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数学形态学和小波变换的红外图像处理方法 被引量：45
1
作者 同武勤 凌永顺 +2 位作者 黄超超 杨华 樊祥 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期138-144,共7页
为了从红外热图像中识别和跟踪目标,提出了一种采用数学形态学和小波变换相结合的红外图像处理新方法。该方法首先利用形态开、闭滤波器组对原始图像进行平滑处理;然后采用一种改进的数学形态学的分水岭算法对红外图像进行分割,同时利... 为了从红外热图像中识别和跟踪目标,提出了一种采用数学形态学和小波变换相结合的红外图像处理新方法。该方法首先利用形态开、闭滤波器组对原始图像进行平滑处理;然后采用一种改进的数学形态学的分水岭算法对红外图像进行分割,同时利用考虑了图像纹理信息的小波阈值对分割的图像进行滤波处理;最后针对过分割问题提出了一种利用区域灰度中值对分割区域进行融合处理的算法。实验结果及算法性能评估结果表明,该方法能够较好地解决红外目标的识别问题,具有较好的实用性。 展开更多
关键词 分水岭算法 小波闽值滤波 红外目标检测 红外图像处理
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地面目标表面温度及红外辐射的计算 被引量：40
2
作者 吕相银 凌永顺 黄超超 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期563-567,共5页
目标表面温度和红外辐射的理论计算对红外热像的模拟、控制目标红外辐射进而实现红外隐身等领域有着重要意义。各种复杂因素的影响导致地面目标表面温度的计算非常复杂。边界条件对目标的表面温度理论计算精度有着重要的影响,分析了影... 目标表面温度和红外辐射的理论计算对红外热像的模拟、控制目标红外辐射进而实现红外隐身等领域有着重要意义。各种复杂因素的影响导致地面目标表面温度的计算非常复杂。边界条件对目标的表面温度理论计算精度有着重要的影响,分析了影响目标表面温度边界条件的各种因素,得到了计算地面目标表面温度的一般方法。以一维导热微分方程为例,计算了某建筑物墙壁外表面温度白天随时间的变化关系,并与实际测量值进行了比较,结果表明理论计算较为准确。最后在此基础上,对目标的红外辐射进行了理论计算和讨论。 展开更多
关键词 地面目标 温度 红外辐射
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基于背景代表色提取的迷彩伪装颜色选取算法 被引量：28
3
作者 徐英 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期100-103,144,共5页
为了达到好的伪装效果,迷彩颜色应与背景色调相融合,以使人眼及光学仪器难以探测和分辨。因此,背景主色的准确提取是确定迷彩颜色的前提。利用灰度直方图可以确定背景图像中的主要灰度,但无法区分不同色调。而基于颜色直方图的背景主色... 为了达到好的伪装效果,迷彩颜色应与背景色调相融合,以使人眼及光学仪器难以探测和分辨。因此,背景主色的准确提取是确定迷彩颜色的前提。利用灰度直方图可以确定背景图像中的主要灰度,但无法区分不同色调。而基于颜色直方图的背景主色提取方法的运算量太大。本文提出了一种基于HSI模型和量化颜色直方图的迷彩颜色选取算法。利用HSI颜色模型描述背景颜色特性,通过特殊量化方式对背景的颜色直方图进行量化,接着借助阈值方法选取背景主色作为迷彩颜色。结合迷彩伪装图案设计方法对上述迷彩颜色选取算法进行了实验分析,并通过边缘检测和相关跟踪方法对不同背景下的目标迷彩伪装效果进行了验证。 展开更多
关键词 颜色空间 代表色 量化颜色直方图 迷彩设计
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红外偏振探测的机理 被引量：25
4
作者 刘必鎏 时家明 +1 位作者 赵大鹏 许波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期777-781,共5页
偏振探测技术已经成为一种重要的探测手段,其机理研究对红外偏振探测的实际应用和结果分析具有重要的理论指导意义。综述了偏振产生的机理,如反射、热辐射和散射,分析了物体的表面特性如粗糙度、色泽和电导率等对光的偏振特性的影响,并... 偏振探测技术已经成为一种重要的探测手段,其机理研究对红外偏振探测的实际应用和结果分析具有重要的理论指导意义。综述了偏振产生的机理,如反射、热辐射和散射,分析了物体的表面特性如粗糙度、色泽和电导率等对光的偏振特性的影响,并借助多人的实验加以辅证。发现当入射角等于布儒斯特角时,反射光的线偏振度达到最大值;多次散射使光的偏振方向不断偏转,经统计平均后降低了反射或散射光的偏振度;亮的粗糙表面的反射光以多次反射为主,表现出较小的线偏振度;通过检测反射光偏振角的相位差可以确定目标是金属还是绝缘体。 展开更多
关键词 偏振 偏振探测 机理 表面特性
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一种改进的可见光与红外图像融合算法 被引量：18
5
作者 柴奇 杨伟 +1 位作者 管怡 杨旭 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第2期87-90,共4页
针对红外和可见光图像的特点,提出一种基于加权对比度和局部熵相结合的多分辨图像融合算法。利用小波变换得到待融合图像的多分辨结构,在图像多分辨结构相应各级上采取不同的融合规则,得到融合图像的多分辨结构,利用小波逆变换重构融合... 针对红外和可见光图像的特点,提出一种基于加权对比度和局部熵相结合的多分辨图像融合算法。利用小波变换得到待融合图像的多分辨结构,在图像多分辨结构相应各级上采取不同的融合规则,得到融合图像的多分辨结构,利用小波逆变换重构融合图像。实验结果表明,该方法在保留可见光图像高的空间分辨率和丰富的纹理细节信息的同时,融合了红外图像对热目标比较敏感的特点,提高了图像的可判读性。 展开更多
关键词 小波变换 方向对比度 局部熵 图像融合
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一种基于光子晶体的红外伪装材料 被引量：16
6
作者 刘必鎏 时家明 +1 位作者 赵大鹏 张玮 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第9期512-515,共4页
光子晶体作为一种新型人工结构功能材料,基于光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装。选择红外波段透明的常用薄膜材料CdSe、SiO2设计出在中远红外波段具有高反射禁带的光子晶体,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱。通过构... 光子晶体作为一种新型人工结构功能材料,基于光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装。选择红外波段透明的常用薄膜材料CdSe、SiO2设计出在中远红外波段具有高反射禁带的光子晶体,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱。通过构造异质结光子晶体,实现了光子带隙的展宽,设计的双周期CdSe/SiO2异质结光子晶体基本上实现了中远红外双波段的高反射,其中在3.14～5.57μm和8.16～13.96μm的光谱反射率都大于95%,较好地满足了中远红外双波段伪装兼容的要求。倾斜入射时光子晶体的TM波和TE波的反射光谱是不同的,TM波的带隙较之于垂直入射时减小,TE波的带隙较之于垂直入射时增大,TE波在中远红外波段具有高反射的连续区域明显比TM波的大得多。 展开更多
关键词 红外伪装 光子晶体 特征矩阵 异质结
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一种基于光子晶体的中远红外双波段兼容伪装材料 被引量：15
7
作者 高永芳 时家明 +1 位作者 赵大鹏 许波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期970-974,共5页
光子晶体作为一种新型人工结构功能材料,基于其光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装。选择红外波段透明的薄膜材料A、B,设计出在中远红外波段具有高反射禁带的光子晶体,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱。通过构造异质... 光子晶体作为一种新型人工结构功能材料,基于其光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装。选择红外波段透明的薄膜材料A、B,设计出在中远红外波段具有高反射禁带的光子晶体,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱。通过构造异质结构光子晶体,实现了光子带隙的展宽,该结构光子晶体基本上实现了中远红外双波段的高反射,在2.94~5.06μm和7.66~11.98μm波段的光谱反射率接近为1;在2.91~5.12μm和7.62~12.29μm波段的光谱反射率大于95%,较好地满足了中远红外双波段兼容伪装的要求。倾斜入射时光子晶体的TM波和TE波的反射光谱是不同的,随着入射角度的增加,TM波的带隙逐渐变窄,而TE波的带隙逐渐变宽。 展开更多
关键词 光子晶体 兼容伪装 特征矩阵
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斜程红外辐射大气透射率的简易计算 被引量：15
8
作者 路远 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z2期423-426,共4页
简述了计算红外辐射大气中透射比常用的方法,利用实验数据计算得到了大气中水汽(H2O)、CO2的光谱吸收系数,给出了水汽吸收系数与温度、相对湿度之间的关系。给出了计算高空红外辐射透射比的方法。对于斜程的透射比,将路程按照一定的精... 简述了计算红外辐射大气中透射比常用的方法,利用实验数据计算得到了大气中水汽(H2O)、CO2的光谱吸收系数,给出了水汽吸收系数与温度、相对湿度之间的关系。给出了计算高空红外辐射透射比的方法。对于斜程的透射比,将路程按照一定的精度分成小段,各小段透射比相乘可以得到总的透射比,根据高度、压强、透射比之间的关系,通过推导得到了计算斜程红外辐射透射比的简易公式,可以简化斜程透射率的计算。本方法在工程应用中具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 红外辐射 大气透射比 吸收系数 斜程
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光子晶体隐身应用分析 被引量：13
9
作者 刘必鎏 时家明 +2 位作者 赵大鹏 张玮 许波 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期42-45,共4页
激光隐身和红外隐身的兼容是现代战场的迫切需求,但是二者对材料的要求是相互制约的,利用掺杂光子晶体的缺陷能级形成的"光谱挖孔"结构可以很好地解决这一难题。利用薄膜光学理论中的特征矩阵法计算了设计的掺杂ZnSe的CdSe/S... 激光隐身和红外隐身的兼容是现代战场的迫切需求,但是二者对材料的要求是相互制约的,利用掺杂光子晶体的缺陷能级形成的"光谱挖孔"结构可以很好地解决这一难题。利用薄膜光学理论中的特征矩阵法计算了设计的掺杂ZnSe的CdSe/SiO2光子晶体薄膜的反射、透射和吸收光谱,计算结果表明掺杂光子晶体能够很好的满足热红外与1.06μm或10.6μm激光隐身兼容的要求。指出掺杂光子晶体的缺陷能级是由高透射引起的低反射,并不满足激光隐身的实际要求,解决方法是在光子晶体薄膜的基底中引入吸收材料,从而把缺陷能级透过的激光吸收掉。 展开更多
关键词 激光隐身 隐身兼容 光子晶体 薄膜光学
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基于快速傅里叶变换和积分图的快速相关匹配 被引量：12
10
作者 殷松峰 王一程 +2 位作者 曹良才 金国藩 凌永顺 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2246-2250,共5页
为克服传统相关匹配算法计算复杂度过大的缺点,基于快速傅里叶变换和积分图提出了一种快速相关匹配算法.在不改变传统相关匹配计算结果的前提下,该算法通过对相关系数公式的分析和化简,用快速傅里叶变换计算模板图像和基准图像的相关,... 为克服传统相关匹配算法计算复杂度过大的缺点,基于快速傅里叶变换和积分图提出了一种快速相关匹配算法.在不改变传统相关匹配计算结果的前提下,该算法通过对相关系数公式的分析和化简,用快速傅里叶变换计算模板图像和基准图像的相关,并采用积分图计算基准图像灰度值及其能量的窗口积分,使相关匹配计算量与模板图像大小近似无关,从而大大降低了计算复杂度.不同光照条件下图像匹配实验和复杂环境下目标跟踪实验结果表明,该算法具有很强的抗干扰能力,其执行效率比传统相关匹配提高1～2个数量级. 展开更多
关键词 快速相关匹配 图像匹配 快速傅里叶变换 积分图
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红外图像的模糊域同态增强 被引量：11
11
作者 刘政清 邹继伟 +1 位作者 张骏 杨华 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期87-89,共3页
结合模糊集理论在图像处理方面的优势,设计了一种红外图像模糊域同态增强方案。该方案首先将红外图像由空域平面转换成模糊域(特征)平面,然后再对其进行同态增强,最终经去模糊得到处理后的图像。实验结果表明,该方案取得了较好的处理效... 结合模糊集理论在图像处理方面的优势,设计了一种红外图像模糊域同态增强方案。该方案首先将红外图像由空域平面转换成模糊域(特征)平面,然后再对其进行同态增强,最终经去模糊得到处理后的图像。实验结果表明,该方案取得了较好的处理效果,能够达到增强红外图像的目的。 展开更多
关键词 红外图像 模糊域 同态滤波 图像增强
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基于光子晶体的远红外与激光兼容伪装材料 被引量：12
12
作者 高永芳 时家明 赵大鹏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期647-650,共4页
现代探测系统由单一工作模式向复合工作模式转变,对伪装材料的光谱特性提出了某些特殊要求。光子晶体是一种新型的人工结构功能材料,基于光子禁带的高反射特性,可以实现红外伪装;基于一维掺杂光子晶体,可以实现远红外与激光兼容伪装。... 现代探测系统由单一工作模式向复合工作模式转变,对伪装材料的光谱特性提出了某些特殊要求。光子晶体是一种新型的人工结构功能材料,基于光子禁带的高反射特性,可以实现红外伪装;基于一维掺杂光子晶体,可以实现远红外与激光兼容伪装。设计了一种基于光子晶体的远红外与激光兼容伪装材料,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱,发现可以在反射光谱中的高反射率波段内形成局部窄带低反射区。结果表明:利用一维掺杂光子晶体可以实现远红外与激光兼容伪装。 展开更多
关键词 光子晶体 伪装 特征矩阵
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一种基于光子晶体的远红外与10.6μm激光兼容伪装材料的设计与制备 被引量：11
13
作者 高永芳 时家明 +1 位作者 赵大鹏 汪家春 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期155-158,共4页
现代探测系统由单一工作模式到复合工作模式的转变,对伪装材料的光谱特性提出了某些特殊要求。作为一种新型人工结构功能材料,光子晶体基于光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装。设计了一种基于一维掺杂光子晶体的远红外与激光兼容... 现代探测系统由单一工作模式到复合工作模式的转变,对伪装材料的光谱特性提出了某些特殊要求。作为一种新型人工结构功能材料,光子晶体基于光子禁带的高反射特性可以实现热红外伪装。设计了一种基于一维掺杂光子晶体的远红外与激光兼容伪装材料,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了透射光谱。制备的样品经测试,与理论曲线相吻合。结果表明,利用一维掺杂光子晶体可以实现远红外与激光兼容伪装。 展开更多
关键词 材料 伪装 特征矩阵 光子晶体
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一维掺杂光子晶体用于远红外与激光兼容隐身分析 被引量：12
14
作者 高永芳 时家明 赵大鹏 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第4期235-238,共4页
远红外与激光兼容隐身材料是当今世界隐身材料研究的热点,而红外隐身与激光隐身对材料的要求是矛盾的,常规材料很难做到。光子晶体的出现,有望解决这一问题。基于一维掺杂光子晶体,设计了一种基于光子晶体的远红外与激光兼容隐身材料,... 远红外与激光兼容隐身材料是当今世界隐身材料研究的热点,而红外隐身与激光隐身对材料的要求是矛盾的,常规材料很难做到。光子晶体的出现,有望解决这一问题。基于一维掺杂光子晶体,设计了一种基于光子晶体的远红外与激光兼容隐身材料,利用薄膜光学理论的特征矩阵法计算了反射光谱。结果表明,利用一维掺杂光子晶体可以实现远红外与激光兼容隐身。 展开更多
关键词 隐身 光子晶体 特征矩阵
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矩形喷管外尾焰红外辐射特性的数值计算 被引量：12
15
作者 冯云松 李晓霞 +1 位作者 路远 金伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期437-442,共6页
为了掌握矩形喷管外尾焰的红外辐射光谱特性和强度分布,建立了矩形喷管的几何模型,采用Fluent6.3软件对矩形喷管外三维流场进行数值模拟,得到尾焰流场的温度、压强和密度等数据,并根据尾焰的特点确立红外辐射核心计算区域。采用洛伦兹... 为了掌握矩形喷管外尾焰的红外辐射光谱特性和强度分布,建立了矩形喷管的几何模型,采用Fluent6.3软件对矩形喷管外三维流场进行数值模拟,得到尾焰流场的温度、压强和密度等数据,并根据尾焰的特点确立红外辐射核心计算区域。采用洛伦兹线型的统计窄带模型,求出尾焰在某一窄带的平均吸收系数;采用有限体积法求解了气体介质中辐射传输方程;计算得到了矩形喷管外尾焰的红外辐射光谱特性与在3～5μm波段的总强度分布。结果表明:矩形喷管外尾焰为扁平状,其宽边对称面内的红外辐射强度大于窄边对称面内的红外辐射强度,并且尾焰辐射在2.7μm和4.3μm处出现了2个辐射峰。 展开更多
关键词 光学 尾焰 矩形喷管 辐射传输方程 有限体积法 红外辐射
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中长波红外双波段全向反射镜的设计 被引量：11
16
作者 赵大鹏 时家明 +2 位作者 汪家春 袁忠才 刘必鎏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期454-457,共4页
研究了异质结构一维光子晶体全向反射镜的设计方法。通过分析光子晶体的晶格常数、折射比和填充比,选择碲和聚乙烯设计了中红外和远红外双波段全向反射镜。结果表明采用异质结构的光子晶体能够同时在3.4～5.4μm和8～12.5μm实现全向反... 研究了异质结构一维光子晶体全向反射镜的设计方法。通过分析光子晶体的晶格常数、折射比和填充比,选择碲和聚乙烯设计了中红外和远红外双波段全向反射镜。结果表明采用异质结构的光子晶体能够同时在3.4～5.4μm和8～12.5μm实现全向反射（反射率大于99%）,相对带宽分别达到了49.8%和43.1%。 展开更多
关键词 全向反射镜 光子晶体 异质结构 中远红外
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激光对卫星的威胁及其防护 被引量：11
17
作者 刘必鎏 时家明 +3 位作者 严学澄 林志丹 徐延亮 程立 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期470-475,共6页
激光技术的广泛应用,由此带来的激光损伤和激光威胁日益严重。在现代高技术战争中,卫星的作用越来越重要,而激光反卫星武器的出现和发展,使卫星也面临着激光的威胁,因此,对卫星的激光防护材料和防护措施的研究具有重要的意义。介绍了激... 激光技术的广泛应用,由此带来的激光损伤和激光威胁日益严重。在现代高技术战争中,卫星的作用越来越重要,而激光反卫星武器的出现和发展,使卫星也面临着激光的威胁,因此,对卫星的激光防护材料和防护措施的研究具有重要的意义。介绍了激光反卫星武器的分类、性能、作用方式和关键技术;探讨了激光武器对星载光电传感器和材料的杀伤机理;总结了目前基于线性光学原理、非线性光学原理和相变光学原理的激光防护材料的性能、优缺点和改进措施,其中详细介绍了比较有发展潜力的富勒烯、卟啉和VO2薄膜激光防护材料;介绍了几种卫星结构材料的激光防护措施。这有助于对卫星的激光防护的重要性和技术手段的进一步认识。 展开更多
关键词 激光武器 激光防护 卫星 反卫星
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硝酸铯热分解性能研究 被引量：10
18
作者 郭宇翔 李晓霞 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期24-27,共4页
本文在TG-DTA分析的基础上,研究了硝酸铯的热分解特性,并且利用化学平衡计算软件CEA对硝酸铯在不同温度下热分解产生的自由电子密度和热分解需要的能量进行了计算,为利用硝酸铯作为增电子材料使用提供了理论依据。
关键词 硝酸铯 TG—DTA CEA 自由电子密度
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红外发射率控制方法及机理研究 被引量：9
19
作者 路远 李玉波 +1 位作者 乔亚 吴丹 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第5期294-296,共3页
红外发射率的控制具有广泛的用途,根据电磁波理论,讨论了物体表面的发射率与折射率的关系,折射率大的物体发射率低。电致变色材料是一种可控制其表面折射率和发射率的材料。以氧化钨为例探讨了发射率的控制方法。利用电场对三氧化钨薄... 红外发射率的控制具有广泛的用途,根据电磁波理论,讨论了物体表面的发射率与折射率的关系,折射率大的物体发射率低。电致变色材料是一种可控制其表面折射率和发射率的材料。以氧化钨为例探讨了发射率的控制方法。利用电场对三氧化钨薄膜进行离子和电子的共注入和共抽取,三氧化钨中的载流子浓度发生了变化,折射率和红外发射率也发生了变化。 展开更多
关键词 红外发射率 折射率 控制 三氧化钨
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表面波等离子体天线的柱状等离子体源参数研究 被引量：8
20
作者 陈宗胜 时家明 +1 位作者 王甲寅 袁忠才 《真空电子技术》 2008年第2期18-21,共4页
等离子体天线因其具有许多独特的性质而受到各国军方的广泛关注。本文首先介绍了表面波等离子体天线的基本原理及组成,并根据同轴对称表面波沿等离子体柱轴向传播的色散关系,研究了等离子体碰撞频率以及等离子体频率对表面波波矢的影响... 等离子体天线因其具有许多独特的性质而受到各国军方的广泛关注。本文首先介绍了表面波等离子体天线的基本原理及组成,并根据同轴对称表面波沿等离子体柱轴向传播的色散关系,研究了等离子体碰撞频率以及等离子体频率对表面波波矢的影响。文章最后对影响等离子体碰撞频率以及等离子体频率的因素进行了分析。 展开更多
关键词 表面波 等离子体天线 碰撞频率 等离子体频率
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