为树种的精细识别提供了可能。为探索高光谱数据在树种识别中的能力,本研究基于深圳市坝光古银叶树群落的8种主要树种叶片高光谱数据,比较了6种光谱预处理方式和2种分类方法对树种分类识别精度的影响,并基于随机森林算法对不同树种识别的特征波段进行了识别。研究结果表明,一阶导数预处理方法在分类识别中性能最好,平均分类精度为76.65%;随机森林回归方法较支持向量回归算法的性能好,模型平均分类识别精度为73.07%。从混淆矩阵可以看出,多毛茜草、银柴、阴香易错分为假萍婆,鸭脚木与银柴易错分,银叶树和细叶榕易错分。400 nm、495 nm、615~675 nm、835 nm、915~975 nm、1035~1065 nm、1085~1135 nm、1265~1275 nm、1425~1535 nm、2040 nm、2100~2270 nm、2430 nm附近的光谱数据与8个树种分类识别有密切关系。
机器学习 树种分类 高光谱 叶片 machine learning tree species classification hyperspectral leaf
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621999
为了研究物质弹塑性对磁驱动实验运动过程、不稳定性发展等的影响, 在MDSC2程序的基础上, 增加了弹塑性模块, 研制了包括弹塑性的磁流体力学程序, 并进行了弹塑性项影响的数值模拟和分析。数值模拟表明: 没有初始扰动时, 弹塑性项几乎不影响套筒内外半径的运动轨迹; 有初始扰动时, 弹塑性项对磁驱动固体套筒的Rayleigh-Tayor不稳定性有明显的抑制作用。
弹塑性 磁流体力学 磁驱动数值模拟程序 RT不稳定性 固体套筒 elastoplasticity magnetohydrodynamic two-dimensional magnetically driven simulation cod Rayleigh-Taylor instability solid liner 强激光与粒子束
2018, 30(6): 065002
以三价铕离子为单一铕源, 采用化学共沉淀法制备了二价铕与三价铕共掺杂的SrSO4荧光粉体材料.通过X射线衍射仪、扫描电镜、光致发光谱仪对该荧光粉的晶体结构、形貌、光致发光特性进行分析.研究发现: 所合成的SrSO4粉体材料为二价铕与三价铕共掺杂的SrSO4微晶, 其大小在1~10 μm之间.在325 nm 的紫外光激发下该微晶能发射很强的绛红色荧光, 其光致光谱由一个位于379 nm 的宽发光带和位于575 nm、591 nm和612 nm的三个窄发光带组成.基于局域密度近似的密度泛函理论, 计算了SrSO4的能带结构及其氧缺陷能级, 然后以能带结构为基础讨论了二价铕与三价铕共掺杂SrSO4的发光机理.峰位于379 nm的宽发光带可归因于SrSO4微晶中二价铕离子发光中心的4f65d1→4f7的电子跃迁, 而三个红色窄发光峰分别来自三价铕离子5D0→7F0, 5D0→7F1, 5D0→7F2的电子跃迁.实验表明二价铕与三价铕共掺杂的SrSO4能作为高效的绛红色荧光粉.
铕掺杂 光致发光 局域密度近似 密度泛函计算 SrSO4 SrSO4 Eu dopant Photoluminescence Local density approximation Density functional calculation 光子学报
2017, 46(10): 1016001