背部支撑型空间反射镜镶嵌件粘接结构设计

基于不同的边界条件,建立了针对带锥度盲孔的空间相机反射镜组件胶层厚度的计算模型,利用力学模型计算粘接处符合设计要求的胶层厚度范围。通过建立的有限元模型,计算并拟合得到相应的胶层厚度-应力曲线,得出最优的胶层厚度为0.055mm。为了检验粘接结构的面形精度,进行了自重、温升条件下的反射镜组件镜面变化的模拟分析,采用温度载荷法模拟实际固化后胶层收缩对镜面的影响,并进行组件试验。仿真和试验结果表明,胶层厚度在0.055mm时反射镜组件具有足够的抵抗外界温变、振动干扰的能力,满足设计要求。     

长条形空间反射镜无热化胶层的优化设计

为了实现尺寸为1 200 mm×484 mm的大长宽比长条形空间反射镜的无热装配,减小反射镜面形精度受热应力的影响,本文对环氧胶(GHJ-01(Z))胶层厚度对反射镜面形的影响及胶层在静、动力学载荷下的应力进行了研究。首先,介绍了现有的几种基于胡克定律推导的无热粘结厚度方程及其假设条件,并推导了带有锥度的背部盲孔反射镜无热粘结胶层厚度的方程,得出无热粘结胶层厚度曲线;然后,建立了6种不同胶层厚度的反射镜组件模型并进行了分析与比较。通过分析,在+5℃温升工况下,反射镜胶层厚度为0.07 mm时具有最好的面形精度,其RMS值0.0178λ,其检测方向在自重作用下的面形精度RMS值为0.0173λ,一阶频率为220.17 Hz;最后对胶层无热化设计后的反射镜组件进行了振动试验和粘结剂剪切强度试验,分析与试验表明:反射镜组件一阶频率为216.4 Hz,与有限元分析结果相对误差为1.71%;满足动静态刚度要求;同时,在动力学载荷下该厚度胶层的应力均小于其固化后的抗剪强度,安全裕度为2.46;各项指标满足设计要求。     

激光辐照InSb（PV）型探测器的温升计算

用一维热传导模型计算得出了激光辐照下InSb(PV)型探测器p-n结处的温升变化。计算和讨论了胶层的热传导率、厚度对激光破坏阈值及热恢复时间的影响。指出选用大热导率的胶并使胶层尽可能薄是提高探测器抗激光性能的有效方法。     

格兰-汤普森棱镜胶合层的膜效应分析

将格兰-汤普森棱镜两半块之间的光学胶合层作为一层薄膜，利用薄膜光学理论，分析了胶合层对棱镜透射比的影响。通过研究胶合层的厚度以及光学胶折射率对入射光在胶合界面上反射率的影响，得出了s偏振光经过格兰-汤普森棱镜后的透射比。结果表明：胶合层的厚度以及光学胶折射率对棱镜的透射比均有影响，且厚度对棱镜透射比的影响呈现周期性变化；而光学胶折射率则对透射比的振荡幅度产生影响。以长度孔径比为3的格兰-汤普森棱镜为例，光学胶折射率为1．510时，棱镜的透射比在92．5％～90．8％之间振荡；光学胶的折射率在接近e光主折射率1．475～1．495之间取值时，棱镜透射比的振荡幅度较小。这一结果有利于对格兰-汤普森棱镜性能的优化。     

激光辐照光伏型光电探测器热效应的有限元分析

建立了高斯激光辐照光伏(PV)型光电探测器温升的三维物理模型，采用有限元分析方法计算了探测器的三维温度场分布，探讨了辐照时间、胶层厚度和胶层热导率对熔融损伤阈值及热恢复时间的影响。研究结果表明：InSb PV型探测器受到强激光连续辐照时会发生熔融损伤破坏，且最早发生于迎光面的光斑中心；激光的功率越高，造成损伤破坏所需要的时间越短；热导率越大，越薄的胶层对应的损伤阈值越大，但胶层厚度和热导率对熔融损伤阈值的影响在大功率激光辐照时才较明显。为了提高PV型探测器抗激光辐照能力，应选用热导率大且尽可能薄的胶层。采用该模型计算得到10W功率激光辐照下的熔融时间为3.26s,与实验得到的3s基本吻合。     

单层与衬底胶接结构超声反射波谱的低频特征

理论研究了单层-衬底胶接结构超声反射波谱的低频(使用的超声波频率低于胶层的1/4波长共振频率)特征,指出了利用分层系统的谐振频率飘移量反演胶层厚度并进而评价胶层内聚强度的可能性。用Taylor展开给出了谐振频率所满足的非线性方程的显式解,其与Newton法数值解吻合得很好,适用范围远大于弹簧模型。在更低的频率范围,胶层可用熟知的线性弹簧模型描述。     

钛合金和碳纤维的粘接技术

简述了某空间遥感相机中碳纤维桁架杆与钛合金接头的粘接工艺,通过对粘接剂的选择、粘接表面处理、胶层厚度等粘接强度影响的分析和破坏性力学试验表明,J133胶粘剂适用于钛合金和碳纤维材料的粘接;适当提高粘接表面的粗糙度、用化学法对粘接表面进行处理均可提高粘接强度;对该例的套接形式胶层厚度控制在0.15mm—0.2mm可保证得到好的力学性能和粘接质量。     

胶对垫层力学性能影响

垫层材料在装置中常常填充部件与部件之间的间隙，并对某些部件起保护作用，垫层在以前的使用中是采用双面胶带进行粘贴，目前采用了在垫层表面表糊压敏胶的工艺以代替双面胶，由于压敏胶直接表糊在垫层表面，对垫层力学性能的影响就成为生产和使用单位关注的重点之一。研究了垫层带胶前后的厚度、压缩应力应变曲线、压缩应力松弛等性能的变化，研究结果表明：垫层涂胶后，厚度（包括胶层）比不涂胶的厚度略小0．01112111、垫层涂胶后压缩性能变硬、压缩永久变形增大、在相同应力下，应变略小2％-4％，影响最大的是应力松弛，带胶垫层的应力松弛超过了25％。     

读者信箱

答读者(1)什么叫弹性上盘?什么叫刚性上盘?它们有什么优缺点?弹性上盘法是指粘结零件的火漆层具有较大厚度的一种上盘法,火漆层的厚度在最薄处约为零件直径的0.1～0.2左右。刚性上盘法又称硬胶法,是指零件和夹具间的粘结只使用较薄(0.03～0.3毫米)的火漆层的上盘法。为了胶盘方便,在胶球模上还制有不同形状和尺寸的专用承座、槽座和垫块,以支承零件。     

基于点胶技术的白光数码管研究

提出了一种新的白光数码管封装技术,围绕新封装技术中荧光粉厚度是否能保持相对均匀、稳定。对新封装技术制备样品的性能进行测试,并与传统以环氧树脂为配粉胶的白光数码管进行了比较。分析实验数据表明,采用点胶技术研制的白光数码管,各笔段荧光粉层厚度保持着相对的均匀和稳定,笔段间的发光强度误差较小;在相同的测试环境下,光通量的衰减程度比传统白光数码管要慢,由于硅胶良好的导热性,点胶技术白光数码管对环境的适应性更强。研究表明点胶技术白光数码管作为一种新的封装技术比旧方案更优越。     

氧化锌作为电子传输层的量子点发光二极管

为降低量子点发光二极管(QLED)的开启电压,提高器件性能,利用电子传输性能良好的氧化锌(ZnO)作为电子传输层,制备了结构为ITO/PEDOT∶PSS/poly-TPD/QDs/ZnO/Al的QLED样品。在该器件结构基础上,采用隧穿注入和空间电荷限制电流模型仿真分析了载流子在量子点(QDs)层的电流密度。研究发现,当ZnO厚度为50 nm时,poly-TPD的理论最优厚度为40 nm,载流子在QDs层的注入达到相对平衡。通过测试器件的电流密度-电压-亮度-发光效率特性,研究了空穴传输层厚度对QLED器件性能的影响。实验结果表明,当空穴传输层厚度为40 nm时,器件的开启电压为1.7 V,最大发光效率为1.18 cd/A。在9 V电压下,器件最大亮度达到5 225 cd/m~2,远优于其他厚度的器件。实验结果与仿真结果基本吻合。     

玻璃基片上SiO_2膜层厚度的测量方法

钠钙玻璃基片在液晶显示器件（ＬＣＤ） 等制造业中得到了广泛的应用。为防止基片中的碱金属离子扩散到器件的工作介质中,进而影响其化学稳定性和使用寿命,一般要在基片表面镀上一定厚度的ＳｉＯ２ 膜层,以便起到阻挡层的作用。基于Ｐ 蚀刻剂对ＳｉＯ２ 膜层和基片有显著不同的蚀刻速度,提出了一种测量玻璃基片上的ＳｉＯ２ 膜层厚度的方法,即：利用表面轮廓仪,在测量三个不同的蚀刻数据后,计算出ＳｉＯ２ 膜层的厚度。以用射频溅射法制备的ＳｉＯ２ 膜层为样品进行了测量,具体的实验数据证实了该方法的可靠性和有效性     

Influence of thickness of electrochemically deposited hole-transport film on electroluminescent properties

Polybithiophene (PBTh) film was used as a hole-transport layer in an electroluminescent (EL) device. The PBTh was electropolymerized on indium tin oxide (ITO)-coated glass acting as a working electrode. From the change of full width at half maximum (FWHM) of the EL spectrum with the thickness of the PBTh film, it could be deduced that the PBTh film efficiently blocks the injection of electrons into the ITO electrode. The thickness of the hole-transport layer used in the EL device has a significant influence on the EL intensity and efficiency. Experimental data showed that there is an optimal thickness of the electrodeposited PBTh-hole-transport layer for high-efficiency EL devices.     

pH-induced release of polyanions from multilayer films

We discovered pH-induced selective desorption and readsorption of weakly acidic polymers from polyacid or polybase layer-by-layer films. In situ attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy confirms the selectivity of polyacid release and shows that film response is caused by pH-induced charge imbalance. Experimentally the characteristic time of chain release tau scales with molar mass M as M(1.1+/-0.1). A new theoretical model of "sticky gel electrophoresis" of entangled polyacids agrees with experiments and predicts tau approximately MH, where H is film thickness. Neutron reflectivity shows that polyacid release results in disordering of the film structure.     

A numerical analysis on the homogenous property for integrated narrow band pass filter

The integrated narrow band pass filter is an important photonic device. The performance of this device is limited by the two problems, absorption coefficient and thickness homogeneous in the resonant cavity layer. We have developed a numerical simulation method to analyze the factors’ influence on the behavior of integrated filters. It is found that the non-homogeneous of layer thickness will play a dominance role in the property of band width of transmission spectra of the 32-chanels integrated narrow band pass filter device in near infrared.     

MOCVD多功能在线监测探头的设计与实现

根据MOCVD在线监测设备的发展需要,设计了一种多功能在线监测探头,能够同时实现带反射率修正的三种红外辐射测温以及两个波长的反射率曲线监测,即:940nm/1 550nm双波长比色测温、940nm单色辐射测温、1 550nm单色辐射测温、940nm反射率曲线以及1 550nm反射率曲线监测.对探头的比色测温性能进行测试分析,并利用该探头对Si(111)衬底在我国自主研发的MOCVD系统中生长InGaN/GaN MQW结构蓝光LED外延片进行在线监测.结果分析表明:比色测温900℃~1 100℃范围内精度高于1℃;在700℃~1 100℃范围内重复性误差均在0.7℃内;距离容差性为2mm;三种红外测温最低量程均为435℃;并能有效避免探测孔有效面积变化的影响;由940nm反射率曲线得:n-GaN层的膜厚监测相对误差为3.6%.该设计能够同时实现MOCVD在线测温及膜厚测量,可为MOCVD在线监测设备开发提供参考.     

用于电响应红外反射窗的液晶聚合物薄膜特性研究

提出了一种红外反射器件,通过载体液晶在电场下的转向控制胆甾型液晶聚合物粒子在器件中的排布方向,实现红外反射与透射之间切换.其中,胆甾型液晶聚合物粒子是实现红外反射关键.介绍了胆甾型液晶聚合物薄膜的制备方法,并采用超声波破碎的方法制备液晶粒子.研究了液晶混合物中不同比例的交联剂液晶1对液晶聚合物薄膜脆性和反射波段的影响,发现当液晶1占100%时,液晶聚合物薄膜的脆性最大,且其清亮点最高,并且薄膜的反射波段随着液晶1比例的增加而向短波方向偏移.同时,研究了薄膜厚度对液晶聚合物粒子的影响,发现液晶薄膜厚度越小,制备的液晶聚合物粒子越小且越均匀,其制成的器件电驱动性更好.该研究有利于帮助电响应红外反射窗的性能优化.     

基于低维相变薄膜的显示器件光学性质的研究

采用传输矩阵模型研究了基于低维相变薄膜的显示器件的光学特性与器件结构的关系。显示器件的类型有反射型和透射型,器件结构的关键参数包括Ge_2Sb_2Te_5(GST)层的厚度、ITO层的厚度、GST层的晶态与非晶态的变化。结果表明:对于反射型器件,ITO层的厚度对器件的反射光谱影响较大,可以通过改变ITO层的厚度达到改变器件颜色的效果;GST层的厚度为12 nm时,GST的晶态与非晶态的变化使器件有最好的颜色对比度且消耗较低的电功率。对于透射型器件,通过使用超薄的GST薄膜,器件的透明度可以保持很高,器件的透明度在GST的厚度超过几纳米后迅速下降。     

TiO_2阴极缓冲层对Rubrene/C_(70)有机太阳能电池性能的改善

为了提高有机太阳能电池(OSCs)的性能,增强器件在空气中的稳定性,研究了TiO_2薄膜作为阴极缓冲层对OSCs器件性能的影响。制备了结构为ITO/TiO_2/C70/Rubrene/Mo O3/Al的OSCs器件。首先,通过测量器件效率,考察了TiO_2薄膜对Rubrene/C70电池的性能影响。接着,通过控制TiO_2薄膜厚度,研究了TiO_2厚度对器件性能的影响。实验结果显示,当TiO_2修饰层厚度比较薄时,器件的各性能参数较低,随着TiO_2厚度的不断增加,器件的各性能参数呈上升趋势;当TiO_2厚度为81 nm时,器件的各性能参数达到最佳,器件的功率转换效率为1.09%,电流密度为2.55 m A·cm-2,开路电压为0.88 V,填充因子为48.69%;当TiO_2厚度继续增加时,器件的各性能参数开始下降。对比没有TiO_2阴极修饰层的器件,最优时的Jsc、Voc、FF和PCE分别提高了37%、21%、17%和91%,并阐述了性能提高的原因。     

Electrical resistance and 1/f fluctuations in thin titanium films

The thickness of a metallic layer has been determined and the resistivity and spectral density of voltage fluctuations in thin titanium films with initial thicknesses of 5–100 nm, which were obtained by magnetron sputtering and intended for promising elements of the neutron optics, have been investigated. It has been found that a continuous metallic layer necessary for functioning is retained even in thinnest samples, and excess fluctuations of the layer resistance with the 1/f-type spectrum are observed. It has been shown that the method of measuring film resistivity can be used as effective express-method of determining the thickness of metallic nanolayers.