NECP-SARAX是西安交通大学核工程计算物理实验室开发的先进反应堆中子学分析系统，近些年基于CEFR、PHENIX、SUPERPHENIX、JOYO MK-I、ZPR和ZPPR等反应堆开展了程序的验证与确认工作，计算结果表明：NECP-SARAX在快堆堆芯物理特性分析具有良好的性能。同时，利用上述反应堆中的燃料组件和控制棒组件，初步展现了截面计算程序TULIP在快谱问题计算分析上的精确性，但是仍然缺乏系统性地验证与确认。为了确认TULIP程序对于不同类型快谱问题的适用性，从国际临界安全基准评估项目中选取了147组临界实验装置进行计算分析，发现对于带有厚反射层的实验装置，TULIP程序计算keff和蒙特卡罗程序计算值的偏差超过10-2。以HMF021-002实验装置构造均匀两核素问题展开研究，中等质量核素在非共振区表现出类似共振波动状的散射截面，对于使用大量结构材料的快谱系统，其非共振区类似共振波动截面的自屏效应变得不可忽略。针对此现象，对TULIP程序的共振计算策略和非共振区计算方法进行优化，采用超细群（Ultra Fine Group，UFG）的共振计算方法，对中等质量核素高装载量情况下非共振区类似共振波动状截面的自屏效应进行处理，改进程序后相应实验装置计算偏差降低到3×10-3内，数值结果表明，改进后的TULIP程序对于快谱系统具有良好的计算分析能力。
TULIP程序 ICSBEP基准题 中等质量核素 非共振区 类似共振状的截面 TULIP code ICSBEP benchmark Intermediate-weight nuclide Nonresonance energy Resonance-like cross section 丁宇 1,2,3,4,*杨淋玉 1,2,3,4陈靖 1,2,3,4王星雨 1,2,3,4[ ... ]陈文杰 1,2,3,4
1 南京信息工程大学自动化学院，江苏 南京 210044
2 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心，江苏 南京 210044
3 南京信息工程大学江苏省气象能源利用与控制工程技术研究中心，江苏 南京 210044
4 南京信息工程大学江苏省大数据分析技术重点实验室，江苏 南京 210044
5 中国人民解放军32181部队，河北 石家庄 050000
Mg元素能使铝合金获得更好的力学性能并在合金表面形成抗腐蚀的尖晶石膜，使合金具备较好的抗腐蚀性能，因此，探索能快速准确定量分析铝合金中Mg元素含量的方法具有重要意义。首先，基于激光诱导击穿光谱（LIBS）技术对17个铝合金样品中的Mg元素进行检测分析。然后，用Nd∶YAG激光器作为光源，分别建立了偏最小二乘（PLS）和随机森林（RF）模型，并对模型的预测性能进行了分析。实验结果表明，针对相同的测试集，PLS模型的相关系数（）为0.6809，均方根误差（RMSE）为1.2042；RF模型的为0.8571，RMSE为1.0918。为了提高RF模型的预测性能，根据变量重要性对输入波长进行筛选。选取变量重要性大于0.11的波长点时，基于变量重要性的RF模型为0.9461，RMSE为0.9534，相比RF模型的预测结果，提升了10.38%，RMSE降低了12.68%，且建模时间减少了91.67%。
激光光学 铝合金 激光诱导击穿光谱 随机森林 定量分析 激光与光电子学进展
2022, 59(13): 1314006
Wenjie Chen 1,2,3,4Junfeng Jiang 1,2,3,*Kun Liu 1,2,3Shuang Wang 1,2,3[ ... ]Tiegen Liu 1,2,3
Author Affiliations
Abstract
1 School of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
2 Key Laboratory of Opto-electronics Information Technology (Tianjin University), Ministry of Education, Tianjin 300072, China
3 Tianjin Optical Fiber Sensing Engineering Center, Institute of Optical Fiber Sensing of Tianjin University, Tianjin 300072, China
4 Science and Technology on Communication Networks Laboratory, Shijiazhuang 050002, China
A differential phase extracting method based on self-copy-shift for distributed acoustic sensing is proposed. Heterodyne and optical hybrids are used to realize high signal-to-noise ratio in-phase and quadrature-phase (IQ) signal measurement. The measured signals are self-copied and shifted for certain data points, and then they are digitally mixed with the original signals to construct the differential phase. The four produced signals are then combined to carry out IQ demodulation. An experiment with strain having an amplitude modulation waveform is carried out. The results showed that waveform information can be recovered well, and the signal-to-noise ratio achieves 32.8 dB.
optical fiber sensing phase extraction coherent OTDR distributed sensing Chinese Optics Letters
2020, 18(8): 081201
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室, 光纤传感研究所, 天津 300072
2 堪萨斯大学电气工程与计算科学系, 堪萨斯州 劳伦斯 66045, 美国
3 国家海洋技术中心, 天津 300112
提出了基于液晶相位延迟的用于相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)激发源的斯托克斯光的快速宽范围波长电调谐方法。数值仿真分析了脉冲的峰值功率和光子晶体光纤(PCF)长度对光孤子自频移(SSFS)频移量的影响, 计算结果表明对2 m长的PCF, 注入光脉冲的峰值功率为2.7 kW时, 可探测波数为3509 cm-1。基于液晶相位延迟器构建了快速波长调谐装置并搭建了实验系统, 实验结果表明波长切换响应时间可达0.165 ms, 对1.98 m长的PCF注入峰值功率范围为0.108~2.517 kW的光脉冲时, 基阶孤子中心波长调谐范围为807~1064 nm, 理论可探测波数范围为432~3422 cm-1。
激光器 光孤子自频移 波长调谐 相干反斯托克斯拉曼散射 光子晶体光纤
陕西省杂交油菜研究中心, 国家油料作物改良中心陕西分中心, 陕西 大荔 715105
为了提高近红外模型的精确度与准确度, 需要定期地对原模型进行修正。常用的方法是在原模型中添加一些包含新信息的新样品, 因此, 样品的选择成为模型维护过程中的关键因素之一。以利用近红外光谱分析法测定油菜籽含油量为例, 向原模型中添加不同偏差的样品建立独立的近红外模型, 并设计相应的验证集对各模型的预测性能进行全面评价。结果表明: 不同偏差的样品对模型预测性能的改善效果有差异, 只有当新样品的偏差与原模型的预测偏差相匹配时, 添加的新样品才能更有效地对原模型进行修正。依据偏差选择样品的新思路为近红外模型的维护提供了一条有效地途径。
近红外模型 含油量 偏差 near infrared model oil content deviation
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
2 军事交通学院基础部, 天津 300161
理论分析了微管回音壁谐振模(WGM)不同径向模式下的光场分布对传感灵敏度的影响。通过改变入射光角度，利用棱镜耦合的方法在微管中激发出不同的径向模式，利用不同质量分数的乙醇水溶液进行传感实验，分别获得了不同径向模式的传感灵敏度。结果表明传感灵敏度受径向模式数影响较大，由28阶WGM径向模式下的2.725 nm/RIU(折射率单元)提高到38阶径向模时的24.464 nm/RIU，实验结果与理论分析基本一致。
生物光学 径向模式 灵敏度 微管 回音壁谐振模 光学学报
2013, 33(12): 1228003
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
2 军事交通学院基础部, 天津 300161
研究了微管内壁涂覆介质层的折射率传感灵敏度增强效应，通过建立四层环状结构模型对薄壁微管和厚壁微管进行了模式场分布和传感灵敏度仿真计算。计算结果表明涂覆高折射率介质层有效增加了微管内部的光场能量，从而增强传感灵敏度，将薄壁微管的一阶径向模式折射率传感灵敏度提高近65倍，厚壁微管高阶径向模式的折射率传感灵敏度提高近302倍。随涂覆介质层厚度的变化，厚壁微管高阶径向模式的折射率传感灵敏度变化存在多峰特点，并对该现象从几何光学的角度进行了分析。
传感器 生物传感器 灵敏度 微管 回音壁谐振模
