成像光学系统的相对波像差梯度偏离值评价法

针对成像光学系统的波像差检测,提出了相对波像差梯度偏离值评价方法,用于直接表征波前的成像性能。给出了波像差梯度偏离值的定义,即为波前成像点与成像能量中心的偏离值。在此基础上定义相对波像差梯度偏离值为波像差梯度偏离值与艾里斑大小的比值,并提出了相对波像差梯度偏离值评价方法。相对波像差梯度偏离值与波前口径、形状、焦距均无关,故文中提出用成像尺寸、成像集中度以及成像能量分布等多种方法进行相对波像差梯度偏离值评价。其中成像集中度和成像能量分布在不同的检测分辨率条件下的稳定性较好,分辨率每相差一倍产生的差异通常小于10%。根据出瞳位置的相对波像差梯度偏离值分布和像面位置的波像差梯度分布情况,可以方便地指导光学加工和系统装调。进行了相应的实验分析,结果显示:相对波像差梯度偏离值评价方法可以用于制定波像差指标,进行波前质量控制。     

双侧无铆型房间隔缺损封堵器的实验研究

目的 在犬房间隔缺损(ASD)模型上评价双侧无铆型ASD封堵器的疗效、安全性和生物相容性.方法 自行设计封堵器是由镍钛合金丝编织成的网状结构,外形呈双盘状,其左房面平整,右房面中间凹陷,中央有与推送杆相接的连接袢,内衬有三层聚酯膜.犬ASD模型建立采用房间隔穿刺结合球囊扩张方法,模拟临床经导管封堵ASD过程,闭合人工制备的ASD.用心脏超声观察封堵器位置及封堵器对右、左房室瓣功能的影响.术后1、2、3、6个月分别处死动物行组织学检查,观察封堵器周围及表面的组织学反应.结果 8条犬成功制作ASD模型并封堵,     

污水工程中埋地非开挖(定向钻进)聚乙烯管的施工

近年来,随着新材料、新工艺、新设备和现代结构设计理论的发展,聚乙烯(PE)管广泛用于污水工程。在穿越河流、公路或交通繁忙的道路时,如果无法开挖,采用室外埋地非开挖的聚乙烯(PE)拖拉管施工。江阴市污水治理工程中应用埋地非开挖的聚乙烯(PE)排污管道施工方法甚多。文章基于笔者近年承担较多的室外埋地非开挖的聚乙烯(PE)拖拉管的施工,就施工过程中的一些问题,提出一些常见问题的防治措施。     

大口径光学元件的机械手抛光

为满足大口径光学元件多模式组合加工技术(MCM)的需要,研制了JP-01型数控抛光机械手。该机械手采用柱坐标结构,ρ-θ极坐标运动方式,ρ、θ两轴联动完成MCM加工所需各种运动。运用齐次坐标变换理论和Preston方程,在分析机械手抛光过程中工件表面上任意一点的相对速度、压强及抛光时间的基础上,建立了机械手抛光的材料去除数学模型,同时求解了JP-01型机械手的位姿转换矩阵。运用所建立的数学模型对MCM加工中修正环带误差和局部误差时单个抛光盘常用运动模式的材料去除特性进行了计算机模拟。应用JP-01型机械手对一口径为240 mm,F数为1.5的球面反射镜进行了确定性抛光实验,最终面形精度达到14.6 nm(RMS)。实验表明,所测得数据与理论分析数据吻合,建立的数学模型能真实反映材料去除分布特性,可以指导抛光实现确定性加工,JP-01型机械手能够提供MCM加工所需运动形式。     

X波段2×3平面开关矩阵设计

提出一种设计平面开关矩阵的方法。通过使用单刀单掷(SPST)芯片开关、芯片功分器和0 dB定向耦合器等简单电路实现开关矩阵的平面拓扑。由于射频电路使用键合工艺将芯片、微带无源电路进行连接,因此与传统开关矩阵相比,具有体积小、重量轻、工艺简单、可靠性高的特点。最后通过对一个X波段2×3平面开关矩阵设计和测试,证明了该设计的有效性。     

离轴非球面零位补偿检验的三坐标装调技术

在离轴非球面的零位补偿检验中,为了高精度地检测非球面参数,提出了应用三坐标测量的方法定位零位补偿检验检测光路。建立了应用三坐标测量装调零位补偿检验检测光路的物理模型,计算机求解被检镜的空间方位失调量,实现检测系统的辅助装调。以1个200 mm×100 mm矩形离轴非球面反射镜为例,进行了方法介绍和精度分析。该种方法采用统一坐标系下的绝对测量,唯一定位被检非球面的空间位置,避免位置耦合现象;应用三坐标测量被检非球面的离轴量、补偿器与被检镜之间的光学间隔的精度分别为0.036 mm和0.025 mm,其公差要求分别为±0.25 mm和±0.3 mm。因此,在1 m左右腔长的检测中,可以实现高于被检参数误差1个数量级的高精度检测,为获得正确的离轴非球面加工与检验提供了可靠的技术保障。     

宽光谱可见-短波红外成像光学系统设计

针对目前的红外成像光学系统在机器视觉工业检测领域难以同时实现成像质量好和结构紧凑设计的问题,提出了一种宽光谱可见-短波红外成像光学系统的设计方法。运用光学设计软件ZEMAX设计了一种适用于可见光和短波红外的红外成像光学系统。该系统由7组10片透镜组成,利用多组双胶合透镜来消色差,在第15个面使用非球面提高成像质量,最后对系统的成像质量进行研究。设计结果表明：该系统的的工作波长为0.4～1.7μm,全长为79.6 mm,F数为2.8,焦距为25.7 mm,畸变小于1.4%,调制传递函数值在奈奎斯特频率100 lp/mm处均大于0.4,接近衍射极限,成像质量良好。该系统可以对光滑表面的装配件进行缺陷检测,具有结构简单、易于加工装调的优点,有助于高效地完成机器视觉检测。     

利用非数控设备成形扁椭球面

提出了一种利用非数控设备成形凹凸扁椭球面的范成法铣磨方法。在范成法铣磨坐标系下,磨头沿z方向进给,采用磨头角度、磨头中心点x坐标和y坐标3个工艺变量的优化组合,实现成形扁椭球面的顶点曲率半径以及二次曲面系数的调整。成形曲面的残余磨削量峰谷值比传统的最接近比较球面的非球面度减少60%,中间80%铣磨口径内,残余磨削量梯度的极值比非球面度梯度的极值减少70%。采用该成形方法铣磨了一块500 mm的凹扁椭球镜,成形曲面通光口径内的轮廓与理论成形曲面的最大偏差为0.019 mm。该扁椭球成形方法加工效率高,并且显著降低后续的工作量和加工难度。     

污水工程中施工中常见问题的探讨

在室外埋地非开挖的聚乙烯(PE)拖拉管施工中,根据泵房、倒虹井、阀门井、PE管施工过程中采用了一些新的工艺,解决了工程施工中常见的问题,确保了污水工程施工质量。     

应用多模式组合加工技术修正大口径非球面环带误差

为了满足大口径非球面光学元件加工的需求,提出了用多模式组合加工(MCM)技术修正大口径非球面反射镜环带误差的方法。本文讨论的MCM技术以经典加工工艺为基础,采用抛光盘的多工位加工和抛光模式的组合完成光学元件的抛光,实现对光学表面中低频段误差的有效控制。介绍了MCM技术的重要组成部分JP-01抛光机械手的工作原理,分析了MCM的工作模式。采用MCM技术对Φ1230mm的非球面反射镜进行环带误差的修正,给出了镜面面形检测结果。实验结果表明,MCM技术可以有效地控制光学表面的中低频误差,使光学表面误差得到有效收敛,从而显著提高抛光效率。目前,采用MCM技术加工1～2m口径的同轴非球面,其精度可以达到30nm(RMS)。