FY-3C卫星紫外臭氧总量探测仪的在轨替代定标

风云三号气象卫星C星(FY-3C)搭载的紫外臭氧总量探测仪因太阳辐照度观测值异常而无法进行常规在轨星上定标,导致臭氧总量产品无法正常生成。在研究了风云三号气象卫星B星(FY-3B)TOU辐照度观测数据的特点以及仪器衰减规律后,结合FY-3C/TOU辐照度和辐亮度实测数据,探索了基于晴空海洋像元观测值计算仪器的衰减系数法。本文选取受陆地气溶胶影响较小的热带太平洋海区,用矢量辐射传输模式模拟云量较小的像元对应的晴空辐亮度,比较观测值与模拟计算值,通过统计筛选晴空像元,估算FY-3C/TOU探测器随时间的衰减系数。在确定仪器衰减系数后对FY-3C/TOU历史数据进行处理,反演获得了全球臭氧总量并与WMO/WOUDC地基观测数据进行对比。结果表明,基于晴空辐亮度估算的仪器衰减系数进行的臭氧总量反演的均方根误差在5%以内。在星载紫外探测器星上辐射定标失败的时候,可以利用晴空海洋像元确定仪器的定标系数。     

VIRR/FY-3A分裂窗波段与AIRS/AQUA和IASI/METOP-A数据的交叉辐射定标

实际应用显示搭载在风云三号A星(FY-3A)上的可见光红外扫描辐射计(VIRR)的两个分裂窗波段(IR4,~10.8μm;IR5,~12.0μm)存在定标偏差。本文选择高光谱卷积法,用AQUA卫星搭载的大气红外探空仪(AIRS/AQUA)和METOP-A卫星搭载的干涉式红外大气探测仪(IASI/METOP-A)的观测数据对VIRR/FY-3A的两个分裂窗波段进行交叉辐射定标。根据卫星轨道特点,选择北极地区(60°N~90°N,180°W~180°E)作为研究区域,并选择2010年6月、9月、12月以及2011年3月作为研究时间段。首先,分别将AIRS/AQUA和IASI/METOP-A数据与VIRR/FY-3A的第4波段和第5波段的光谱响应函数进行卷积;对观测数据进行重采样,并基于普朗克黑体辐射公式实现辐射值和亮度温度之间的转换。然后,使用两个相关的匹配条件提取VIRR/FY-3A分别与AIRS/AQUA、IASI/METOP-A在第4波段和第5波段的匹配观测点对。最后,对匹配观测点对进行回归分析,得到交叉辐射定标偏差订正方程的系数。结果表明AIRS/AQUA和IASI/METOP-A的在轨辐射定标非常一致。以AIRS/AQUA和IASI/METOP-A波段的辐射定标为标准,VIRR/FY-3A第4波段的平均定标偏差分别为2.39K和2.06K,第5波段的平均定标偏差分别为0.59K和0.44K。实验指出定标偏差与亮度温度有关。     

基于快速局域线性回归的IRAS/FY-3B大气温湿廓线反演

提出一种快速的局域线性回归(Fast Locally Linear Regression,FLLR)算法,用于从搭载在风云三号B星(FY-3B)上的红外大气探测仪(IRAS)红外观测数据反演大气温湿廓线。算法所需的观测样本为IRAS/FY-3BL1数据红外观测值与AIRX2RET V5产品的时空匹配数据,以2011年为例,在180°W~180°E、60°N~60°S的研究区域内按照观测时间绝对差小于15min和观测角度绝对差小于2°的条件获取观测样本,并对样本进行了评价。在匹配观测样本的基础上比较分析了FLLR算法与LLR算法、D矩阵算法和非线性的神经网络算法,然后采用FLLR算法从IRAS/FY-3BL1数据反演得到2011年全年的大气温湿廓线,并外推反演得到2012年第1季度的大气温湿廓线。最后,利用相应的ECMWF再分析数据和RAOB探空观测对2011年的反演结果进行了精度验证,采用AIRX2RET V5产品对2012年第1季度的外推反演结果进行了验证。结果显示:与D矩阵算法相比,FLLR算法反演大气温度和湿度廓线的均方根误差分别减小~0.8K和~0.5g/kg,其精度与非线性的神经网络算法相当;相对于ECMWF再分析数据,本文大气温度和湿度廓线反演结果的均方根误差分别小于2.5K和2.3g/kg;而相对于RAOB数据,其均方根误差分别小于3.5K和2.0g/kg;2012年第一季度外推反演结果的均方根误差分别小于2.5K和1.6g/kg,与算法精度基本一致。IRAS/FY-3B大气温湿廓线的反演精度与MOD07V5大气廓线产品相当。     

太阳/大气紫外光谱辐射测量

研制成太阳/大气紫外光谱辐射计,工作波段120nm至500nm,光谱分辨率0.08nm。它由标准光源,积分球,双光栅单色仪,探测器及电子学—计算机系统组成。用这台仪器进行了长春地区不同大气条件及大气质量太阳/大气紫外(260～500)nm波段光谱辐射测量。测量结果表明该仪器光谱响应稳定性好于1%/年,太阳/大气紫外波段光谱辐照度测量值(绝对值)不确定度好于3～5%。     

基于多种亮度稳定目标的FY-3C/中分辨率光谱成像仪的反射太阳波段辐射定标

分析研究了风云-3C中分辨率光谱成像仪(FY-3C/MERSI)发射一年以来反射太阳波段的辐射定标精度,利用位于全球范围内的沙漠、盐湖等12种亮度稳定目标,结合中分辨率成像光谱仪(MODIS)的地表和大气参数产品和大气辐射传输模型,计算出了卫星过境时刻入瞳处的波段反射率,并将其作为在轨绝对辐射定标精度检验的参考真值,对2014年1月~10月期间,FY-3C/MERSI反射太阳波段的辐射定标精度进行了验证分析。结果表明,FY-3C/MERSI大部分波段在高低端的定标精度大小不一致。有些波段明显呈现高端定标偏差大,低端定标偏差小的特点;有些波段呈现高、低端定标偏差大,中间低的特点。在仪器发射一年以来,波段1~4,9~11,15~16和波段19仍能保持5%的定标精度。各波段定标精度的时间变化表明:在整个研究时期内,除蓝光波段和水汽吸收波段,其他波段的定标精度变化幅度基本在5%以内。实验结果显示:使用沙漠及盐湖等多种亮度稳定目标,有效地掌握了更宽动态范围内FY-3C/MERSI的辐射定标精度情况。     

ZrO_2粒径对Si_3N_4陶瓷力学性能的影响

以Si3N4粉体为原料,添加30wt%的Zr O2和8wt%的Y2O3为烧结助剂,研究Zr O2粒径(50 nm、0.15 um和0.6 um)对热压烧结Si3N4力学性能的影响。实验结果表明,随着Zr O2粒径的减小,硬度逐渐降低,但断裂韧性逐渐增加。当粒径从0.6 um降低到50nm时,陶瓷的断裂韧性能从5.86 MPa·m1/2提升到6.92 MPa·m1/2。     

355nm紫外激光加工Al_2O_3陶瓷的温度场和应力场仿真分析

针对紫外激光加工Al2O3陶瓷时热影响区大小与材料表面微裂纹的产生情况开展了研究,并基于固体热传导理论,对355nm紫外激光加工Al2O3陶瓷的温度场和应力场进行了ANSYS仿真分析,得到了激光加工Al2O3陶瓷过程中不同深度材料的温度与热应力随时间的变化规律,以及同一时刻不同深度材料的温度与热应力的变化规律。通过355nm紫外激光加工Al2O3陶瓷实验的实验研究,最终得出紫外激光加工Al2O3陶瓷时可以获得热影响区域较小和微裂纹较少的表面,有利于Al2O3陶瓷的表面抛光。     

紫外-真空紫外辐射标准光源的比对

建立了高精度光谱辐射计量系统,给出了164～300nm波长间3个光谱辐射标准氘灯光源的比对结果.其中3个光谱辐射标准氘灯光源分别以德国国家物理技术研究院(PTB)BESSYⅡ同步辐射、英国国家物理实验室(NPL)Daresburg同步辐射、中国合肥(国家同步辐射实验室)同步辐射为标准标定.实验中采用相互交替的比对顺序、微机控制比对时间以及抛光氘灯端窗等方法有效的消除了系统误差.实验数据分析结果表明:3个光谱辐射标准氘灯光源的相对光谱分布,在各自给定的不确定度范围内相一致,这也间接的验证了各国建立的紫外 真空紫外辐射标准的一致性.实验中比对引进的误差为1.7%.同时也研究了氘灯的光谱辐射特性.     

氟化镁窗口氘灯真空辐射衰减特性研究

对氟化镁材料窗口、紫外-真空紫外波段辐射传递标准光源氘灯的真空辐射衰减机理进行了分析。在此基础上，研制了液氮制冷屏装置来抑制氘灯衰减。建立了氘灯真空辐射特性测试研究系统，利用该系统对液氮制冷屏装置的有效性进行了考察。测试结果表明，在160-300nm波段，氘灯平均衰减率可由原来的7%/h下降为1%/h。液氮制冷屏装置能十分有效的抑制氟化镁窗口氘灯在真空环境下的辐射衰减。     

“太阳紫外光谱监视器”性能评价及功能扩展

主要讨论了围绕“太阳紫外监视器”所作的三部分工作:利用“太阳监视器”地面样机对太阳/大气紫外辐射进行长期观测研究,并分析考验仪器的性能;根据测量中提出的新问题,开发出一套太阳自动跟踪系统;“太阳监视器”气球样机微机控制软件的开发。     

Experimental investigation of AE and friction signals related to the durability of head/disk interface

The durability of a hard disk drive is one of the most critical issues that must be optimized for best performance. Especially as the flying height of the head slider of a hard disk drive decreases over the years, the concern for surface damage and head contamination continues to grow. In this paper the characteristics of AE and friction signals for various operating conditions using CSS and drag tests were investigated from the durability point of view. Also, the wear characteristics of the laser bumps on a magnetic disk were compared between the CSS and drag tests. The general shapes of the AE and friction signals during a single CSS test were quite similar even under less than ideal operating conditions. However, it was found that the AE signal was more sensitive than the friction signal in assessing the damage of the slider/disk interface. Finally, a correlation was established between the CSS and drag testing methods with respect to the laser bump wear. This outcome suggests that the drag test may be used to accelerate the surface damage effect of head/disk system.     

井口声发射井筒液油气浸入检测——三阶统计的系统辨识方法

井筒液油气浸入前后系统特性表现出极大的差异,基于三阶统计,本文提出一种系统辨识的井口声发射井筒液油气浸入检测方法,方法只需比较其油气浸入前后的系统特性就可实现检测,而且还能抢制任意高斯噪声,计算机模拟实验验证了方法的有效性。     

Particle monitoring method using acoustic emission signal for analysis of slider/disk/particle interaction

One of the most important reliability issues in an information storage device is the contamination problem. The slider and disk can be damaged by the particles intruded into the slider/disk interface (SDI). In this work, in order to monitor the slider/disk interaction due to particle injection the acoustic emission (AE) method, which is typically utilized for the detection of slider contact, was used. The raw as well as frequency spectrum of the AE signal were obtained during the particle injection test. The particles were artificially injected inside the test apparatus to simulate the effect of contamination on the slider/disk interaction. SiC and polystyrene particles were used for the tests. As a result, the 1st torsional and bending mode frequencies of the nano-slider were observed when 1 μm SiC particles and 60 nm polystyrene particles were injected into the SDI. Also, it was shown that the particle behavior at the SDI can be predicted from the characteristics of the AE raw signal.     

空燃比PI控制与整车排放优化的研究

阐述汽油机空燃比闭环PI控制的原理及方法,通过对已量产车型的电喷系统进行剖析,在降低车辆三元催化器成本的前提下,完成了整车空燃比PI控制的标定工作,使得整车排放满足国Ⅳ标准,建立了低成本微小型汽车整车空燃比闭环控制的标定策略及模型。试验结果表明,良好的空燃比闭环PI控制策略及模型,能够最大限度地提高三元催化器的转化效率,从而允许整车厂在满足国家排放法规的前提下,适当降生产低成本,并在一定范围内有效优化整车油耗。     

满足国Ⅳ/国Ⅴ排放要求的柴油机关键技术

介绍了满足国IV/国V排放标准柴油机的几种关键技术,同时对各种技术的特点或限制因素作了分析,最后探讨了国IV/国V柴油机发展的两种主流技术路线,并指出只有多种技术的组合使用才能使柴油机满足越来越严格的排放法规要求。     

A study of the tribological behaviour of piston ring/cylinder liner interaction in diesel engines using acoustic emission

The novel use of non-intrusive acoustic emission (AE) measurements to provide information pertaining to the interaction between piston rings and cylinder liners in a range of diesel engines is investigated in this paper. In doing so, this technique is shown to offer a new method of investigation into this important interface in engine operation.AE generated during normal engine operation is known to consist of contributions from a number of different sources such as injector and valve activity. A recent finding has been the identification of AE signals associated with the ring/liner interface which presents the opportunity for in-service monitoring. This work discusses the possible AE source mechanisms, such as asperity contact, lubricant flow and/or blowby, through reference to a number of tests on motored and in-service small HSDI diesel engines and large, 2-stroke, marine diesel engines. The influence of various factors such as engine speed, load and lubrication is considered.     

三维编织C/SiC复合材料拉伸损伤演化

利用声发射技术,对三维编织C/SiC复合材料在拉伸过程中损伤发展、演化进行了实验研究。实验采集了三维编织C/SiC复合材料拉伸过程的声发射信号。运用多参数分析法,分析了三维编织C/SiC复合材料拉伸损伤的声发射特性,宏观上揭示了材料拉伸损伤的发展、演化过程和规律。研究结果表明三维编织C/SiC复合材料拉伸损伤演化可被分为两个主要阶段,损伤初始阶段和损伤严重阶段。     

微纳耦合光纤模态声发射传感特性优化研究

为了改善微纳耦合光纤传感器声发射模态识别的能力,立足于模态声发射理论,实验研究了微纳耦合光纤有效传感区结构、长度以及对称性对传感器模态识别能力的影响,分析了优化后传感器模态识别能力的定向性。实验结果表明,当有效传感区结构为包括分离区、锥区和腰区的"X"型结构时,传感器不能识别S_0模态,且识别的A_0模态完整性差;当有效传感区结构为包括腰区和全部锥区的"---"型结构时,传感器能够识别出S_0模态,并完整地识别A_0模态;当有效传感区对称时,所测信号模态完整性好;而当有效传感区不对称时,所测信号完整性较差;"X"型结构时,分离区会衰减声波的部分能量,传感器灵敏度随着有效传感区长度的减小而增大;"---"型结构时,由于锥区起到应变放大作用,传感器灵敏度会随着锥区长度的减小而降低;传感器的模态识别能力随着检测角度的减小而减弱,其有效检测角度范围为45°~135°。该研究对本传感器应用于模态声发射具有指导意义。     

PET/CT在肿瘤学中的应用

PET/CT技术迅速发展,很快成为医学影像诊断,特别是肿瘤诊断和研究的热点。通过将PET与CT两种技术整合到同一检查设备上,将不同性质的图像进行同机融合和比较分析,PET/CT实现对病变的解剖形态显示与功能代谢显示的互补结合。PET与CT的结合,提高对肿瘤病灶的定位和定性诊断的准确性,往往因此而改变对患者的诊疗决策。这一技术的进步不仅使得核医学领域充满活力,也引起放射医学界的极大兴趣。本文概述PET和PET/CT在肿瘤学方面的应用现状,分析PET/CT的优势与不足,并对这一技术未来的发展趋势进行展望。     

GC/MS/MS和LC/MS/MS在现代农产品分析中的应用

介绍了食品安全的影响及食品中有害物质分析的特点，着重介绍了GC／MS／MS和LC／MS／MS法在食品中的农药残留和兽药残留的分析应用。