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用于研究激光焊接过程的高速X射线成像系统
摘要： 我们搭建了一套高速X射线成像系统，用于研究激光材料加工（如激光焊接）的基本原理。该系统能够可视化并分析光学不透明工件内部发生的激光诱导过程动态。本文详细介绍了系统配置方案，并针对边缘锐度、对比度、对比度传递以及空间与时间噪声等性能指标进行了测试。对于深度（相对于X射线辐射方向）为100-500微米的气孔（该范围属于激光束焊接常用焦点直径的典型区间），系统可实现最高3%-19%的对比度。由于成像系统导致的边缘模糊效应，在5.4倍放大率下，当气孔横向尺寸为100微米时对比度会进一步降低20%，而横向尺寸为500微米时对比度降幅小于10%。为使相机达到饱和曝光所需的图像增强器，会在平均灰度值基础上引入+15%的噪声基底，导致100微米台阶特征的最大可实现信噪比仅为1.2。
关键词： 光学器件、X射线成像、材料合成与加工、闪烁体、焊接、电子噪声、真空管、本底噪声、协方差与相关性、激光器
更新于2025-09-12 10:27:22
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采用WO3/水纳米流体的真空管太阳能集热器效率
摘要： 本文研究了添加WO3/水纳米流体的真空管太阳能集热器的热性能。所采用的WO3纳米颗粒呈球形，直径为90纳米。实验测试了三种不同体积分数（0.014%、0.028%和0.042%）的WO3纳米颗粒，在多个质量流量（0.013 kg/s·m2、0.015 kg/s·m2和0.017 kg/s·m2）条件下进行。检测了纳米流体的稳定性。实验在匈牙利布达佩斯（北纬47°28'、东经19°03'）开展。结果表明：添加WO3纳米颗粒后流体温差最高提升21%，当太阳辐照度为900 W/m2时最大吸热量增幅达23%。相同质量流量下，纳米流体相对于水的可移除热量增长比例介于1.05至1.16之间。数据显示随着纳米颗粒添加量增加，真空管太阳能集热器效率显著提高，其热-光学效率最终达到72.8%。
关键词： 三氧化钨/水纳米流体，太阳能集热器，效率，真空管
更新于2025-09-04 15:30:14