基于双应力加速退化试验的电子倍增器寿命评估研究

论文摘要

国防关键领域的发展对频率与时间基准的要求越来越高,作为铯原子频标系统的核心部件,电子倍增器是直接制约铯原子频标系统寿命的关键环节,如何对电子倍增器进行寿命评估是目前铯原子频标系统长寿命攻关必须解决的重要问题。本文围绕电子倍增器的寿命评估问题,对单应力加速退化试验方法进行扩展,建立双应力加速退化试验方法,并将其成功应用于电子倍增器寿命研究,获得了较好的应用效果。本文主要研究内容与结论包括:1.对电子倍增器工作原理和退化失效进行分析,提出基于双应力加速退化试验的电子倍增器寿命评估方法。2.在单应力加速退化试验方法基础上,研究基于伪失效寿命和退化量分布的双应力加速退化试验建模分析方法,为电子倍增器加速退化试验建模分析提供方法支撑。3.提出通过步进摸底试验确定加速退化试验最高加速应力水平的方法。在摸底试验获得先验信息的基础上,设计并实施电子倍增器双应力加速退化试验,应用双应力加速退化试验建模分析方法对电子倍增器加速退化试验数据进行分析,给出倍增器寿命评估结果。4.通过模型评价对两种分析方法进行适用性研究,对不同方法得出的寿命评估结果进行优选,给出较优的电子倍增器寿命评估结论。本文的研究对于电子倍增器长寿命攻关具有重要的工程价值,对于推动我国铯原子频标系统自主研制具有重要意义,同时对于加速退化试验技术的深入完善具有一定的借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 电子倍增器寿命评估技术研究现状
• 1.2.2 加速退化试验方法及应用研究现状
• 1.3 研究思路与主要内容
• 1.3.1 问题的提出
• 1.3.2 研究思路
• 1.3.3 论文主要内容
• 第二章 电子倍增器基本原理与失效分析
• 2.1 电子倍增器基本原理
• 2.2 电子倍增器退化失效分析
• 2.2.1 电子倍增器的增益
• 2.2.2 电子倍增器的退化失效
• 2.2.3 电子倍增器增益的线性特性
• 2.3 本章小结
• 第三章 双应力加速退化试验建模分析方法
• 3.1 双应力加速模型
• 3.1.1 物理加速模型
• 3.1.2 数学加速模型
• 3.1.3 双应力加速模型建模
• 3.2 基于伪失效寿命的建模分析方法
• 3.2.1 伪失效寿命建模分析方法的基本思想
• 3.2.2 伪失效建模分析方法流程
• 3.2.3 伪失效寿命分布拟合优化方法
• 3.3 基于退化量分布的建模分析方法
• 3.3.1 退化量分布建模分析方法的基本思想
• 3.3.2 退化量分布建模分析方法流程
• 3.3.3 同步退化数据的获取
• 3.4 本章小结
• 第四章 电子倍增器双应力加速退化试验
• 4.1 加速退化试验平台
• 4.2 电子倍增器双应力加速退化试验设计
• 4.2.1 电子倍增器摸底试验方案
• 4.2.2 摸底试验分析模型
• 4.2.3 最高加速应力水平确定
• 4.2.4 电子倍增器双应力恒加退化试验设计
• 4.3 电子倍增器双应力加速模型
• 4.4 基于伪失效寿命的电子倍增器寿命评估
• 4.4.1 试验数据预处理
• 4.4.2 估计各应力水平下所有样本退化轨迹模型参数
• 4.4.3 计算各应力水平下产品的伪失效寿命T
• 4.4.4 估计不同应力水平下产品寿命模型分布参数
• 4.4.5 建立加速模型外推产品使用条件下伪失效寿命分布参数
• 4.5 基于退化量分布的电子倍增器寿命评估
• 4.5.1 试验数据预处理
• 1,t₂,…,t_ma时各样本退化量所服从分布类'>4.5.2 判定时刻t₁,t₂,…,t_ma时各样本退化量所服从分布类
• 4.5.3 计算退化量分布参数
• 4.5.4 分布参数曲线拟合
• 4.5.5 建立加速模型
• 4.6 本章小结
• 第五章 电子倍增器寿命评估方法适用性分析
• 5.1 常用模型评价选择准则
• 5.1.1 残差分析
• 5.1.2 模型适合性检验
• 5.1.3 模型精度分析
• 5.1.4 Akaike 信息准则
• 5.2 基于伪失效寿命建模分析方法适用性分析
• 5.2.1 残差分析
• 5.2.2 模型适合性检验
• 5.2.3 模型精度分析
• 5.3 基于退化量分布建模分析方法适用性分析
• 5.3.1 残差分析
• 5.3.2 模型适合性检验
• 5.3.3 模型精度分析
• 5.4 不同评价方法的结论对比分析
• 5.4.1 伪失效寿命建模分析方法
• 5.4.2 退化量分布建模分析方法
• 5.5 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果