如何充分利用大开口面积下槽式抛物面聚光器(PTC)的全区域辐射能量是需要考虑的关键问题,为此提出一种新型槽式自由曲面太阳能聚光器(TFFC),利用光伏/光热同时收集的形式扩展PTC聚光器的开口利用面积,在靠近PTC内侧采用传统槽式换热器形式,外侧则基于边缘光线传输原理设计一种自由曲面聚光光伏系统,采用倾斜的方式使太阳能电池板扩展能量接收面积,并获得均匀性极佳的聚光能流分布。之后采用光线追迹方法验证了其光学特性,并与传统PTC系统进行对比以完成结构参数的敏感性分析和误差因素的探讨,所得结果对槽式太阳能集热器系统的改进优化具有重要意义。

本文提出了一种基于功率谱信息熵和GK模糊聚类相结合的方法, 应用于生物组织变性识别判定中。利用高强度聚焦超声辐照离体新鲜猪肉来改变其特性, 并用热电偶测量声焦区温度, 同时采集了不同温度时的超声回波信号。通过对采集的信号进行截取, 研究了分段数对功率谱信息熵辨识性能的影响。研究发现当分段数为26至32时, 功率谱信息熵的准确度、灵敏度和特异度均有较高的值。本研究计算了分段数为30时的功率谱信息熵, 此时的变性组织对应的功率谱信息熵比未变性组织对应的功率谱信息熵平均高出约0.094, 大约为7.99%。采用功率谱信息熵作为特征参数时, GK模糊聚类效果优于模糊C均值聚类；采用GK模糊聚类方式, 功率谱信息熵比小波熵具有更高的辨识率。

传输线等效法(TLM)是一种常用的开孔腔屏蔽系数快速计算方法, 在孔缝耦合系数的计算中考虑了孔缝处的场模式, 提高了TLM算法在高频段计算屏蔽系数(SE)的准确性。继而将TLM算法推广到开孔双金属腔屏蔽系数的计算, 通过将外腔体中任意位置的电压等效为内孔缝处的辐射电压源, 计算得到内腔体中任意位置上的屏蔽系数, 解决了已有文献中方法的不足。该算法计算结果与CST仿真结果吻合较好。

为了保证水导激光微细加工中会聚激光与水束光纤的耦合效果,建立了由一个高精度耦合对准检测调整系统和一个特殊结构耦合装置组成的新的耦合系统,并提出了新的耦合对准方法。由于激光要经过空气层、玻璃层、水层进入水束光纤,因此根据计算结果,采用激光烧斑法来确定会聚透镜与水束光纤起始端(喷嘴孔)的距离;研究了激光在水束光纤中发生全反射的最大入射角;通过流体动力学仿真,设计了腔内流场分布均匀的耦合装置,保证了直径0.12 mm的水束光纤的高耦合品质;研究了激光能量在水束光纤中的衰减,采用特定波长和脉冲能量的激光和特殊过滤的去离子水来减小激光能量在水束光纤中耦合的损耗率。实验结果表明,水束光纤导光长度超过100 mm;采用该耦合技术能够在0.2 mm厚的硅基晶片上以2 mm/s速度切割出缝宽为0.12 mm的均匀窄缝,且几乎无裂纹、无热影响区。该耦合技术能够很好地满足水导激光微细加工的要求。