远红外和微波辐射加热增强红外探雷技术
文献类型：学位论文
| 作者 | 曲荣升 |
| 答辩日期 | 2012-05-21 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 潘鸣 ; 陈凡胜 |
| 关键词 | 远红外 微波 红外探雷 地雷模型 有限元仿真 |
| 学位专业 | 光学 |
| 英文摘要 | 利用方便可调的人工辐射源（远红外和微波辐射）代替太阳加热雷场，可以大大减小被动红外探雷技术受天气和雷场条件的制约，增强了被动红外探雷技术的本领。本文主要研究辐射加热雷场的基础理论和基本结论。理论方面，对电磁波加热基础和传热理论进行了概括。主要讨论了时谐平面波在各向同性均匀介质及其界面上的传播和反射规律、时谐电磁波的功率损耗规律，以及影响功率损耗的各种因素。抓住雷场基本要素，建立了自然条件下和人工辐射源照射下的简化雷场模型。仿真和实验方面，对远红外辐射在匹配吸收时的雷场进行了探究。探究内容包括地雷类型、含水量、加热功率、加热时间、地表状况等基本要素。探究表明，对于在深度为1cm处埋藏有金属雷或非金属雷的干燥（或者含有适量水分）平坦均匀雷场，在功率为6kW/m^2的远红外线照射下，加热1min～3min后，雷场表面温度对比度可达到0.1℃～10℃左右。在降温过程中温度对比度可能会进一步增大，有利于探测，但会增加等待的时间。远红外辐射加热的方法不太适合对整个雷场进行扫描，它消耗的时间较长，需要提供的能量较大。增加辐射功率可以缩减加热需要的时间，但同样需要损耗大量能量。实验发现，在加热过程中和加热刚刚结束时，用红外相机拍出的照片对比度较差，冷却一小段时间后效果较好。综上所述，远红外辐射加热增强红外探雷技术可以作为一种进一步确认可疑雷场的手段，而不是作为一种直接探雷方法。雷场中少量的水可以提高探测效率，因而在加热之前可以对干燥雷场先进行喷水湿润。雷场表面不平坦或者有其他覆盖物时可以先用机械装置将雷场表面平整化。实际雷场非常复杂，需要对各种因素进行研究。该技术为我们提供了一种新的探测方法，它具有简单方便、适用范围广、安全无污染等优点。进一步，该技术在其它相关领域中也有非常大的应用前景。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-09-11 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/5474]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 曲荣升. 远红外和微波辐射加热增强红外探雷技术[D]. 中国科学院研究生院. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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