多次采样平均在长波红外高光谱成像系统中的应用

长波红外高光谱成像系统由于光谱细分导致探测器所接收的目标信号的能量较一般成像系统弱,因此系统噪声对成像效果影响较大。针对这一现象,本文在分析系统噪声成分的基础上,提出采用ADC多次采样平均的方法来降低其噪声,并从理论上推导了该方法的有效性。然后搭建了实验系统,分析计算不同积分时间下,利用多次采样平均技术得到的信号和噪声大小,并计算系统的信噪比和NETD。结果表明,多次(m次)采样平均对系统的信号值几乎无影响,但可以将系统噪声降低至原来的m~(-1/2)倍。因此,该方法可将系统的信噪比提高至原来的m~(1/2)倍,并能有效降低系统的NETD,提高系统灵敏度。该方法为改善长波红外高光谱成像系统成像效果提供了一种方案。     

利用红外热像仪测量半透明体透射率的方法研究

针对E1897-97标准未给出半透明体透射率测量的理论模型,也未考虑被测材料温度变化对透射率测量结果影响问题,依据红外测温原理以及E1897-97标准的测量条件和测量方法,推导出了半透明体透射率测量的理论公式;选用了几种不同规格的半透明体双面硅进行了实验测试,将半透明体透射率实验测试值、理论计算值、出厂测量值进行分析比较,得到了在各种温度背景下半透明体的透射率测量值相对于理论计算值的误差,透射率测量值相对于出厂测量值的误差,分析了测量误差发生的原因。提出了一种减少半透明体透射率测量误差的方法,并通过实验进行了验证。实验结果与分析表明:考虑被测材料温度变化,对理论计算公式进行修正,并使用改进的半透明体透射率测量方法,透射率修正值与出厂测量值之间的误差降低到3%以下,证明了改进的透射率计算模型和透射率测量方法的正确性和可行性。     

基于超材料的无标记光学生物传感

超材料(metamaterials)因为能够在亚波长尺度范围内精细调控电磁波而受到人们广泛关注。超材料具有丰富的电磁模态,在表面支持高度局域场增强且对周围介电环境极其敏感,可应用于无标记光学生物传感领域。与传统光学生物传感器相比,超材料生物传感器具有小型化、集成化、高度灵敏、多功能可定制等突出优点。本文总结了近年来超材料生物传感器在可见光、近红外、中红外以及太赫兹波段的研究进展,包括折射率生物传感、表面增强拉曼散射、表面增强红外吸收和太赫兹生物传感等。     

高频红外碳含量测定仪测定结果的影响因素探讨

对炼油产业中用到的固体催化剂中的总碳含量测定工艺进行了研究,使用高频红外燃烧法对试样进行分析,研究了试料量、引弧时间、氧气流量和助熔剂量对测定值的影响,得到较佳的测定工艺,即试料量为(80±5)mg,引弧时间为0.3 s,氧气流量为80 mL/min,助熔剂为纯铁0.2 g,样品回收率符合要求.     

城镇河道排污口排查及溯源方法研究

"黑臭在水里,根源在岸上,关键是排口,核心是管网",为落实《城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019-2021年)》,消除城市黑臭水体,需查清城镇河道排污口位置,并摸清污水源头.由于城镇河道沿岸排口分布存在多、乱、杂等特点,且排查期间河道水位较高,较多排水口位于水下,给排污口排查及溯源工作带来较大困难,本文以苏州市某建成区城镇河道排污口排查及溯源工作为例,综合利用无人船侧扫声呐、无人机热红外成像、CCTV检测等多种技术手段,系统全面查清了建成区河道沿岸排污口位置,并摸清污水源头.通过本次215km沿岸河道排污口排查及溯源工作的开展,为无人船侧扫声呐、无人机热红外成像技术应用于城镇河道排污口排查提供了技术支撑,为城镇河道沿岸排水口信息化建设提供基础数据,为城镇消除黑臭水体、市政管网建设、污水处理厂提质增效提供数据支撑和决策依据.     

高压下CL-20拉曼光谱和红外光谱相变研究

为了更好地认识和了解CL-20晶体结构演变规律和相变行为,利用金刚石对顶砧超高压实验技术,在0~50GPa下,研究了高压下ε-CL-20的原位拉曼光谱和红外光谱。结果表明,CL-20晶体在整个加压过程中存在两个相变,第一个相变发生在4.2~7.5GPa,认为是ε相到对称性更低的γ相转变,相变产生的原因是在压强的作用下,笼环外的硝基方向发生改变,电子云密度重置导致的分子构型转变;第二个相变发生在14.2~18.9GPa,属于γ相到ζ相的晶体结构转变;卸压后,拉曼和红外光谱恢复常压状态,表明CL-20晶体在研究压强范围内的相变过程是可逆的。     

不同粘合剂对水杨醛类席夫碱涂层的发射率和热致变色性能的影响研究

用溶液法合成了3种不同结构的水杨醛类席夫碱填料,并分别与2种粘合剂丙烯酸(AAS)和环氧树脂(EP)通过喷涂法制备出6种涂层;为了研究粘合剂AAS和EP对水杨醛类席夫碱涂层的发射率和热致变色性能的影响,我们通过红外光谱仪和紫外-可见光谱仪表征水杨醛类席夫碱填料微观结构;TG-DSC表征填料稳定性;并分别测量了20～240℃范围内填料和涂层的热致变色情况以及在3～5?m和8～14?m波段的红外发射率。结果表明,两种粘合剂的加入对热致变色几乎没有影响。EP与填料形成的涂层更接近填料的发射率。综合考虑发射率和热致变色两个因素,EP更适合作为粘合剂与水杨醛席夫碱类填料形成热致变色涂层。     

面源红外诱饵对抗红外制导导弹干扰策略研究

面源红外诱饵使用的过程中,合理有效的干扰策略是干扰红外制导导弹的关键,针对这一问题,通过理论分析与仿真模拟相结合得到面源红外诱饵对抗红外制导导弹的干扰策略。首先以红外成像制导导弹为例,介绍红外制导导弹的仿真模型,然后将攻击过程分为锁定前与锁定后,以命中率为评价指标,得到两个阶段下的最佳干扰策略,包括诱饵的最佳释放时机、释放间隔以及载机应采取的机动动作等。