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激光抛光SKD 11工具钢的能流密度与表面特性评估
摘要： 本文采用多模光纤激光器产生的连续波激光束研究抛光效果。通过高速（FS）与低速（LS）线切割电火花加工（EDM）、铣削三种工艺对SKD11工具钢进行表面处理后获得三类表面形貌，进而分析了激光能量密度对抛光表面特性的影响。结果表明：该抛光效应能显著改变表面粗糙度参数（Ra、Rz、Rt和Sa）。随着激光能量密度增加，抛光表面经历从表层熔融到过熔融的完整形貌演变过程。FS-EDM、LS-EDM和铣削工艺使粗糙度分别改善86.83%、90.70%和86.07%，对应最佳激光能量密度为14.26 J/mm2、12.73 J/mm2和13.55 J/mm2，显示LS-EDM处理的工具钢表面具有最优抛光效果。LS-EDM表面的承载面积曲线、双向反射分布函数及功率谱密度的对比统计结果也证实其抛光质量最佳。此外，所有预处理表面均可在高抛光速度下达到Ra<0.5μm。这些发现表明平顶分布的激光束对工具钢表面高效抛光具有重要应用潜力。
关键词： 功率谱密度，表面形貌，承载面积曲线，能量密度，激光抛光，工具钢
更新于2025-11-28 14:24:20
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随机分布柱体装饰表面的粗糙度
摘要： 我们对带有随机分布的圆柱形柱体、圆盘或空腔的平面表面粗糙度进行了定量分析。我们通过表面功率谱密度（PSD）来描述这种粗糙度。首先，我们推导出了这类表面PSD的通用方程。随后，我们针对统计各向同性的圆形区域这一特殊情况求得了PSD。我们证明PSD能提供关于圆形区域半径、柱体尺寸及表面覆盖率的定量信息。我们还讨论了从表面扫描测量的离散傅里叶变换获得的实验性PSD数据中提取参数的数值方法。
关键词： 傅里叶变换、圆柱形柱体、表面粗糙度、随机分布、功率谱密度
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于近场轮廓获取的高功率激光波前传感方法的模拟与实验研究
摘要： 本文提出一种基于近场轮廓采集（NIA）的新型波前传感方法来获取波前信息。该方法利用空间滤波器焦平面处的十字标记，直接从输出近场轮廓的功率谱密度（PSD）分布中获取波前斜率。文中介绍了该方法的原理并建立了数值仿真模型，分析了主要参数对测量精度的影响?；谏杓频氖直昙墙峁梗诙喑谭糯蟾吖β始す庀低持锌故笛?，重建了预放大级的波前。实验结果表明：采用传统夏克-哈特曼（SH）波前传感方法与NIA波前传感方法重建的波前差异仅为0.09微米（峰谷值）。
关键词： 功率谱密度，近场分布，波前传感，波前
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于地面和机载光谱成像反演的云光学厚度场的方向性水平非均匀性
摘要： 云的光学和微物理特性存在显著的横向非均匀性，这使其在天气和气候模型中的真实表征变得复杂。为研究云非均匀性的方向性横向结构，我们分析了空间分辨率<10米的副热带卷云与北极层云二维（2D）水平光学厚度场。这些云光学厚度场源自四个卷云下方地面测量的下行（透射）太阳光谱辐射率，以及十片北极层云上方飞机测量的上行（反射）辐射率，数据采集自巴巴多斯信风带云-气溶胶-辐射-湍流（CARRIBA）和北极云中冰垂直分布（VERDI）两大野外观测计划。通过反演的τ场导出了标量一维（1D）和二维自相关函数及功率谱密度，识别出去相关长度和尺度突变特征，用于刻画非均匀性尺寸范围及其对三维（3D）辐射效应的影响。研究表明沿主导云结构和垂直于该结构的两个方向均存在显著云非均匀性，因此仅用标量一维非均匀性参数不足以量化水平云非均匀性，必须采用二维参数。
关键词： 功率谱密度、光谱成像、自相关函数、尺度突变、云光学厚度、去相关长度、水平非均匀性、三维辐射效应
更新于2025-09-10 09:29:36
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离子辐照后金红石相TiO?(110)表面演化的动力学研究
摘要： 本文研究了60 keV Ar+离子作用下TiO2表面的演化动力学。通过动态标度假设、高度-高度关联（HHC）模型和功率谱密度（PSD）模型分析了生长机制。表面在非平衡生长过程中形成，并观察到三个独立的演化阶段：早期生长表现为粗糙度指数α～0.72-0.74和生长指数β～0.3，同时存在符合爱德华-威尔金森（EW）生长标度的扩散主导特征；随后阶段因溅射诱导的纳米结构化引发非局域不稳定性，导致β值升高并出现快速表面粗化；最终阶段表面粗糙度趋于饱和。
关键词： 高度-高度相关性，二氧化钛，功率谱密度，原子力显微镜
更新于2025-09-10 09:29:36
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多重随机粗糙表面中波的散射与透射：基于二阶小扰动法的能量守恒研究
摘要： 能量守恒是随机粗糙表面波散射与传输中的重要考量，在被动微波遥感领域尤为关键。本文采用二阶小扰动法(SPM2)研究分层随机粗糙表面的散射能量守恒问题。该方法包含一阶非相干散射项与对相干场的二阶修正项，通过将两者结合计算总反射/透射功率——即对波数kx进行积分求和，其中每个积分项都包含经发射核函数加权的粗糙界面功率谱（假设各界面粗糙度互不相关）。我们推导了二维散射问题中一维(1D)表面对应的核函数（即功率谱密度），并针对双层粗糙界面与五十一层粗糙界面的情形进行数值验证。鉴于已知二阶SPM方法具有能量守恒特性且适用于任意表面功率谱，可证明核函数中每个kx值均满足能量守恒。数值算例表明：该方法对任意介电对比度、任意层构型及界面条件、以及任意粗糙度谱均遵守能量守恒，但所预测的反射/透射功率值仅在小尺度表面粗糙度的二阶精度范围内准确。
关键词： 粗糙度谱、波散射、随机粗糙表面、SPM2、透射、被动微波遥感、分层随机粗糙表面、小扰动法、功率谱密度、能量守恒、介电对比度
更新于2025-09-10 09:29:36