作者单位
摘要
1 昆明物理研究所,云南 昆明 650223
2 空军装备部驻昆明地区军事代表室,云南 昆明 650223
红外探测器的环境耐受能力取决于设计和制造中完整有效的环境耐受措施,环境试验与评价验证了其在极端环境作用下能正常工作的能力。研制、生产和使用各阶段的试验目的不同,试验施加应力的大小不同,必须进行环境自然条件和诱发条件测量、温度响应特性调查和试验环境分析,选择正确、合理和必要的设计与试验环境条件,以尽可能产生最适合的试验数据,保证顾客所需的质量水平和有价格竞争力的可用性。运用288×4红外焦平面杜瓦组件温度响应试验实测数据和时间常数方法,计算分析它的温度稳定时间,指出空气介质温度循环筛选或温度冲击试验,不能在红外探测器的功能部件上施加大于10 ℃/min的温度急剧变化应力,高温工作状态的温度变化速率大于50 ℃/min对冷头部分的缺陷筛选效果更好。试验结果表明,真空完好性恒定高温试验应力量值大于+90 ℃、2160 h。能够通过高温+71 ℃、低温−54 ℃无故障环境试验考核的产品具有全世界贮存、运输和使用的潜力。
环境适应性 可靠性 环境应力筛选 红外焦平面 杜瓦 environmental worthiness reliability environmental stress screening IRFPA Dewar 
红外与激光工程
2022, 51(4): 20210337
作者单位
摘要
1 四川农业大学机电学院, 四川 雅安 625014
2 四川农业大学信息工程学院, 四川 雅安 625014
猕猴桃糖度是重要的猕猴桃内部品质衡量指标。 传统的糖度检测耗时且有损样品, 有效无损检测猕猴桃糖度含量对于其品质分级、 储藏销售具有重大意义。 基于高光谱成像技术的常见果蔬品质无损检测方法多数是采用竞争性自适应重加权算法(CARS)、 连续投影算法(SPA)、 主成分分析(PCA)、 迭代保留信息变量法(IRIV)等算法中的某个单一算法提取特征光谱变量, 而这些算法单独使用易导致预测结果的稳定性不足。 对此, 开展了基于高光谱成像技术的猕猴桃糖度的无损检测方法研究。 以四川省雅安市“红阳”猕猴桃为研究对象, 依次对猕猴桃样本编号并采集其在400~1 000 nm波长范围内的高光谱图像, 计算感兴趣区域的平均光谱作为样本的有效光谱信息; 分别采用多元散射校正(MSC)、 标准正态变量变换(SNV)、 直接正交信号校正(DOSC)等3种光谱数据预处理方法分析对预测模型精度的影响, 对比结果显示DOSC的预处理效果最好; 对预处理后的光谱分别采用一次降维(CARS, SPA, IRIV)、 一次组合降维(CARS+SPA, CARS+IRIV)算法和二次组合降维算法((CARS+SPA)-SPA, (CARS+IRIV)-SPA))等7种算法提取特征光谱变量, 并分别构建了预测猕猴桃糖度的3种模型, 即支持向量回归机(SVR)、 最小二乘支持向量机(LSSVM)和极限学习机(ELM)模型; 最后对比了基于不同特征提取方法的3种模型的预测精度。 研究结果表明: ELM模型具有最好的预测性能, 而SVR模型的预测性能最差; (CARS+IRIV)-SPA所选特征光谱变量输入LSSVM、 ELM模型, 其获得的预测结果均优于其他算法所选特征光谱变量输入对应模型所得的预测结果, 证明了(CARS+IRIV)-SPA算法在提高猕猴桃糖度含量检测精度方面的有效性。 对比不同方法的预测结果可知, (CARS+IRIV)-SPA-ELM对猕猴桃糖度的预测性能最优, 其相关系数Rc=0.945 1, Rp=0.839 0, 均方根误差RMSEC=0.450 3, RMSEP=0.598 3, 预测相对分析误差RPD=2.535 1, 该方法为猕猴桃糖度的检测无损化、 精准化、 智能化发展提供了可靠的理论依据和技术支撑。
猕猴桃 高光谱成像 糖度 特征光谱变量 极限学习机 Kiwi Hyperspectral imaging Sugar content Characteristic wavelength Extreme learning machine 
光谱学与光谱分析
2021, 41(7): 2188
作者单位
摘要
深圳市计量质量检测研究院, 广东 深圳 518131
车用乙醇汽油是一种新型、 清洁的汽车燃料, 在燃烧过程中, 微量的重金属杂质对汽车的行驶和养护有着至关重要的影响, 一些燃烧产物可能会污染环境, 威胁人们的身体健康, 因此有必要对其中的微量元素进行控制。 以异辛烷稀释汽油样品, 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定车用E10乙醇汽油中钠、 锌含量的方法, 选择钠和锌的分析谱线分别为: 589.592和213.857 nm, 实验优化了雾化气流量和蠕动泵速率对信背比的影响, 应用了半导体制冷雾化系统(雾化室温度设置为-10 ℃)降低了进样过程中溶液的挥发性, 保证了等离子体的稳定性, 同时, 实验研究了稀释比、 内标元素以及稀释剂的类型对测定结果的影响, 结果表明: (1)在-10 ℃低温下选择航空煤油为稀释剂, 钠和锌的回收率均在120%以上, Y内标比值均在1.20以上, 异辛烷为稀释剂时回收率和内标比值均满足要求, 可能是航空煤油在低温下的密度和黏度较大导致, 得出低温条件下异辛烷比航空煤油更适合作为乙醇汽油的稀释剂; (2)当选择Co做为内标元素时, 有些样品的内标元素比值在120%以上, Y为内标元素时, 样品的内标元素比值均满足要求, 可能是由于Co的稳定性较差或样品里含有Co, 得出Y比Co元素更适合做为乙醇汽油的内标元素; (3)本方法的钠和锌元素的检出限分别为0.013和0.005 mg·kg-1, 加标回收率为85.1%~106.0%, 相对标准偏差(RSD, n=7)为1.0%~4.8%; (4)通过与微波消解-ICP-OES法进行比较, 本方法的测定结果与加标理论值较接近, 弥补了微波消解法元素易损失的缺点。 此法具有快速、 灵敏、 准确的优点, 可应用于乙醇汽油中钠和锌元素的监测。
E10乙醇汽油 电感耦合等离子体发射光谱 半导体制冷雾化系统   Ethanol gasoline for motor vehicles(E10) ICP-OES Semiconductor refrigeration nebulizer system Sodium Zinc 
光谱学与光谱分析
2021, 41(3): 973
作者单位
摘要
1 昆明物理研究所,云南 昆明 650223
2 空军装备部驻昆明地区军事代表室,云南 昆明 650223
中波或长波红外焦平面阵列有效像元率递减的变化趋势,必然是由制造工艺缺陷、特定的工作应力或环境应力引起的某种机理造成。根据红外探测器输出信号电压的数学模型,通过信号传输分析、性能评价测试数据统计分析,运用统计图形、响应曲线及输出信号电压灰度图等可视化手段,直观地呈现无效像元的类型、数量、位置、分布,以及像元信号电压、噪声电压和响应电压等无效像元特性。统计分析显示,像元中心距15 μm的中波320×256探测器杜瓦制冷机组件,在使用过程中平均表观有效像元率相对于初始有效像元率减小1.07个百分点,平均有86.45%的表观无效像元为不稳定的闪元和漂移像元,设计和制造缺陷导致使用无效像元的响应直线呈水平状、响应电压趋于0,热适配引起的应力是造成线状分布使用无效像元簇的原因。提出用不同黑体温度条件下像元信号电压超出平均值±(6%~7.5%)的判别准则筛选识别无效像元的方法。
故障物理 失效分析 红外焦平面阵列 盲元 可靠性 physics of failure failure analysis IRFPA blind pixel reliability 
红外与激光工程
2021, 50(2): 20200202
作者单位
摘要
1 四川农业大学机电学院, 四川 雅安 625014
2 四川农业大学信息工程学院, 四川 雅安 625014
为了对花椒挥发油的含量进行快速、无损、低成本的检测,以汉源县花椒为实验对象,采集其在400~1000 nm波长范围内的光谱数据,然后采用标准正态变量变换(SNVT)方法对光谱数据进行预处理,利用迭代保留信息变量算法(IRIV)进行特征变量的提取,并建立极限学习机(ELM)回归模型,模型结果如下:校正集的决定系数 RC2为0.8522,均方根误差RMSEC为0.3475;预测集的决定系数 RP2为0.8365,均方根误差RMSEP为0.5737。为了进一步提高模型的预测性能,利用果蝇优化算法(FOA)对极限学习机的输入权值进行自适应优化。最终,优化后模型(IRIV-FOA-ELM)的决定系数 RC2为0.8792,RMSEC为0.3323, RP2为0.8659,RMSEP为0.3621。结果表明,高光谱成像技术可以对花椒挥发油进行快速无损检测,同时为其他农产品挥发油检测提供一种新的方法和思路。
光谱学 挥发油 高光谱技术 迭代保留信息变量算法 果蝇优化算法 极限学习机 
激光与光电子学进展
2020, 57(20): 203002
作者单位
摘要
1 四川农业大学机电学院, 四川 雅安 625014
2 四川农业大学信息工程学院, 四川 雅安 625014
3 四川农业大学农业信息工程四川省重点实验室, 四川 雅安 625014
将堆栈自动编码器(SAE)与极限学习机(ELM)联合,建立了深度神经网络预测模型(SAE-ELM)。利用苹果高光谱图像提取出的光谱数据,对深度神经网络的权值和阈值进行了初始化和微调。与传统ELM模型预测结果相比,SAE-ELM的预测集决定系数和残留预测偏差分别从0.7345和1.968提升至0.7703和2.116,预测集方均根误差从1.6297降至1.2837。研究结果表明:深度学习网络SAE-ELM模型的预测性能优于传统的ELM模型,将其用于预测苹果硬度是可行的。
光谱学 高光谱成像技术 硬度 堆栈自动编码器 极限学习机 无损检测 
激光与光电子学进展
2019, 56(11): 113001
作者单位
摘要
1 四川农业大学 机电学院, 四川 雅安 625014
2 四川农业大学 信息工程学院, 四川 雅安 625014
3 四川农业大学 农业信息工程四川省重点实验室, 四川 雅安 625014
可溶性固形物含量是判断苹果内部品质的重要参考属性之一。利用高光谱技术获取苹果感兴趣区域的反射光谱, 以S-G平滑(Savitzky-Golay smoothing)和直接正交信号校正(Direct orthogonal signal correction, DOSC)算法对光谱数据进行梯度预处理后, 用后向区间偏最小二乘法(Bipls)优选出3, 5, 6, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 23等16个子区间, 共计177个波长。结合竞争自适应重加权采样算法(CARS)再作进一步筛选, 提取出449.6,512.9,544.8,547.2,594.3,596.8,928.2 nm等7个特征波长, 利用偏最小二乘算法(PLS)建立基于特征波长的可溶性固形物含量检测模型, 所得模型评价为Rc=0.906 2, RMSEC为0.482 2,Rp=0.871 6,RMSEP为0.614 0。该算法模型预测性能同Bipls和Bipls-SPA模型相比更为优异, 证明了Bipls结合CARS算法在提高苹果可溶性固体物含量检测精度方面的有效性。
可溶性固形物含量 后向区间偏最小二乘 竞争自适应重加权采样 偏最小二乘 soluble solid content backward interval partial least squares(Bipls) competitive adaptive reweighted sampling(CARS) partial least squares(PLS) 
发光学报
2019, 40(3): 389
作者单位
摘要
深圳市计量质量检测研究院, 广东 深圳 518131
汽油中含硅化合物的存在会在燃烧时形成二氧化硅沉积于汽车燃烧系统的不同部位, 进而导致车辆故障的发生。 汽油中的含硅化合物可能以不同的形态存在。 采用有机直接进样模式的电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定油品中的微量杂质因其方便、 快速正得到越来越多的应用。 本文研究了不同的ICP-OES雾化系统对不同形态含硅化合物测量的影响。 对于微量旋流雾化系统, 硅的发射强度与硅化学形态有明显关系, 硅化合物挥发性越大, 硅元素的发射强度就越强。 微量可控温旋流雾化系统可改善易挥发性硅元素的发射强度增强效应, 但仍无法完全消除此增强效应。 直接注入高效雾化器(DIHEN)雾化系统的应用, 可有效消除易挥发性硅的发射强度增强效应, 比较适合汽油中硅含量的测定。 DIHEN-ICP-OES方法的加标回收率为92.8%~108.7%, 相对标准偏差(RSD, n=10)为1.05%~4.63%, 方法检出限为0.05 mg·kg-1。 与传统微波消解法相比, DIHEN-ICP-OES具有简便, 快速, 灵敏, 准确度较高的优点, 可用于汽油中硅含量的直接检测。
汽油 硅化学形态 直接注入高效雾化器(DIHEN) Gasoline Silicon chemical form Direct injection high efficiency nebulizer(DIHEN) ICP-OES ICP-OES 
光谱学与光谱分析
2016, 36(10): 3303
作者单位
摘要
1 北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
2 航天恒星科技有限公司, 北京 100086
提出了一种基于级联电吸收调制器(EAM)和相位调制器(PM)的多载波光源发生器方案。对比分析了基于单个EAM级联PM的多载波光源发生器与基于两个EAM级联PM的多载波光源发生器产生的多载波光源,利用基于两个EAM级联PM的多载波光源发生器实现了频率间隔为15 GHz、平坦度在0.1 dB范围内的19个子载波的多载波光源。同时研究了EAM的调制指数和啁啾因子、PM的驱动信号幅度以及调制器驱动信号的相位差等参数对产生多载波光源的影响。
光通信 光频率梳 多载波光源 电吸收调制器 相位调制器 
中国激光
2016, 43(11): 1106001
作者单位
摘要
深圳市计量质量检测研究院, 广东 深圳518131
应用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)建立了定量分析车用汽油中氯的新方法。 方法选择航空煤油作为稀释剂, 按稀释剂: 样品为4∶1(体积比)进行稀释。 选取波长134.724 nm为分析谱线, 在辅助气中引入0.050 L·min-1氧气, 有效的消除积碳, 保持等离子体稳定。 方法考察了发射功率, 雾化气流量, 辅助气流量以及氧气流量对氯信背比的影响, 确定了ICP-AES的最佳分析条件, 通过标准加入法校正基体效应和信号漂移对测量所造成的影响。 方法的加标回收率在96.6%~103.9%之间, 相对标准偏差(RSD, n=10) 在1.57%~4.49%之间, 方法检出限为0.27 mg·L-1。 此方法和微库仑法对样品中有机氯的测定结果基本一致, 而且, 该方法具有不受元素的存在形态限制的优点, 测定的结果为总氯(有机氯和无机氯)含量。 方法简便, 快速, 灵敏, 拓展了ICP-AES在非金属元素特别是卤素分析方面的应用, 可用于车用汽油中氯含量的日常检测, 为车用汽油的质量评价提供技术保障。
标准加入法 汽油  ICP-AES ICP-AES Standard addition method Gasoline Chlorine 
光谱学与光谱分析
2014, 34(12): 3406

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