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行波管栅控电子枪热形变研究 被引量：5
1
作者 阮久福 杨军 +1 位作者 邓光晟 吕国强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期423-426,共4页
行波管栅控电子枪各组件尤其是阴极和栅网的热形变对行波管电子光学性能有着较大的影响。基于有限元分析方法,利用热力场耦合对栅控电子枪热形变问题进行了研究,结果表明:阳极的总形变量最大,最高处达0.28mm;控制栅网、阴影栅、阴极及... 行波管栅控电子枪各组件尤其是阴极和栅网的热形变对行波管电子光学性能有着较大的影响。基于有限元分析方法,利用热力场耦合对栅控电子枪热形变问题进行了研究,结果表明:阳极的总形变量最大,最高处达0.28mm;控制栅网、阴影栅、阴极及部分支撑结构向着阳极方向发生形变,由温升引起的形变不会使控制栅网和阴影栅发生接触或交叉,而阴极形变量较大时,阴极与阴影栅则存在接触的危险,这对电子枪的工作性能有很大的影响,甚至会使阴影栅烧坏。降低电子截获率,适当增加控制栅网和阴影栅的厚度,使用热传导率高、线膨胀系数低的材料,可以减小栅控电子枪各组件的热形变。 展开更多
关键词 栅控电子枪 热形变 热应力 控制栅 阴影栅
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任意相移阴影叠栅相位解调技术的研究 被引量：6
2
作者 杜虎兵 赵宏 +2 位作者 李兵 赵金磊 曹士旭 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期117-121,共5页
结合时域和频域干涉图分析方法,提出一种任意相移阴影叠栅条纹图相位解调技术,降低了干涉图在采样过程中对相移量的严格标定要求,补偿了相移阴影叠栅技术固有的相移不匀误差。使用空域技术确定采样干涉图的正交信号,进而得到了采样干涉... 结合时域和频域干涉图分析方法,提出一种任意相移阴影叠栅条纹图相位解调技术,降低了干涉图在采样过程中对相移量的严格标定要求,补偿了相移阴影叠栅技术固有的相移不匀误差。使用空域技术确定采样干涉图的正交信号,进而得到了采样干涉图的相移量,然后运用任意相移相位提取算法搜索测量相位信息。实验证明此方法简单方便、求解迅速,且优于典型的相移算法,其测量误差的标准差不超过3×10-3 mm,该方法为提高相移阴影叠栅技术的测量精度提供了有效手段。 展开更多
关键词 测量 阴影叠栅 相移算法 任意相移 三维轮廓
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点光源下的Talbot效应在阴影叠栅中的应用 被引量：5
3
作者 艾永旭 周翔 +3 位作者 杜虎兵 郭家玉 杨涛 赵磊 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期139-146,共8页
传统的阴影叠栅轮廓术的测量深度十分有限。根据点光源照明下Talbot自成像的空间分布规律,提出将点光源下的Talbot效应应用于阴影叠栅三维轮廓测量的方法。推导点光源模型下阴影叠栅测量系统中相机接收到的光强随物体到光栅距离变化的... 传统的阴影叠栅轮廓术的测量深度十分有限。根据点光源照明下Talbot自成像的空间分布规律,提出将点光源下的Talbot效应应用于阴影叠栅三维轮廓测量的方法。推导点光源模型下阴影叠栅测量系统中相机接收到的光强随物体到光栅距离变化的数学表达式。数值模拟和实验表明,相对于传统的阴影叠栅轮廓术,利用Talbot效应会大大增加阴影叠栅轮廓术的测量深度。分别使用文中所提出的方法和传统的阴影叠栅轮廓术对同一物体表面进行测量,两次测量结果之差在±5μm内。说明将点光源下的Talbot效应应用于阴影叠栅轮廓测量能够准确地反映物体表面的三维形貌。 展开更多
关键词 测量 光学三维测量 阴影叠栅轮廓术 菲涅耳-克希霍夫积分 TALBOT效应
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一种多距离融合的大深度测量范围相移阴影叠栅轮廓术 被引量：3
4
作者 艾永旭 周翔 +3 位作者 杜虎兵 郭家玉 费梓轩 李东 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期90-96,共7页
针对传统阴影叠栅轮廓术深度测量范围有限的问题,根据阴影叠栅条纹对比度的变化特点,提出了大深度范围内的阴影叠栅轮廓新型测量方法。该方法将光栅置于不同的高度,在物体表面形成叠栅条纹,通过将不同高度范围内的条纹相位测量结果相互... 针对传统阴影叠栅轮廓术深度测量范围有限的问题,根据阴影叠栅条纹对比度的变化特点,提出了大深度范围内的阴影叠栅轮廓新型测量方法。该方法将光栅置于不同的高度,在物体表面形成叠栅条纹,通过将不同高度范围内的条纹相位测量结果相互融合,实现了大深度范围内的阴影叠栅轮廓测量。分析了光栅处于不同位置时叠栅条纹的相位分布特点,提出了基于重叠区域的相位融合方法和误差补偿方法。通过实验验证了所提出方法的可行性和准确性。 展开更多
关键词 测量 深度测量范围 阴影叠栅轮廓术 相位融合 TALBOT效应 叠栅迭代误差补偿
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阴影叠栅相移非线性误差补偿算法研究 被引量：3
5
作者 杜虎兵 赵宏 +2 位作者 李兵 赵金磊 曹士旭 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期98-102,共5页
相移阴影叠栅干涉场的相位(高度)存在非线性关系,而传统的相移阴影叠栅技术往往忽略了相位与高度的非线性关系,从而在测量系统中引入测量误差。对此提出了一种基于迭代相位解调自调算法相移阴影叠栅技术,该方法利用最小二乘技术获得相... 相移阴影叠栅干涉场的相位(高度)存在非线性关系,而传统的相移阴影叠栅技术往往忽略了相位与高度的非线性关系,从而在测量系统中引入测量误差。对此提出了一种基于迭代相位解调自调算法相移阴影叠栅技术,该方法利用最小二乘技术获得相移量估算值,利用该估算值通过迭代算法消除相移阴影叠栅的全场相位误差,从而得到正确的相位分布。模拟计算表明该方法可以有效解决相移不均产生的相位测量误差问题,且可实现光栅移动量的精确估算,其误差不超过3.4%。对比实验进一步说明了所提出方法的正确性和优越性。 展开更多
关键词 测量 阴影叠栅技术 迭代算法 相移 三维轮廓
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基于正则化主量分析的相移阴影叠栅解调技术 被引量：1
6
作者 杜虎兵 艾永旭 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2016年第10期25-31,共7页
传统的相移阴影叠栅轮廓术在垂直于光栅面方向移动光栅实现相移,由于相移是非线性的,需要较多帧的条纹图进行相位解调。为了减少条纹图帧数,节约测量时间,并简化测量过程,提出一种基于主量分析法的三帧随机相移阴影叠栅技术。主量分析... 传统的相移阴影叠栅轮廓术在垂直于光栅面方向移动光栅实现相移,由于相移是非线性的,需要较多帧的条纹图进行相位解调。为了减少条纹图帧数,节约测量时间,并简化测量过程,提出一种基于主量分析法的三帧随机相移阴影叠栅技术。主量分析法通过时域平均去除背景,对较少帧的条纹图直接使用主量分析法会产生直流分量去除误差,因而先将条纹图正则化,再应用主量分析法求取相位。实验表明,相对于直接使用主量分析法,利用正则化主量分析法可以明显减小测量误差。分别使用正则化主量分析法和五步相移法对同一物体表面进行测量,两次测量结果之差在±5μm内,说明了正则化主量分析法的有效性。 展开更多
关键词 衍射 光学三维测量 阴影叠栅轮廓术 主量分析法 相位
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相移阴影叠栅实时标定技术 被引量：1
7
作者 颜菁菁 杜虎兵 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第9期195-200,共6页
相移阴影叠栅轮廓术具有分辨力高和可自动测量的特点,但该技术需要预先对测量灵敏度进行标定,实现过程复杂。为了简化其标定过程,提出一种基于3帧条纹图的实时测量灵敏度标定技术。所提方法利用垂直光栅面精确移动光栅,获得3帧相移条纹... 相移阴影叠栅轮廓术具有分辨力高和可自动测量的特点,但该技术需要预先对测量灵敏度进行标定,实现过程复杂。为了简化其标定过程,提出一种基于3帧条纹图的实时测量灵敏度标定技术。所提方法利用垂直光栅面精确移动光栅,获得3帧相移条纹图;再通过不同帧条纹图相减去除条纹图背景,发展了一种基于矩阵范数的相移算法,提取了引入的相移;利用相移与测量灵敏度间的关系实现了测量灵敏度的快速标定。实验结果表明,所提方法操作简单,应用灵活,并且为测量灵敏度的标定提供了一种闭合解,其标定精度优于传统的Dirckx方法。 展开更多
关键词 测量 光学三维测量 标定 阴影叠栅轮廓术 相移
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