具体描述
《小型制冷装置设计指导》介绍了制冷的基本原理，并针对采用压缩式制冷系统的小型制冷装置，较全面地介绍了其设计方法。所涉及的对象包括制冷工质、蒸发器、冷凝器、全封闭制冷压缩机、冰箱、空调器和小型冷库。编写时注意了内容的先进性和实用性，并考虑了国内、外CFCS类工质替代的现状和发展，使读者在阅读《小型制冷装置设计指导》后，能更好地跟上时代的步伐。
为了便于读者阅读和应用，《小型制冷装置设计指导》各章既有联系又有相对的独立性。读者可视工作和学习之需要，仅选择其中的一章或几章。
现代光学成像系统设计与应用 本书系统阐述了现代光学成像系统的基本原理、关键技术和工程应用。内容涵盖了从基础的光学理论到复杂系统的设计与优化，旨在为光学工程师、科研人员以及相关专业学生提供一本全面而深入的参考指南。 第一部分：光学成像基础理论 本部分首先回顾了光的基本性质，重点介绍了光的波动性在成像过程中的体现，包括衍射和干涉现象。随后，深入探讨了成像系统的核心——几何光学原理，详细分析了透镜、反射镜等基本元件的成像特性、像差的形成与校正。 1.1 光的传播与波动光学基础 光的电磁波理论： 阐述了光作为电磁波的本质，涉及麦克斯韦方程组在光学介质中的应用。 傅里叶光学导论： 详细介绍了傅里叶变换在描述光场传播和系统成像过程中的核心作用，特别是空间频率的概念及其在成像分辨率中的意义。 衍射理论与成像： 深入分析了单缝、圆孔等光阑引起的夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射，并将其与系统的点扩散函数（PSF）建立联系。 1.2 几何光学与系统建模 成像方程与矩阵光学： 利用基点、焦距、节点等概念，建立描述光线追迹的矩阵方法，便于快速分析复杂多元件系统的整体性能。 初级像差理论： 详细解析了成像系统中最常见的五种初级像差——球差、彗差、像散、场曲和畸变。每种像差的数学表达式、物理成因及其对成像质量的影响被逐一剖析。 第二部分：成像系统组件与优化 本部分着重介绍构成现代成像系统的关键光学元件的特性、选择原则和优化设计方法。 2.1 镜头与镜组设计 单镜片与双胶合透镜分析： 讨论了不同材料、曲率对色散和像差的联合影响。 复杂镜组的结构设计： 介绍了变焦系统、广角镜头和长焦镜头的典型结构布局，如特鲁维（Tessar）、高斯（Gauss）等经典结构。 非球面与衍射光学元件： 探讨了使用非球面透镜校正高阶像差的技术，以及衍射光学元件（DOE）在控制光谱色散和实现特定光束整形中的应用。 2.2 光学系统公差分析与装配 敏感度分析： 讲解如何量化元件位置公差（平移、倾斜）和表面精度（面形误差）对系统成像质量（如MTF下降）的影响。 装配对准技术： 介绍了光学装配中常用的激光准直、干涉仪检验以及主动光学调整方法，确保实际产品性能符合设计指标。 第三部分：先进成像技术与应用 本部分聚焦于当前光学工程领域的前沿技术，特别是涉及探测器技术和特殊成像模式的系统。 3.1 探测器与图像形成 数字成像传感器特性： 详细分析了CCD和CMOS传感器的物理结构、噪声源（如暗电流、读出噪声）和关键性能参数（如量子效率QE、动态范围）。 光电转换与信号处理： 讨论了如何将光学信息转化为可量化的数字信号，包括色彩滤波阵列（Bayer Pattern）的工作原理及其去马赛克算法。 3.2 扩展成像模式 显微成像技术： 深入探讨了超分辨显微技术（如STED、PALM/STORM）的基本原理，以及它们如何突破传统衍射极限。 无镜头（Lensless）成像： 介绍了基于计算的光学方法，如全息成像和计算光场成像（Light Field Imaging），展示了如何通过软件算法重建三维空间信息。 机器视觉与工业检测： 阐述了在工业自动化领域中，如何设计高分辨率、高帧率的远心镜头系统，以及线阵相机在高速检测中的应用策略。 第四部分：系统性能评估与软件工具 本部分强调了现代光学设计中不可或缺的性能评估标准和仿真工具的应用。 4.1 图像质量客观评价 调制传递函数（MTF）： 全面讲解MTF的物理意义，以及如何通过实验测量和理论计算来评估系统的空间频率响应。 其他性能指标： 介绍了点扩散函数（PSF）、能量集中度（Encircled Energy）以及信噪比（SNR）在不同应用场景下的重要性。 4.2 常用光学设计软件实践 Zemax OpticStudio 与 Code V 基础操作： 结合实际案例，演示了如何利用商业软件进行初始结构建立、自动优化、公差分析和报告生成，帮助读者将理论知识转化为工程实践能力。 本书内容结构严谨，理论与工程实践紧密结合，配备了大量的图表和设计实例，是光学工程领域从业者和高年级本科生、研究生进行系统设计和研究的必备参考书。
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