强激光与粒子束
2020, 32(6): 063001
1 微光夜视技术重点实验室，陕西 西安 710065
2 昆明物理研究所，云南 昆明 650223
3 陆装驻西安地区第八军代室，陕西 西安 710065
荧光屏余辉在高帧频速光子计数等系统应用中起着决定性作用。GJB 7351-2011《超二代像增强器通用规范》荧光屏余辉试验方法中规定光脉冲作为激励源，该方法中光脉冲激励源停止后光源照度下降缓慢，造成在短余辉粉（μs级）和中余辉粉（ms级）的余辉时间测量中测试结果不准。针对该问题，提出了一种在光照持续工作状态下，用光电阴极电压脉冲信号作为激励源的荧光屏余辉测试方法，该方法中光电阴极超快响应时间（一般为1 ns左右）和脉冲电压信号的较短边沿时间（一般可控制在10 ns以内）特性改善了激励源自身时间响应对荧光屏余辉测试结果准确性带来的影响。基于该方法建立了一套微光像增强器荧光屏余晖测量装置，对P31荧光粉的国产三代微光像增强器余辉进行了重复性测量，对测量不确定度进行了误差分析，其扩展不确定度为3.2%，达到了传统光电测试仪器的准确度要求，可满足微光像增强管荧光屏余辉测量的要求。该研究成果为更高性能产品提供了一种检测手段。
微光像增强管 激励源 荧光屏余辉 脉冲信号 误差 LLL image intensifier tube excitation source fluorescent screen afterglow pulse source error
江西科技师范大学光电子与通信重点实验室, 江西 南昌 330038
血糖无损检测技术已经成为生物医疗领域研究的一大热点,光声技术基于组织内部的光学吸收差异性,以超声作为媒介进行血糖检测,从原理上避开了组织对光学强散射的干扰,为血糖无损检测提供了一种高灵敏度的测量手段。对近年来血糖光声无损检测技术的发展进行了综述分析,首先简要介绍了血糖光声检测的原理,然后重点对国内外血糖光声检测系统按照激励源的不同进行分类介绍,归纳了血糖光声检测的实验进展,以促进国内血糖无损检测技术的发展。
医用光学 光声技术 血糖 无损检测 激励源 糖尿病 激光与光电子学进展
2018, 55(3): 030009
1 中北大学 电子测试技术国家重点实验室, 太原 030051
2 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 太原 030051
为了对热电偶时间常数进行准确测试,采用上升时间5μs、功率500W的大功率半导体激光器作为系统激励源对热电偶进行加热的方法,对时间常数进行了理论分析和实验验证。利用半导体激光器输出连续且光斑能量均匀稳定的优点,解决了原测试系统中传统激励源作用机理的限制。结果表明,由于半导体激光器输出功率恒定,利用闭环反馈控制激光功率的方法,产生激光阶跃温升信号,保证了热电偶的均匀加热,得到了期望的平衡温度; 4支不同热电偶时间常数分别测得为2.806s,3.094s,2.229s和2.457s。该反馈控制器具有较强的鲁棒性,测试系统可激发较理想的阶跃温升信号,为热电偶时间常数测试提供高质量的激励源。
传感器技术 时间常数 反馈控制 阶跃温升信号 激光激励源 sensor technique time constant feedback control step temperature rise signal laser excitation source
超声红外热像技术是一种新型无损检测技术, 裂纹生热效果直接决定了裂纹的可检测性, 而激励源位置是影响裂纹生热的因素之一。针对激励源位置对裂纹生热影响不清楚的问题, 建立了超声换能器与被测金属平板的有限元模型, 并搭建了超声红外热像检测系统; 研究了不同激励源位置时裂纹的生热特性; 并利用等效摩擦力、等效速度以及等效热流进行了有效验证。研究表明: 当激励源位于裂纹面正下方时, 由于裂纹面两侧振动同步, 裂纹生热效果将受到抑制; 而随着激励源位置向两侧移动, 裂纹生热呈现出先波动上升后波动下降的趋势, 而且预紧力越大波动越剧烈。研究成果有效地揭示了激励源位置对裂纹生热的影响规律, 为超声红外热像技术的检测优化奠定了理论基础。
激励源位置 裂纹生热 有限元分析 超声红外热像 excitation position crack heating finite element analysis sonic IR imaging 红外与激光工程
2017, 46(1): 0104007
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
为获取超快光脉冲信号，提出了一种基于光电子脉冲准线性展宽的高时间分辨二维成像技术。利用高频时变电场的线性工作区加速光电子脉冲信号，通过优化阴极激励源的电参数，选择光电子进入加速区的时刻实现光电子脉冲的准线性展宽。利用曝光时间100 ps的门控选通微通道板在脉冲展宽模块的记录面进行选通曝光成像，实现高时间分辨的二维成像。为改善系统的空间分辨和成像畸变，添加轴向聚焦磁场解决电子漂移区中由电子空间电荷效应引起的时间和空间弥散，对于能量4 keV、出射角0.1°的电子束，聚焦磁场的最佳强度为0.057 T，此时阴极中心位置的空间分辨可达5 lp/mm，阴极边缘位置空间分辨稍差。基于光电子脉冲准线性展宽技术，可将漂移距离50 cm，初始脉宽10 ps的电子脉冲展宽10倍，从而可将门控MCP探测器的时间分辨提高1个量级（即10 ps以内）。
光电子脉冲 准线性展宽 阴极激励源 聚焦磁场 photoelectron pulse quasi-linearly dilation photocathode excitation pulse focusing magnetic field 强激光与粒子束
2014, 26(5): 052007
中国电子科技集团公司第二十七研究所，郑州 450047
为了获得高功率、窄脉冲探测激光，提出了一种基于雪崩效应的小型半导体激光激励源电路实现方案，分析了激励电路产生高压窄脉冲信号的原理，介绍了其组成单元信号整形电路、直流偏置电路和高压脉冲产生电路的硬件设计。测试表明，该电路能够输出电压约460V、脉宽小于6.0ns、下降沿约2.5ns的脉冲激励信号，印证了原理设计的正确性。该电路具有高性能、小体积、高可靠和易适装的应用特点，能够有效满足某激光引信对激光激励电路的任务要求。
激光引信 激励源 MARX电路 窄脉冲 laser fuze driving power MARX circuit narrow pulse
解放军信息工程大学 信息系统工程学院, 郑州 450002
为定量研究电磁波与微带线的耦合终端响应问题, 提出一种基于BLT方程的电磁波与微带线耦合分析方法, 相比传统方法计算效率高、占用内存少。将PCB板上微带线等效为有耗传输线模型, 对辐照平面波进行矢量分析并求解等效激励源, 运用BLT方程研究不同入射方式、脉冲波形对微带线终端的影响, 并对入射波与终端响应进行了时域、频域分析。研究表明: 当入射波频率与微带线长度满足一定关系式时对微带线的耦合最强, 耦合电压峰值达2.4 mV; 电场平行微带线入射比垂直PCB入射时的终端电压峰值大一倍; 且同幅同脉宽的矩形脉冲较高斯脉冲和三角脉冲对微带线的耦合峰值电压大; 不同波形的脉冲通过调节脉宽都可对微带线耦合终端电压达到mV量级。
微带线的耦合 BLT方程 等效激励源 终端响应 峰值电压 microstrip line coupling BLT equation equivalent excitation source terminal response peak voltage
电子科技大学光电信息学院,四川 成都 610054
涡轮叶片的造价昂贵。为了满足涡轮叶片缺陷检测中的安全性要求,提高检测效 率,本文采用红外热波无损检测技术对航空涡轮叶片内部冷却风道的缺陷进行检测。该技术不同于传统的红外检测方法, 它是通过主动控制激励热源和分析测量样件表面的温度场变化获得样件表面及内部的结构信息,从而达到检测目的的。 提出了烘热激励法、冷热水交替喷流激励法、涡流激励法和蒸汽激励四种检测方案,所得图像表明该技术有其独特的先进 性。
无损检测 红外热波 激励源 nondestructive inspection thermal wave excitation source
基于计算电磁学中对强迫激励源消除虚假反射的算法分析,提出了用等效电流和等效磁流在FDTD公式中引入电场激励源和磁场激励源的方法.从粒子模拟方法的基本方程和迭代公式出发,分析了激励源的引入过程,推导出激励源所等效的电流项和磁流项表达式,实现了新的激励源设置方法,并进行了数值验证和结果讨论.研究表明:这类等效模型与标准FDTD公式能紧密结合,引入非常方便;不必专门设置一个附加的散射场区来处理散射场的计算,大大节省了计算时间和计算内存,比常规总场/散射场体系方法的效率高20%以上,对粒子模拟这类耗时的计算较为适用.通过对2维柱坐标系下相对论速调管放大器(RKA)的模拟,证明了此类激励源设置方法的实用性.
FDTD法 粒子模拟 激励源 等效电流 等效磁流
