纤维束(精选6篇)
篇1:纤维束
高效纤维束滤池在中小型污水处理厂中的应用
摘要:近年来,高效纤维束滤池技术在中小型污水处理厂深度处理系统中得到了广泛应用.本文以雄县污水处理厂为例,对该过滤技术进行了深入探讨,为其今后工程应用提供了可推广和借鉴的经验.作 者:严伟 张雪川 作者单位:严伟(河北省农业机械化研究所有限公司,河北,石家庄,050051)
张雪川(河北灵达环保能源有限责任公司,河北,石家庄,051340)
期 刊:中国科技纵横 Journal:CHINA SCIENCE & TECHNOLOGY PANORAMA MAGAZINE年,卷(期):,“”(16)分类号:X7关键词:高效纤维束滤池 污水深度处理 中小型污水处理厂
篇2:纤维束
不同应变率下Kevlar49纤维束拉伸力学性能的实验研究
利用MTS810材料试验机及旋转盘式杆杆型冲击拉伸试验装置对Kevlar49纤维束进行了准静态拉伸及冲击拉伸实验研究,首次在应变率为10-4/s~103/s范围内得到了Kevlar49纤维束完整的应力应变曲线.实验结果表明,Kevlar49纤维束的.力学性能是与应变率相关的.在低应变率下Kevlar49纤维束对应变率不太敏感,但比玻璃纤维束高;在高应变率下Kevlar49纤维束对应变率敏感,但不如玻璃纤维束强烈;中应变率区是Kevlar49纤维束由应变率不太敏感到应变率敏感的过渡区.
作 者:汪洋 夏源明 Wang Yang Xia Yuanming 作者单位:中国科学技术大学力学与机械工程系,合肥,230026 刊 名:复合材料学报 ISTIC EI PKU英文刊名:ACTA MATERIAE COMPOSITAE SINICA 年,卷(期):1999 16(1) 分类号:V2 关键词:Kevlar纤维束 冲击拉伸 应变率相关篇3:相干纤维束技术参数的测量
相干纤维束又称为光纤传像束,所用材料为多组分光学玻璃,对相干纤维束的检测尚没有形成国家标准,也无行业标准,各生产单位的要求不一,造成国内生产的相干纤维束质量与国外产品存在较大差别。国内一些应用单位通常采用综合评价法,即通过测量调制传递函数(MTF)来评价相干纤维束的像质[1,2]。但生产单位关心的不只是MTF,对涉及相干纤维束制作工艺的一些具体的技术参数,诸如丝径(几何尺寸)均匀性、分辨率、数值孔径、透光率、填充系数、芯皮比等更为关注。这些技术参数是质量控制过程中不能忽视的因素。
1 丝径的测量
丝径误差及丝径的均匀一致性对迭片法(层迭法)[3]工艺制作相干纤维束特别重要。若采用丝径为20 μm光纤制作截面为5 mm×5 mm,长度为2 m的相干纤维束,要求在1 000 km长度范围内,丝径平均误差控制在±0.04 μm以内。相干纤维束端面越大(即像素越多),对丝径的误差要求越高;而对同一规格的纤维束,丝径越细,误差要求越高。在迭片法制作工艺中,要求单片光纤排列的累积误差小于丝径。
丝径的测试仪器可选用立式金相显微镜,配置40倍物镜,10倍目镜,总放大率400。可用透射光测量丝径,光纤丝径由40倍物镜成像在带有格值的分划板上,通过目镜读取丝径值。根据相干纤维束呈全六角形排列的特点,可采用单片测试法测量丝径。先把单丝排列成单片(单片的排列宽度由相干纤维束的截面决定),然后通过金相显微镜成像在带有格值的分划板上,通过目镜读取单片排列的总宽度,算出累积误差,根据单片的光纤根数,求出丝径的平均误差,平均误差=累积误差/单片光纤根数。其中,累积误差=实测的单片排列总宽度-理论的单片排列总宽度;理论的单片排列总宽度=丝径×单片光纤根数。我们对丝径为20 μm,排列根数为300,理论宽度为6 mm的6个单片样品进行了测试,测得的结果如表1所示。
从表1可以看出,6个样品的累积误差绝对值≤16 μm,都小于丝径20 μm,平均误差绝对值≤0.053 μm,因此都满足制作全六角形相干纤维束的要求。若在检测中发现累积误差绝对值≥20 μm, 平均误差绝对值大于0.067 μm, 则该单片不能满足制作全六角形相干纤维束要求。为确保单片累积误差小于丝径,在拉制过程中(光纤)丝径必须均匀、稳定,单片排列要使用同一筒光纤,一根相干纤维束使用同一时间段内拉制的同一批光纤,并且单片排列时光纤必须一根紧挨一根,既不能稀疏,又不能重叠。
2 静态分辨率的测量[4]
相干纤维束的静态分辨率主要取决于两根光纤之间的中心距、排列方式和(光纤)丝径。理论上正方形排列纤维束的极限静态分辨率R正=(2d)-1,其中d为丝径;六角形排列纤维束的极限静态分辨率R六undefined。
测试仪器通常可用焦距仪,如图1所示,将3号光学分辩力板经物镜以一倍关系成像于相干纤维束的一个端面上,通过显微目镜就能在纤维束的另一个端面上直接读取分辨率值。
我们采用上述方法对丝径为18 μm制成的10
mm×10 mm×1 250 mm相干纤维束进行了测试,在目镜中可以分清相干纤维束端面上3号分辨力板的第16组线条的像,通过与标准JB/T 9328—1999中的分辨力板表对照,得到相应的分辨率为30线对/mm。
全六角形排列静态分辨率的测量值一般大于正方形排列的理论极限值,小于全六角形排列的理论极限值。静态分辨率高并不能表示这根相干纤维束就一定是高质量,丝径是决定静态分辨率的主要因素,在制作过程中胶的运用和胶层厚度所形成的网格效应会严重影响相干纤维束的质量。
3 透光率的测量
本文透光率是指相对透光率,亦称光谱透射比。相干纤维束的透光率τ=I1/I0,其中I1为通过相干纤维束输出的总光强,I0为输入纤维束的总光强。I1与纤维束的有效传光面积有关,而有效传光面积与光纤排列方式有关。对于正方形排列,有效传光面积为undefined,其中a为两根光纤之间的中心距;紧密排列时,a=d,则有效传光面积为78.5%。对于全六角形排列,有效传光面积为undefined;紧密排列时,有效传光面积为90.7%。透光率测量有两种方法:a. 采用可见光光源进行测试;b. 分频测试,即分别对不同光频率进行透光率测试。
3.1 可见光透光率测量
可见光透光率测试系统如图2所示。测试时,先定光路、定标,并测得输入相干纤维束前的总光强I0,然后把相干纤维束放入光路,测得相干纤维束输出的总光强I1,再按τ=I1/I0算得相对透光率。
我们采用上述测试方法选取10 mm×10 mm×1 250 mm相干纤维束进行测试,测得相对透光率为46.5%。通常相干纤维束的米透光率为50%左右,需要注意的是用多组分玻璃材料制成的纤维束(包括非相干纤维束),其透光率随着纤维束长度的增加并不是呈线性下降,而是呈指数下降,所以这类纤维束制作的长度是有限的,一般只做到几米至几十米。这也是多组分玻璃光纤与石英光纤最显著的区别。
测量过程中如发现米透光率低于40%,就可判为不合格产品,其原因可能是断丝太多,材料不纯,芯皮比不匹配等,这些都是影响质量的关键因素。
3.2 透光率的分频测量
透光率分频测试可确定被测相干纤维束的光谱特性,特别是紫外光的透光特性。分频测试系统如图3所示,彩色亮度分析系统通过光栅进行分光,分出不同频率的光,经光学系统聚集到相干纤维束的一个端面上,积分球会聚相干纤维束另一端面输出的光,转换成电信号后进行相关处理。
4 数值孔径的测量
光纤的数值孔径undefined,其中n0为空气折射率,θ为孔径角。 数值孔径主要反映光纤的集光本领。通常光纤的芯、皮材料确定后,其数值孔径就确定了。由于多组分玻璃光纤的纤芯折射率通常为1.7~1.8,皮料折射率一般为1.5~1.6,所以多组分玻璃光纤的数值孔径通常为0.55~0.60。
数值孔径的测试系统如图4所示。把测得的检流计读数最高值设为零角度位,再左右旋转转动平台,则检流计两个读数值为最大值50%对应夹角的一半为其孔径角。
我们采用上述测试方法对10 mm×10 mm×1 250 mm相干纤维束样品进行了测试,测得孔径角为35°,故数值孔径为sin 35°=0.57。通常数值孔径越大,集光效果越好,传递的像质也相对要好。
5 调制传递函数(MTF)的测量[5]
MTF是对线性影像系统或其环节的空间频率传输特性的描述,MTF是描述系统再现成像物体空间频率范围的能力。理想的成像系统要求100%再现成像物体细节,但现实中成像系统所获得的图像都存在不同程度的衰减,所以MTF始终小于1。相干纤维束的MTF是对被传递的像的调制度相对于目标的调制度之比,它是目标的空间频率的函数,且正比于数值孔径的平方。MTF值越大,成像系统再现成像物体细节能力越强,系统的传递性能越好,所以增大光纤的数值孔径是提高像质的有效途径。
MTF的值域为[0,1]。一般来说,MTF值随频率f的增加而下降。当f达到一定值时,MTF=0,此时的频率就是截止频率,高于该频率信号就不能被系统传递。可以用许多方法测试相干纤维束的MTF,这里选用的测试仪器为ODETA-ⅢMTF仪。测试系统示意图如图5所示,狭缝(小于丝径)的像被投射到相干纤维束样品的输入端,经过纤维束传递的像再被投射到可变空间频率f的正弦波扫描光栅上,调制光由光电探测器接收并转换成电信号后进行处理,记录并作出MTF曲线。
我们对丝径为18 μm的9 mm×7 mm×3 000 mm的相干纤维束样品在以下三种情况下进行了MTF测量:a. 狭缝与光纤排列成0°(光纤排列与水平方向一致);b. 狭缝与光纤排列成30°;c. 狭缝与光纤排列成90°。测试结果如图6所示。
图6中的横坐标是指单位长度扫描光栅的周期数(线数)。通过选择几个特征频率的MTF值,来评定系统的像质。一般采用MTF的第一个极小值点的特征频率来反映系统的综合分辨率。从图中可见,狭缝与光纤排列一致时,曲线平滑,横轴70线以后的噪声相对较小,像质较好;狭缝与光纤排列成30°时,曲线在近40线处出现大锯齿,70线以后的噪声明显增大,像质明显下降;狭缝与光纤排列成90°时,曲线在30~50线内出现小锯齿,70线以后的噪声明显增大,像质下降。从测试结果看,该相干
纤维束并不是全六角形排列,水平方向排列时分辨率最好,90°方向排列时次之,30°方向排列时最差, 综合分辨率约70线(35线对)。由此,我们可以得知,相干纤维束的像质与光纤的几何排列有着十分密切的关系,若纤维束的排列呈完全六角形状,则三个方向的测试曲线应当完全一致,同时一根高质量的相干纤维束其本底噪声也应当非常小。
6 结 论
以上测试方法只是对相干纤维束技术参数进行量化,并不能全面反映相干纤维束的质量。相干纤维束的质量还涉及诸如光纤排列状态、网格效应、暗区(暗丝)、光纤移位(错位)、色泽均匀度(色泽一致性)等工艺方面当前还无法量化的因素,评定时除需有量化指标外,还需对这些工艺性问题定性分析。
参考文献
[1]王慧,向阳,禹秉熙.线阵光纤传像束的调制传递函数评价方法及检测[J].光学精密工程,2005,13(2):185-190.
[2]马养武.柔软光纤传像束的传像特性[J].激光技术,1999(1):53-56.
[3]张振远,孙磊,李莉,等.基于层叠法工艺制造柔软性多路集成大阵面光纤传像束实验研究[J].玻璃纤维,2004(4):1-5.
[4]李景振.光学手册[M].西安:科学技术出版社,1986.
篇4:物理金融——金融中的纤维束
【关键词】纤维束 基底 纤维 资产组合
一、引言
美国次贷危机引发的金融危机席卷全球,由此引发全球金融危机、经济危机和欧债危机,至今其影响还存在。2008年之后,众多经济物理学家和经济学家反思传统经济学的弊端,呼吁对经济学理论进行根本的科学革命,并指出金融物理学的理论意义和实践价值[1]。
卡里尔·伊林斯基在《金融物理学——非均衡定价中的测量建模》一书中用一种非正式和直观的说法来介绍纤维束——纤维束就是由一个个相同的子空间组成的,这些子空间相互粘连在一起从而形成了整个空间。完全相同的子空间被称作是纤维,而将这些纤维连接在一起的子空间被称作是基底。这样就可以认为纤维束是纤维和基底的组合体[2]。
本文首先对纤维束进行一定的分解,将纤维束分为基底和纤维两部分,从基底的不同来介绍几种纤维束类型,并将简单介绍纤维束如何适用于金融这一不断变化的学科。
二、纤维束的划分
(一)以线为基底的纤维束
这种类型的纤维束的基底是直线或者曲线,作为基的点都在这条线上,而以基相联系的纤维则是互相平行的直线。
1.以直线为基底的纤维束。若纤维束的基底是一条直线,基是该直线上的点,纤维是与基底相交的无数条直线,那么我们可以勾画出这样的纤维束是二维的平面。选用最基础简单的二维平面为例,以X轴作为基底,X轴上的点为基,而过基且与基底垂直的直线作为纤维,这些纤维是相互平行的(见图1)。
图1 横轴是基底,与横轴正交的直线是纤维,而交点则是基
图1中的纤维束是最常见的平面纤维束,在这个图中,该纤维束的维度就等于基底(B)的维度加上纤维(F)的维度,即dimE=dimB+dimF。这样纤维束上任意一点的位置可以通过一对坐标来描述,像是(b,f),其中,f是该点所在纤维上的位置,b是纤维本身所在基底上的位置。
2.以圆环为基底的纤维束。如果将作为基底的直线弯曲成一个圆环,二维平面的纤维束将变成一个管状图形,这将得到一个不同类型的纤维束。新的纤维束具有圆形的基底(B)和直线纤维(F)(见图2)。
如果对以圆环为基底的纤维束上的位置用坐标(b,f)进行描述,我们会发现坐标出现了不同之处:在直线上的坐标可以从负无穷大到正无穷大,圆上的坐标却只能在0到2π之间进行变化,且坐标0与2π坐标是重合的。
(二)以面为底的纤维束
以面为底的纤维束的底面可以是平面也可以是曲面,可不管是平面还是曲面,纤维束上某点坐标已经不能简单用一个点来表示纤维本身所在基底上的位置。这里,选用标准的纤维束(见图3)——刺猬——来描述其特点。
图3
此纤维束的基底是曲面,纤维是与基底相切的发散直线,可知想要用坐标来描述纤维束上某点的位置,纤维上的位置是很好确定的,令我们为难的是纤维本身位置的确定。(B,F)代表纤维束上某点的坐标,F是一个简单的实数,B不再是简单的数,而是B=B(b),需要用向量来表示的某一位置。此时,纤维束的维度也将发生变化,而这变化是跟随基底的变化进行的。
考虑到纤维束的基底是如此变化的,那是不是也存在以面为底纤维如此变化的纤维束呢?是的,这样的纤维束(见图4)也是存在的。
图4
在这种纤维束中,基底和纤维都是变动的,不再是简单的数值。纤维束的基底是曲面,所以要确定纤维的位置B=B(b),需要用向量来确定,纤维上的位置也需要用向量来表示F=F(b)。这样的话,纤维束的维度跟随两个变量的变化而变化。
三、金融资产适用的纤维束
通过上面对纤维束的一些简单介绍,发现纤维束的基底和纤维可以分别当做是单独的坐标系,而且这两套坐标系可以具有不同的意义。想要细致描述一个金融资产组合的特征,是需要两套坐标系的,一套用来描述组合的货币价值,另一套描述组合中各种资产所占的比例[3]。于是,我们可以用纤维束来描述资产组合或者将资产组合空间看作是一个纤维束。纤维束的基底是资产组合的所有可能结构构成,组合的所以可能的货币价值是基底上的半线纤维(组合的货币价值不能为负,故选用半线纤维)。一般纤维束的纤维是没有交集的,他们之间是依赖基底进行变换的,也就是基底实现了纤维之间的连通。
首先通过一个外汇的例子来了解纤维束是如何作用于金融资产组合的。现在我们有五种货币,分别是英镑、美元、德国马克、法国法郎、日元,这五种货币我们是无法根据其纸张的数量来比较大小,只有将它们换算为同种货币才能进行比较。选用最一般的以面为底的纤维束,在基底上任意选五个点及该点上的纤维作为某种货币,纤维的长度代表该种货币的数量,这种纤维束(见图5)就是资金空间。
图5 资金空间纤维束
图5中,标着GBP、USD、DM、FF、JY的五个点便是基底上选的基,基上的纤维是半线纤维,而纤维之间的连通是依赖于基底进行的。也就是想要进行两种或多种货币之间的换算或者比较,就需要将货币换算成同一种货币,而换算的过程就是在基底进行的,基底实现了不同货币之间的跳跃。
接下来看一个净现值计算的纤维束空间的例子。
首先简单介绍一下什么是净现值法(NPV)。令NPV站住脚跟的原理是:资金有时间价值。时间价值可以通过贴现过程来展示。对不同货币标明面值的资金进行比较首先需要将它们兑换成同样的货币,同理,货币相同时间不同的资金也不能直接进行比较,需要将它们转换到统一的时点上,而这一过程反映的就是资金的时间价值。
NPV公式:
P是当前的一笔资金,F是T年后收到的资金数量,r是投资过程的利率
NPV过程中使用的利率被称作是贴现率
贴现因子:
假设我们现在有100英镑和一年后有103英镑可选择,这时候应该怎样选择呢,肯定是选择两者相比更大的那个,但是这两种选择并不在同一时间上,我们无法比较出跨越时间的两种选择,也就是需要把这两种选择换算到同一时间上。这里就需要NPV公式,可以将当前的100英镑按一定的年利率换算到一年后的货币数量,或者将一年后的103英镑换算为当前一定的货币数量。同种货币关于时间的变化也存在纤维束空间(见图6)。
图6 净现值纤维束空间
在净现值纤维束空间里,基底实现了时间的跨越,也就是基底是资产组合的时间轴,纤维则是不同时间的货币数量,贴现过程实现了代表着不同数量货币的纤维之间的连通。
四、结束语
当投资者在进行货币交换和净现值计算时,可以认为是在纤维束中进行移动的。任何交易市场都存在一个可移动的纤维束空间,且这并不依赖于交易资产的特征、市场参与者的偏好以及市场的某些性质。将纤维束空间与资产组合结合到一起有助于我们一定程度上客观直接的研究金融市场的波动和趋势。
参考文献
[1]周炜星.《经济物理学》简评.新书介绍,2014.
[2]刘建国.现代金融学研究的新视角——《金融物理学导论》评介.华东理工大学学报,2007.
[3]施其敏,包菡.浅析货币时间价值的应用.《心事》,2014.
篇5:纤维束
我就那样呆呆的躺在床上,看着光芒下的飞絮飘飘然地移动,悠闲自在,直到门外的风铃又清脆地响起妈妈已将早饭买回来,风尘仆仆却又尽量压低嗓门唤我起床。
趁着我起床吃早餐的空档,妈妈已将我从学校带回来的棉絮展开,带到阳台上去晒了。她将棉被的`褶皱一道道细细地抚平,让它们都面对着温暖的阳光,金色的阳光匀匀地铺在被子上,妈妈的嘴角便上扬,灿烂得如一束阳光。
可是,当傍晚的霞光消失在城市的尽头时,妈妈的胃病犯了。那么的猝不及防,却又习以为常,妈妈的胃娇弱如孩子,应酬一多,便弄得妈妈的胃刀绞似的疼。
我本来已经入睡,瞥见了妈妈弓如虾米的身躯,瑟瑟发抖,脆弱而又不堪一击。我又下床了,在客厅里搜索着,想为她做些什么。
我找到了一个小巧的热水袋,那是去年冬天妈妈怕我在学校感冒硬是塞给我的。我拂去上面的灰尘,洗净,开始用开水瓶烧水。随后又在药箱里翻出了一盒三九胃泰,那是爸爸每次应酬酒喝多后妈妈为他冲的,妈妈总在生活中扮演一束阳光,我总是无所谓地索取,她却温暖依旧。
正想着,开水瓶的水烧开了。我怕烫,隔着老远往热水袋里注水,细细的水柱缓慢地流进开口处,厨房里一瞬间雾气弥漫。我又摸索着将药倒进杯子里,兑上水用勺子搅匀,一手端着药,一手拎着热水袋进了房间。
凉如水的月光透了进来,我轻轻地将药放在床头柜上,把热水袋塞进妈妈的被子里,唤她坐起来喝药。
妈妈没说什么,但目光中流露着欣慰的感动。
篇6:一束鲜花作文
事情是这样的:今天,老师给我们猜谜面“半部春秋”(打一字)。于是,我就想:根据谜面的意思,半个春加半个秋。可是,任凭我怎么相加,也加不出一个字,还真有点难度。如果要在平时,我早就放弃,不猜了,或者问同学,这是什么字?可老师说:“不许言败,不许妥协······”想到这里,我有投入了紧张的“战斗”,我一会儿在纸上画画写写,一会儿抓耳挠腮,一会儿踱着方步,在屋里走来走去,一会儿······两道眉毛紧紧地挤在一起,但就是不服输。
就在这时,我抬头看见墙上贴着一首古诗,我不由得轻声吟诵起来:“秦时明月汉时关,万里长征人未还。但使龙城飞将在,不叫胡马渡阴山。”就在这一瞬间,脑子里灵光一闪,答案跃进我的脑海,“秦”不就是半个春和半个秋相加吗?我怎么就没想到呢?
“猜出来啦!猜出来啦!”我兴奋地喊叫起来。那股高兴劲儿,就甭提了。我尝到了成功的喜悦,体验到了努力的结果。此时,我多么想有人送我一束鲜花,奖励我一块金牌,或者荣获“动脑筋小博士”的称号,但这都没有。我想:既然没有人送我鲜花,为什么我不能给自己送上一束鲜花呢?