具体描述
《工业炉设计手册（第3版）》是我国目前唯一一本集工业炉设计研究、制造维修和操作管理于一体的技术性手册，是设计研究部门多年实际工作的总结和技术成就的积累，又是生产企业多年运行实践的验证结论，因此可以说是一本技术含量高，技术内容翔实可靠，设计指导性强和便于应用的设计手册。手册的编写方法贯彻了理论与实践的结合和简明实用的原则，以图表为主导，辅以文字论述，图文并茂，便于阅读和应用。全书共分17章，主要内容有设计方法介绍、传热计算、燃料与燃烧计算、钢材加热、燃料消耗量计算、燃烧装置、预热器、筑炉材料与炉衬设计、炉前管道、排烟系统、炉用结构件、炉用机械、常用炉型设计、电阻炉及可控气氛炉设计、热工测量与控制、环境保护等。
现代精密光学仪器设计与应用 第一章：光学系统设计基础 本章深入探讨了现代光学系统设计的核心原理与方法。首先，详细阐述了成像理论，包括几何光学和物理光学的基本概念，重点解析了夫琅禾费衍射、光瞳、孔径光阑、视场光阑等关键参数对成像质量的影响。随后，系统介绍了光学设计软件（如Zemax、Code V）的使用流程与高级功能，包括如何建立准确的光学模型、定义公差范围、并进行初步的光路布局。针对不同应用场景（如远心系统、变倍系统），提供了详细的设计案例与优化策略。 第二章：特种光学元件的制造与检测 本章聚焦于高性能光学元件的精密制造工艺及其质量控制。内容涵盖了从原材料选择到最终精加工的全过程。详细介绍了传统研磨、抛光技术（如沥青抛光、磁流变抛光），以及现代非球面、自由曲面元件的数控（CNC）磨削和离子束抛光技术。此外，对光学元件的表面精度检测方法进行了详尽的阐述，包括干涉测量法（Fizeau、Twyman-Green干涉仪）、波前传感器技术，以及MTF（调制传递函数）测试的规范与标准。 第三章：红外与紫外光学系统 针对工作在非可见光波段的成像与探测系统，本章提供了专门的设计指南。在红外部分，深入分析了材料的选择，如锗、硒化锌、硫系玻璃等在不同波段（长波、中波、短波红外）的透过率和热学特性。详细介绍了红外探测器的耦合设计、制冷技术（如斯特林制冷机）对光学系统的影响。在紫外部分，重点讨论了紫外激光窗口材料（如氟化钙、石英）的选择、抗紫外线镀膜技术，以及深紫外光刻系统的复杂性与挑战。 第四章：高分辨率显微成像技术 本章专注于提升显微系统的分辨率与对比度。从经典的阿贝衍射极限出发，系统介绍了超分辨成像技术，包括近场扫描光学显微镜（NSOM）、受激发射损耗显微镜（STED）和光敏定位显微镜（PALM）的原理与实验搭建。对于传统光学显微镜，详细分析了物镜的设计要素，如数值孔径（NA）的极限、像差校正等级（如复消色差、平面复消色差），并提供了细胞学和材料科学应用中的最佳实践。 第五章：自由曲面光学与集成化设计 自由曲面光学是实现系统小型化和高性能的关键技术。本章详细介绍了解析法与数值法设计自由曲面镜和透镜的理论基础。重点阐述了如何通过Zernike多项式或点阵法描述复杂的曲面，并利用优化算法寻找最佳曲面参数。同时，探讨了光学集成技术，包括微机电系统（MEMS）可调谐光学元件、光子晶体波导的应用，以及如何将光学元件与电子控制单元（ECU）进行三维集成设计，以适应现代微型设备的严格空间要求。 第六章：先进镀膜技术与表面工程 光学元件的功能性在很大程度上依赖于其表面涂层。本章全面梳理了增透膜（AR）、高反射膜（HR）、分束棱镜膜以及滤波器膜系的理论与制造。详细介绍了物理气相沉积（PVD，如磁控溅射、电子束蒸发）和化学气相沉积（CVD）在镀膜中的应用。尤其关注了激光防护涂层和极端环境（高湿度、高能粒子辐照）下涂层的稳定性和耐久性设计。此外，还涵盖了表面等离子体制备、增韧涂层等前沿表面工程技术。 第七章：机器视觉与光电检测系统集成 本章将光学系统与现代图像处理和控制算法相结合。首先，介绍了高分辨率CCD/CMOS传感器的性能参数（量子效率、噪声水平）对整体系统设计的影响。其次，详细讨论了工业机器视觉系统的照明设计，包括同轴光、散射光、低角度光等照明方式的选择与优化。系统分析了运动模糊校正、目标跟踪算法与光学系统的联合设计，为实现高精度、高速度的在线质量检测提供了理论和工程指导。 第八章：计量学与光学系统公差分析 一个成功的工程设计必须具备可制造性和可重复性。本章聚焦于光学系统的误差预算与公差分配。详细介绍了灵敏度分析、蒙特卡罗模拟在公差分析中的应用。对于由热形变、机械振动引起的光学系统稳定性问题，提出了主动式和被动式隔振与热补偿策略。本章提供了航空航天级光学系统和精密仪器所需的详细的IQC（进料检验）、IPQC（制程检验）和OQC（出货检验）标准与流程。 第九章：先进光学系统的热管理与机械设计 在严苛环境下运行的光学系统，其热稳定性和机械结构强度至关重要。本章深入探讨了热光效应，即温度变化对折射率、热膨胀系数的影响，以及如何通过材料匹配（如零膨胀材料Invar的使用）和热链路设计来控制系统像差。机械设计部分，重点分析了光学装调过程中对倾斜、平移自由度的控制，以及应力对光学元件形变的影响。涵盖了真空、高低温交变环境下的结构设计规范。 第十章：新兴光学技术展望 本章对未来光学技术的发展趋势进行展望。内容包括超材料与负折射率光学元件在突破传统衍射极限方面的潜力；梯度折射率（GRIN）透镜在微型成像中的应用；以及计算光学，即通过算法补偿硬件缺陷或直接从数据中重建图像的范式转变。同时，也探讨了光电探测技术与人工智能学习在自适应光学系统中的融合应用前景。
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目录信息
第3版前言第2版前言第1章 概论第2章 传热计算第3章 燃料与燃烧计算第4章 钢材加热第5章 燃料消耗量计算第6章 燃烧装置第7章 预热器第8章 筑炉材料与炉衬设计第9章 炉前管道第10章 排烟系统第11章 炉用结构件第12章 炉用机械第13章 常用炉型设计第14章 电阻炉第15章 可控气氛炉第16章 热工测量与控制第17章 环境保护附录
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