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[硕士论文] 施昊霆
原子与分子物理 山西师范大学 2014(学位年度)
摘要:库仑爆炸是飞秒激光强场和分子相互作用的一个重要方面,引起了众多理论和实验工作者的关注,而分子的库仑爆炸核动能释放谱在研究分子发生库仑爆炸过程中的解离电离动力学方面具有潜在的应用前景。针对以上热点问题,在本文中,不仅对氢分子离子的库仑爆炸核动能释放谱进行了理论模拟,而且对氢分子离子在释放谱中的同位素效应进行了研究。此外,利用氢分子离子的初始核动能释放谱详细地探究了其在飞秒激光强场中的电离通道,从而可以对氢分子离子在飞秒激光强场中核波包的运动进行探测。
  本文的主要研究内容如下:(1)理论研究了氢分子离子在库仑爆炸中的核动力学。本文在非 Born-Oppenheimer近似条件下,通过数值求解一维含时薛定谔方程,理论模拟了氢分子离子处于不同初始核振动态下的库仑爆炸核动能释放谱。计算结果表明,初始核振动态的选取在很大程度上影响了氢分子离子在库仑爆炸时的核动力学且高低振动态的选取分别对其核动力学的影响呈现相反的变化趋势。(2)库仑爆炸中核动力学的同位素效应。通过详细地比较氢分子离子和氢氘分子离子在相同激光条件、相同初始核振动态下的库仑爆炸核动能释放谱结构,可以研究氢分子离子在库仑爆炸中的同位素效应。计算结果表明氢分子离子的同位素效应在很大程度上也依赖于分子离子初始核振动态的选取,并且在初始核振动态??5时会出现特殊的同位素效应。此外,为了研究氢分子离子和氢氘分子离子在发生库仑爆炸过程中核波包运动的不同,本文还简单地讨论了两者与激光作用时间相关的库仑爆炸核动能释放谱。(3)氢分子离子在飞秒激光强场中的电离通道。通过模拟氢分子离子不同初始核振动态的核初始动能释放谱探究了氢分子离子处在不同初始核振动态下的电离通道和发生电荷共振增强电离时的中间态过程。模拟结果显示氢分子离子在强场中的电离通道的选取在一定程度上会受到氢分子离子核初始振动态的选取的影响并且氢分子离子的电离通道的选取对强场的波长非常敏感。
[硕士论文] 李亚南
光学工程 电子科技大学 2013(学位年度)
摘要:计算机视觉是通过模仿人类视觉系统来获取信息的。计算机视觉系统通过采集图像、处理图像最后得到人类想要的信息,并显示出特征信息。光流是计算机视觉的一个重要研究内容,主要用于目标检测、精确制导、形状恢复等方面,在军事和日常生活中有广泛的应用。
  目前光流的计算主要有五种,微分法、匹配法、能量法、相位法和神经动力学法。但是光流的几种算法普遍存在的缺点是计算量比较大,计算时间长,难以满足实时性要求,一般不被实时监控系统所采用。所以学者们纷纷对老算法进行改进或提出新算法,来提高光流的计算效率。其中微分法原理比较简单,实现比较容易,在其基础上的改进算法就有十几种。本文也是在微分法的基础上研究了几种光流算法,并提出了把光流场应用在核爆炸监测中。
  首先,本文研究了Horn-Schunck算法,并对常用的4邻域模板的迭代部分进行了改进。通过与传统的算法相比较,改进算法减少了迭代次数,提高了计算速度。此外,本文将改进的算法加入到夏毓鹏等提出的增加了图像边缘特征的微分法中,结果显示此法在收敛边缘的基础上减少了迭代次数。
  其次,本文研究了特征光流的计算,比较分析了Harris角点检测和sift特征点检测方法,利用 Harris角点检测计算出图像的特征点并进行角点匹配,然后利用改进的Horn-Schunck算法来计算特征点的光流。此种方法,计算量小,计算速度比较快,得到的是稀疏的光流场。
  最后,本文利用改进的微分法计算核爆炸图像的光流场,分析核爆炸图像的光流场的特点,如蘑菇云形状,水平速度左右对称,垂直速度向上,并且在核爆炸初期、中期、晚期的水平速度由小变大再减小,垂直速度是刚开始很大,之后越来越小。根据这些特点可以判断采集到的图像是核爆炸。这是光流在目标检测与识别的又一应用,具有很大的实际意义。
[博士论文] 郭芳
电工理论与新技术 华中科技大学 2010(学位年度)
摘要:在轨道炮、线圈炮、重接炮这三种电磁发射形式中,重接炮综合了线圈炮能发射大质量弹丸的特点以及轨道炮超高速发射弹丸的优势,同时克服了轨道炮产生的材料烧蚀和磨损的缺点,被认为是应用前景最好的一种电磁发射形式。然而驱动线圈提供悬浮力的能力与激励电流的幅值有关,当驱动线圈中的激励电流为0时,驱动线圈不能提供悬浮力。为保证发射体的稳定悬浮运动状态,不与驱动线圈发生碰撞和摩擦,应增加辅助悬浮装置。超导磁悬浮发射技术具有“载重量大、大的悬浮间隙、无摩擦、低能耗、低维护、安全可靠、低污染”等特点,是一种理想的发射方式。其核心技术包括磁悬浮系统、推进系统、高功率脉冲电源系统等技术。
   本文首先分析了三种传统的高温超导永磁悬浮轨道的特性。Halbach型永磁悬浮轨道其表面磁场最强,提供悬浮力和导向力的能力最强,同时其内部结构也最不稳定,安装困难,因此,目前表面磁场稍弱的水平方向磁化的磁悬浮轨道应用更为广泛。本文结合Halbach永磁阵列的磁场分布特点,设计了一种新型的改进型Halbach结构永磁悬浮轨道。即保留了Halbach永磁阵列提供强磁场的特点,又解决了其内部的结构稳定性问题。
   在推进方面,本文针对重接炮各级电源之间的激励等待时间较长,有效加速时间较短的问题,提出了一种连续脉冲磁行波电磁发射方法。采用在时间和空间上连续的脉冲磁行波,使发射体一直跟随磁场行波的运动,增加受力时间,并且缩短相邻两级电源激励的时间间隔,达到快速将发射体加速至高速的目的。本文从连续磁行波推进的原理出发,得出了两种适合连续磁行波推进的驱动线圈的布局形式,探讨了连续脉冲磁行波推进的驱动模式、驱动电流波形要求以及脉冲衔接要求。仿真分析了连续脉冲磁行波推进的效果,并与重接炮的发射效果进行了比较。计算显示,连续脉冲磁行波推进能有效提高发射速度,缩短发射用时,提高发射效率。
   在脉冲电源方面,本文针对电容器储存不能长时间储存能量,而电感储能能量释放时采用的断路开关难以实现大电流、高功率,并且开断大电流还会在储能电感上产生高电压等问题,设计了一种基于高温超导电感储能的模块化脉冲输出方案。用超导电感储能提高电能储存时间和储能密度,用模块化技术和脉冲变压器弥补断路开关断流能力的不足,用MOV防止超导电感上的过电压。本文主要讨论了单模块/多模块的输出电流波形,设计了电磁发射用驱动电流的发生电路,仿真分析了电路中各参数的匹配问题,并对多模块集成时多个储能电感之间的互感耦合问题进行了分析和处理。
   最后,本文对设计的悬浮系统、推进系统和脉冲电源系统进行了组装和简易实验。验证了高温超导连续脉冲磁行波电磁发射的可行性。
[博士论文] 吴健辉
光电信息工程 华中科技大学 2009(学位年度)
摘要:核爆炸探测技术是随着核武器的出现而发展起来的,是实现全球“核均衡”的最有力保障。自核武器问世并首次出现在人类的战场上后,其毁灭性的打击效果和不可名状的威慑力让全世界为之震撼,各有核无核国家都相继进行了核爆炸探测技术的研究。在和平时期,核爆炸监测技术可以监视全球的核研究动向,使各种非法核试验无处遁形。一旦发生核战争,作为防守方,核爆炸监测系统可以探测核爆炸各种信息,预测和评估核袭击后果(毁伤效应),为领率机关和部队提供敌实施核袭击的各种信息,以便快速组织有效的核防护;作为攻击方,核爆炸监测系统可用于检验我方核打击的效果,为进一步实施更有力的打击提供保障。因此开展核爆炸探测系统的研究,提高监测能力,对维护国家的安全和世界的和平有重要的意义。
   本论文研究的是核爆炸探测系统中的一个分系统,即基于光辐射的核爆炸参数探测系统。采用目前最新的光电器件和光电探测技术,从核爆炸光辐射特性出发,并考虑光辐射的大气传输性能,对核爆炸光辐射特性及其探测技术的理论与实验进行研究,全文的主要内容如下:
   (1)系统的研究了核爆炸的光辐射特性。对光辐射的辐射过程、一般特点、核爆火球的发展过程、光辐射与核爆火球的关系、核爆火球的辐射规律、光辐射与当量的关系、光冲量以及光冲量对物体(包括探测传感系统)的损害因素等进行了详细阐述。
   采用黑体辐射理论对核爆炸光辐射的特点进行了系统的研究和分析,得出了核爆炸各种待测参数和核爆火球及其光辐射的关系。并从核爆炸光辐射特性入手进行了核爆炸光辐射模拟器的实验研究,为后续系统设计和检验打下基础。
   (2)对核爆光辐射的大气传输理论进行了研究。从大气的主要组成成分以及大气对光辐射的主要影响机理出发,结合大气光学的基础理论,重点论述了粒子的散射理论基础,得出了单粒子和气溶胶粒子的各种散射函数关系。并结合我国中纬度大气的特点推导出了更适合我国大气模式的0.2~1.2μm 光辐射大气传输方程,计算机仿真的结果表明,本论文推导出的大气传输计算公式能更好的表达我国中纬度大气对可见光辐射的传输影响。
   (3)在核爆炸光辐射特性的基础上,结合基于光辐射的核爆炸探测系统参数要求,提出了一种基于高速图像传感器和高速数字信号处理器的新型凝视型核爆炸光辐射成像探测系统模型,并充分论证了该模型的可行性,建立了以高速CMOS图像传感器和DSP 处理芯片为核心的探测系统架构。分析研究了主要的图像处理算法,在普通算法的基础上,根据核爆火球图片的特点,提出或者改进了基于自适应技术的系列图像处理算法,即自适应动态更新背景差(ARBS)目标识别算法,模糊自适应中值滤波算法(FAMF)以及针对不同类型图像的自适应目标分割算法,使凝视型探测系统能实时、有效的完成目标图像的处理。同时详细讨论了凝视型核爆炸光辐射成像探测系统中核爆炸参数的测量方法。
   (4)为了满足360o无缝探测的要求,提出了类似仿生的“复眼”凝视型探测系统,根据单个镜头的视场角,设计了由6组镜头组成的“复眼”图像传感器系统和DSP处理流程,部分参数测试实验表明复眼系统能满足核爆炸光辐射探测的性能要求。
   (5)在凝视复眼型光辐射成像探测系统的基础上,充分利用鱼眼镜头超大视场角的优点,进一步提出了凝视型鱼眼核爆炸光辐射成像探测系统。研究了等距投影鱼眼镜头的成像原理及目标参数测量方法,并对实验用鱼眼镜头的性能进行了详细的分析,使镜头的参数能符合系统的要求。部分参数测试结果表明,凝视鱼眼型核爆炸光辐射成像探测系统能真正实现半球空间的超大范围无缝凝视测量,该方法也为其它大范围目标监控提供了参考解决方案。
   综上所述,本论文研究的凝视型核爆炸光辐射成像探测系统具有扎实的理论基础,充分运用了目前最新的光电器件和光电探测技术,引入和创新了一些设计方法,使探测系统具有更好的测量精度,能更好的为核爆炸监测作出应有的贡献。进一步研究后,凝视型鱼眼光辐射成像探测系统将成为大范围目标监测的最佳解决方法,其研究结果将在目标监控和测量领域产生重要的意义。
[博士论文] 楼沩涛
工程力学 中国科学技术大学 2001(学位年度)
摘要:该文对空腔解耦爆炸实验中的传感器量程安排、测点布设、结果分析等各种主要问题均率先开展了系统和全新的研究和总结,研究揭示,空腔解耦爆炸会激发出丰富的高频力学信号,而且这些高频信号的衰减较慢.这些特有的性质与填实核爆炸相等比例爆心距下的应力波传播特性有着本质的区别,因而可以作为识别空腔解耦地下核试验的依据和技术途径.
[博士论文] 何永锋
固体地球物理学 北京大学 2004(学位年度)
摘要:该文分析、研究了地下核爆炸Lg波的激发机理以及利用经验格林函数方法反演地下核爆炸相对震源时间函数并利用其特征识别目标区域内的天然地震.在第一部分里,我们介绍了目前地下核爆炸识别技术、震源函数的研究现状、Lg波激发机制的研究进展以及地下核爆炸中的主要非爆炸源现象及其机制.天然地震和地下核爆炸的识别问题最早是在1958年日内瓦专家会议期间提出的,关于核爆炸的监测和识别问题曾经提出了很多方法,其中地球物理方法是最主要的方法之一,如何从观测资料出发来区分地下核爆炸与天然地震是我们所关心的主要问题,我们介绍了一些目前仍在使用和研究之中的判据外,同时也介绍一些历史上曾经被认为是有效的、但实践证明并不能发挥作用的判据,从那些并不成功的判据的研究历史中我们或许也能得到某种启示,而且从核爆炸检测的角度看不成功的方法并不一定是地震学中没有意义的方法,随着地震学的发展,一些老问题也不断地以新的形式被重新提出来,并被赋予新的物理含义.60年代初,人们就开展了填实爆炸震源特性的研究,在过去的四十多年里取得了很多的成果,提出了多种震源机制物理模型和多个震源函数数学模型;震源的研究主要包括震源机制和震源时间函数两方面的研究内容.鉴于Lg波在地震方法核查地下核爆炸中的重要作用,其激发机制一直是比较热门的研究领域,有关Lg波的激发机制,存在许多观点,目前被普遍接受的观点是:伴随地下核爆炸在接近地表产生的层裂可能是Lg波激发的主要因素之一.在第二部分里,基于目标区域的概念,我们详细地讨论了利用地下核爆炸事件作为经验格林函数来识别目标区域中的天然地震的方法.通过该文的研究结果可知,该方法理论依据充分,可信度较高,不失为一种较好的辅助判据.在第三部分里,我们介绍了谱比方法,并利用Chen(1993)提出的基于广义反透射系数的合成理论地震图方法,分析了东哈萨克斯坦地壳速度模型下的爆炸源、张裂源及线性偶极补偿源对地下核爆炸区域震相的影响,结合实际观测资料表明,地下核爆炸中的Lg波谱不仅具有层裂源时间函数的扇贝形特征,而且出现不随层裂周期变化的低谷点,其低谷点随震源深度变化的特征与CLVD源激发的源区附近的Rg波谱的低谷点随震源深度变化特征具有一致性,爆炸源、张裂源激发的Rg波谱无低谷点出现,这表明,CLVD源可能是激发Lg波的主要因素,该文进一步利用简正振型理论及面波激发理论,深入地分析了地下核爆炸激发的Rg波中低谷点的形成机理,得出的重要结论为:Rg波中低谷点的形成,主要源于震源的空间分布特征,单纯地用水平向本征位移函数过零点来解释是不够完全的.该文给出了均匀半无限空间介质模型中低谷点频率与CLVD源深度之间关系的推导过程,并进一步分析了在地表高速、地表低速及软流层等典型介质模型下,低谷点频率与CLVD源深度之间关系,为正确利用该关系估算地下核爆炸装置的埋深,提供了理论依据.在该文的最后部分里,我们对该文的工作做了总结.
[博士论文] 雷家荣
核技术及应用 四川大学 2002(学位年度)
摘要:核爆物理诊断γ探测系统需要在脉冲辐射场中按场点光子注量进行标定,为模拟核爆产生的辐射场,选定12MV脉冲X射线加速器和快中子脉冲堆为标定用脉冲辐射源。针对这两种脉冲辐射场的特点,本文根据空腔电离理论,建立了其光子注量测量方法:首先测得小块介质的吸收剂量,再根据谱的数据资料计算出光子注量。为此,本文利用了自行研制的、以LiFTLD为空腔、以LiF介质为室壁的均匀固体电离室测量脉冲光子吸收剂量。用M-C方法计算了固体电离室对0.1MeV~12MeV的单能光子的单位光子注量—LiF吸收剂量的转换因子,从而解决了由高能光子吸收剂量实测值转换成光子注量时所面临的困难问题。 当由吸收剂量换算成场点光子注量时,需要有光子谱的数据资料。为此,利用穿透系数数值分析的叠代最小二乘法对12MV脉冲加速器的轫致辐射谱进行了实验测定,并在同样的几何条件下,用M-C方法对其进行了计算。结果表明:实测得的谱和计算得的谱基本上是一致的,证明我们所使用的测谱方法是正确的。 当LiFTLD用于脉冲堆n、γ混合场测量时,存在中子响应的LET效应问题。
[博士论文] 李学政
固体地球物理 中国地震局地质研究所 2000(学位年度)
摘要:核爆炸余震是地下核爆炸诱发地震.根据核爆炸余震的特征及空间分布,可以推断地下核试验的"位置".因此,第50届联合国大会通过的《全面禁止核试验条约》(CTBT),把核爆炸余震作为地下核爆炸现场核查(OSI)的重要技术.在未来控制地震方面,人们或许在预测发生破坏性地震的地点,通过核爆炸余震技术,诱发小地震,缩小强地震的破坏范围或者降低它的破坏程度.该文在这种背景条件下开展了地下核爆炸余震的观测与研究.
[硕士论文] 王电源
构造地质学(含地质力学) 成都理工大学;成都理工学院 1998(学位年度)
摘要:地下核爆炸是最重要最直观的人为地质作用之一.该文以现场调查和理论分析为基础,运用人为地质作用的理论观点,对地下核爆炸引起的岩体破坏机制及其地质构造的控制作用进行了探讨.分析了地下核爆炸岩体破坏特征.系统论述了放射性泄漏的特征以及防止泄漏场地选择的地质构造标准.该文讨论所得出的规律和认识,可为试验工程技术的理论和实践提供有价值的参考,为相关科学研究提供了科学依据.
[博士论文] 靳平
地球物理 中国科学技术大学 1997(学位年度)
摘要:该文讨论与此课题有关的椭球腔中的爆炸的地震矩张量表示及地震波辐射图案,各向异性介质中的点源激发的弹性波,由Lg波震级或Lg尾波震级估算地下核爆炸当量,由Lg波位移谱反演地下核爆炸震源参数及相关路径的Lg波视衰减参数等四个方面的问题.研究的目的一方面在于分析爆炸源的非球对称性,介质各向异性等重要因素对地下爆炸的地震效应的影响,从而更深入地理解地下核爆炸的震源特征;另一方面则在于探索和研究稀疏台网的情况下有效准确地估算地下爆炸的当量和地震矩等震源参数的地震学方法,这对于核爆炸的地震核查来说是十分重要的内容.
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