作者单位
摘要
1 大连理工大学大连 116024
2 中国工程物理研究院 流体物理研究所绵阳 621900
3 中山大学广州 519082
4 中国工程物理研究院 研究生院绵阳 621900
基于快中子技术的无损检测方法能够在不对检测物造成影响的情况下,发现其隐藏的危险品。利用D-T反应时伴随中子产生的反冲α粒子对有效中子进行标记,可大幅提高中子探测信噪比,同时通过空间分辨α粒子还可以获得被检测对象特征元素的空间信息,所以基于伴随α粒子的中子检测方法在安检领域具有重要的应用前景。本文简单介绍了基于伴随α粒子中子检测方法的原理和系统组成,并对系统的中子管、α粒子探测器和γ探测器等关键部件进行了介绍,接着介绍了目前世界上正在研究的伴随α粒子中子检测系统及其进展,最后对这种检测方法进行了展望。
安全检测 伴随粒子 中子管 α粒子探测器 γ探测器 Security check Associated particles Neutron tube Alpha particle detector Gamma detector 
核技术
2024, 47(2): 020001
作者单位
摘要
重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆 400065
【目的】

针对自由空间光(FSO)链路和射频(RF)链路的保密信息容易被外部窃听者窃听的问题,为提升混合RF/FSO通信系统的保密性能,同时考虑到实际工程中FSO链路往往无法满足视距条件且不同天线分支之间会由于收发模块小型化产生相关性,需要对可重构智能表面(RIS)辅助的混合RF/FSO系统的安全性能进行研究,以得到系统安全性能与RIS部署位置和天线相关性程度等参数的关系。

【方法】

文章考虑单个窃听者,分别针对RF和FSO链路进行窃听,RF链路服从任意相关的Nakagami-m分布,FSO链路服从Gamma-Gamma分布。采用解码转发协议,推导得到了两种窃听场景下通信系统的安全中断概率(SOP)和严格正安全容量概率(SPSC)的闭合表达式,并对SOP进行了渐近分析。此外还利用Matlab软件进行了仿真实验,通过蒙特卡洛仿真来验证所推导公式的准确性。

【结果】

仿真结果表明,将RIS部署在靠近接收端的位置可以降低系统的SOP,RF主信道的信道质量与窃听信道相比较好时,天线相关性程度的增加会使系统的SOP上升。

【结论】

RIS辅助的FSO链路相比RF链路具有更好的安全性,虽然多天线分集技术能够有效提高系统的安全性能,但是类似指向误差和大气湍流引起的衰落,天线相关性也会对系统的安全性能造成损害,通过降低天线相关性程度能有效提升系统的安全性。

光通信 混合射频/自由空间光通信系统 可重构智能表面 天线相关性 物理层安全 optical communications mixed RF/FSO communication system RIS antenna correlation physical layer security 
光通信研究
2024, 50(2): 22005601
作者单位
摘要
电子科技大学 机械与电气工程学院,成都 611731
该文探讨了工业机器人实验教学课程中虚拟仿真与实物实验有机结合的安全操作教学方法。根据实际应用场景设计了工业机器人在有限空间中的轨迹规划实验,并给出了物理建模、运动学计算、轨迹规划的递进式解决方案,提出了基于MATLAB Robotics Toolbox的虚拟仿真教学过程和基于国产工业机器人的实物实验教学过程,在此基础上综合设计了虚实结合的安全操作实验教学方法,以实际课程案例说明其应用效果。采用该方法进行实验教学能够在保证安全操作的前提下使学生循序渐进地掌握工业机器人操作过程,为学生进行开放性实验探索提供安全的虚实结合架构,在教学过程中取得了良好的效果,也可推广到其他具有操作危险性的实验教学课程。
工业机器人 实验教学 虚实结合 安全操作 industrial robot experimental teaching virtuality-reality combination safe operation 
实验科学与技术
2024, 22(1): 62
作者单位
摘要
北京理工大学 爆炸科学与技术国家重点实验室,北京 100081
由于炸药具有热传导系数小、对温度极其敏感的特点,在使用多脉冲飞秒激光对其进行持续加工时,极有可能在炸药内形成热累积,从而导致点火、燃烧等危险事件的发生。为了降低激光加工材料过程中的热效应,人们普遍采取在材料加工表面施加气流的方法。为了研究加载气流条件下,炸药装药在飞秒激光作用下产生的烧蚀产物的运动规律以及炸药装药内部的温度变化,建立了加载气流条件下飞秒激光加工炸药装药过程的二维流固耦合计算模型,对在单侧、双侧不同入射角度的亚音速气流作用下,飞秒激光加工奥克托今(HMX)炸药装药的过程进行了数值模拟计算。计算结果表明:单侧气流会在炸药加工表面形成漩涡流,导致烧蚀气体产物在炸药表面做旋转运动,加重了烧蚀产物对炸药的热影响;双侧气流会在远离炸药加工表面的地方形成较大的漩涡流,从而使烧蚀气体产物迅速离开炸药加工表面,有效降低了炸药的温度,提高了飞秒激光加工炸药装药过程的安全性。
飞秒激光 炸药 数值模拟 气流 安全 femtosecond laser explosive numerical simulation airflow thermal safety 
强激光与粒子束
2024, 36(1): 011003
作者单位
摘要
杭州电子科技大学 浙江省大规模集成电路设计重点实验室,杭州 310018
大功率电磁脉冲冲击下,射频集成微系统内部容易产生负载失配问题,严重者可能导致系统失效甚至损毁。采用实时的波形测试方法,对射频器件的负载失配进而导致器件损毁的机理进行了分析。该方法以矢量网络分析仪作为主要测试仪器,结合回波信号注入和相位参考模块获得待测器件实时电压电流波形,进而分析其负载失配影响机制。采用有源负载牵引技术模拟大功率耦合电磁脉冲注入,进行了电压驻波比39∶1的失配测试,大幅提升了测试范围。创新性地采用了谐波信号源注入模拟杂散谐波电磁干扰,评估器件的谐波阻抗失配特性。通过实际异质结双极型晶体管(HBT)器件测试的结果表明,基波的失配会造成负载端电压过大,增加器件的易损性;基波和谐波频率的干扰分量组合使得输出电压瞬态峰值升高,造成器件的损毁。在进行电磁安全防护时,应同时考虑基波和谐波频率的防护。
负载失配 波形测试 异质结双极型晶体管 电磁安全防护 load mismatch waveform test heterojunction bipolar transistor electromagnetic protection 
强激光与粒子束
2024, 36(1): 013006
作者单位
摘要
中国民航大学空中交通管理学院,天津 300300
尾流是飞机飞行时的必然产物,对航空安全有重大威胁,还限制着航空效率和容量的提升,飞机尾流涡核的精准辨识是动态缩减尾流间隔的前提,目前晴空尾涡探测的主要工具是相干多普勒激光雷达(CDL)。针对使用激光雷达进行飞机尾流探测中受限于雷达时空分辨率和背景风场的影响导致的识别和反演尾流关键参数误差较大这一问题,提出一种在激光雷达探测数据基础上基于贝叶斯网络(BN)和均方误差(MSE)构建的尾涡参数反演模型。搭建大气背景风和湍流环境,并将其叠加到模拟的尾涡速度场上,得到用于训练模型的仿真数据集。实验结果表明:所提算法能够得到误差较小的参数反演结果(仿真算例中涡核位置偏差在2 m以内,环量偏差在5%以内);在实际算例中,所提算法与传统算法相比,反演速度场均方误差显著降低(平均超过50%)。本研究可用于机场实时尾涡监测,对尾涡间隔标准制定有重要意义。
激光雷达 航空安全 飞机尾涡 贝叶斯网络 尾涡特征参数反演模型 
激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0428006
作者单位
摘要
江苏亮点光电科技有限公司,江苏 苏州 215100
设计了一种OPO激光测距机发射端变倍扩束系统。该系统采用两级激光扩束,将OPO(optical parametric oscillation)激光器出射光束发散角二次压缩,一级激光扩束为变倍扩束,二级激光扩束为定倍扩束,使出射光束发散角可连续调节,以实现激光测距机大范围测距,提高了激光测距过程的人眼安全性。OPO激光器出射光束发散角为6 mrad,出射光束直径为?7 mm,扩束倍率6~12倍,其中,一级激光变倍扩束倍率为2~4倍,二级激光扩束倍率为3倍。设计的光学系统满足较大口径光束入射,且具有变倍扩束功能,突破了现有变倍扩束系统仅能实现小口径光束入射的限制。最终设计的变倍扩束系统总长度为285 mm,结构简单,利于工程化。
光学设计 OPO激光器 扩束 无焦变倍 人眼安全 optical design optical parametric oscillation laser beam expansion afocal zoom human-eye safety 
应用光学
2023, 44(5): 1118
作者单位
摘要
中国空间技术研究院 北京空间机电研究所,北京 100194
研制了全光纤相干激光测风雷达系统,该激光雷达系统采用光纤激光器同步触发并发射人眼安全的1.5 μm激光信号,通过全光纤环形链路设计、高像质收发镜头与光楔垂直向上可扫描空间圆锥45°范围,采用双通道高可靠数据采集与处理模块实现对中低空三维矢量风场处理与反演。为满足激光雷达在户外高低温环境(?25 ℃~40 ℃)工作的适应性,对激光雷达系统热源模块进行了系统模型仿真,通过设计并研制热控模块和制冷模块,实现高低温环境工作的可行性。通过激光雷达在室内实验与室外风场标定实验,该激光雷达可测量最高风场高度3 km,风速精度优于0.36 m/s,风向精度优于±5°。
相干激光测风雷达 人眼安全 全光纤链路 高低温环境仿真 热源模块 coherent laser windfinding radar human-eye safety all-fiber link high-low temperature environment simulation heat source module 
应用光学
2023, 44(5): 1109
作者单位
摘要
1 国网宁夏电力有限公司 宁东供电公司,宁夏 银川 750411
2 云智慧(北京)科技有限公司,北京 100094
摘要:为解决区域变电站五防系统可信协同操作难度大的问题,提出了一种基于区块链的区域变电站智能五防控制方法。首先,通过虚拟专网建立区域变电站之间的通信信道,实现各变电站之间的安全通信;然后,采用区块链技术建立区域变电站之间各设备的五防可信认证机制,实现区域变电站的可信协同五防操作;最后,在某省区域变电站仿真环境应用该方法进行区域变电站智能五防控制。仿真结果表明:所提方法的操作指令正确执行率为99.92%,能实现区域变电站各设备之间的可信认证操作,提升区域变电站五防管理水平。
区域变电站 智能五防系统 区块链 可信认证 安全通信 regional substation, intelligent five-prevention s 
光通信技术
2023, 47(4): 0085
作者单位
摘要
1 福建师范大学光电与信息工程学院, 医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建省光子技术重点实验室, 福州 350100
2 福建警察学院刑事科学技术系, 福州 350007
3 浙江省医疗器械检验研究院, 杭州 310018
日常生活和工作中会接触到多种多样的蓝光辐射, 蓝光的生物作用及其生物安全性也越来越受到关注。国内外已颁布一系列关于蓝光潜在健康危害、蓝光生物安全性评价, 以及蓝光产品风险组别的指南、技术报告和标准。“蓝光危害”是灯和灯系统的光生物安全性评价标准体系中使用的一个专业技术术语。该术语并非泛指蓝光辐射有风险, 也不应被误认为蓝光都是有害的。蓝光在维持正常视觉和人体健康中发挥着重要作用, 理性认识蓝光危害对蓝光技术的发展和应用有积极意义。本文围绕蓝光辐射的一些重要性质、来源、蓝光的生物作用以及蓝光生物安全性评价体系, 对蓝光危害目前的共识以及误解进行了客观和理性分析, 并对关于蓝光辐射的生物安全性的相关标准以及蓝光生物安全性评价方法进行了综述。
蓝光危害 蓝光危害加权函数 蓝光生物安全 曝辐限值 最大允许照射时间 blue light hazard blue-light hazard function biosafety of blue light exposure limit maximum permissible exposure duration 
激光生物学报
2023, 32(2): 0097

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