混合表面等离子体激元的纳米激光器设计

为了实现纳米激光器的性能优化,设计了一种基于纳米线、半圆形氟化镁、三角形空气槽和金属脊结构的纳米激光器模型。模型中耦合在低折射率电介质层中的SPP模式和纳米线波导可以在低折射率间隙下像电容器那样存储光能,从而使低折射率的空气槽场强明显增大。应用有限元法在COMSOL Multiphysics软件下,分析了该纳米激光器模型的电场分布、模式特性、品质因数和增益阈值随着设计结构几何参数变化的规律,通过各部分折线图的综合分析来得出模型性能的数据。分析表明：该模型的光场约束能力较强且传播损耗较低,其中归一化面积最小可达到0.004 8,有效传输损耗最小可达到0.002。波导模场区域和限制因素表明,该激光器模型可以实现输出光场的亚波长约束。该模型基本实现了低增益阈值、低传输损耗和高品质因数的要求。     

品质因数的多重内涵及其教学探讨

从正弦激励下线性二阶系统的微分方程出发,结合阻尼振子的受迫振动以及RLC串联、并联谐振电路等具体物理情境,剖析了品质因数Q在频率特性、能量转换以及系统各物理参数等多个层次上的内涵,进而探讨如何更好地为工科各专业学生讲授品质因数这一概念.     

太赫兹波导滤波器的分析与设计

分析了不同宽边情况下对滤波器加工精度的影响,分析结果表明对于不同频段的滤波器,需要选择合适的谐振腔的宽边才能达到较好的性能,同时分析了不同谐振模式的滤波器对加工精度的影响,分析表明,对于太赫兹频段滤波器,选用TE101谐振模式时存在腔体长度会比波导的宽边小很多的情况,而选用高阶谐振模式不但可以提高滤波器的品质因数Q值,减少损耗,同时也能在一定程度上降低滤波器对加工精度的要求。最后以0.34 THz 4阶带通滤波器为例验证此方法的正确性,测试表明该滤波器最低损耗为-0.73 dB,在0.335~0.349 THz范围内损耗在-2 dB以内。     

1.3 GHz超导腔的掺氮实验

为了大幅度提高纯铌超导腔的品质因数,从而降低其使用功耗,选择对超导腔进行高温氮掺杂处理。立足国内外大型加速器的需求,中国科学院高能物理研究所首先开展了1.3 GHz 1-cell超导腔的研究,包括常规处理以及氮掺杂实验,并且对掺杂前后的结果进行了分析、对比。结果表明,通过掺氮,两只1.3 GHz 1-cell细晶粒纯铌超导腔的品质因数均获得了显著提升,同时在超导腔低温垂直测试中观察到了比较明显的反常的品质因数随加速梯度变化的曲线,即"anti-Q-slope"现象。     

遥感地面站自动化测试系统的设计与应用

遥感卫星地面站的G/T值（品质因数）和系统误码特性是遥感卫星地面站最重要的系统指标,是测试遥感卫星地面站不可或缺的测试项目。传统的测试方法采用人工干预进行测试,测试过程复杂繁琐,人机交互工作量极大,测试效率低下。文中提出了一种在遥感地面站监控管理分系统的统一调度下,协调站内天伺馈分系统、信道分系统和测试分系统的资源,优化测试流程,自动完成系统G/T值和系统误码特性的测试方案,显著提高测试效率。介绍了自动化测试系统的测试原理和自动化测试的设计方法,然后结合某工程实际应用进行了自动化测试,并给出了测试结果。测试结果表明,自动化测试系统的测试结果和人工测试结果一致,但减少了大量的人机交互工作,使测试效率大大提高,测试过程不再繁琐和耗时。     

石英毛细管椭球微气泡模式特性及传感技术

利用有限元数值分析方法研究了椭球状石英毛细管微气泡回音壁模式特性及其折射率传感性能.计算分析了不同半径与内壁厚度情况下空芯和液芯椭球形微气泡模式特征,包括品质因数、有效折射率和能量比等,并探讨了微气泡在高灵敏度和高分辨率折射率传感方面的应用潜能.研究结果表明微气泡膨胀至350μm,且内壁厚度为1μm时分辨率和灵敏度最佳;在该厚度范围附近,微气泡分辨率不会因为半径尺寸的改变而发生太大变化;二阶径向模具有较高品质因数,其灵敏度略高于一阶基模,且使用二阶径向模可降低在制造时对结构壁厚控制精度的要求,可用于实际传感应用中.研究结果对微气泡的进一步实验研制具有理论参考价值.     

利用阻尼振动测量气垫导轨阻尼系数的新思路

利用气垫导轨上两根弹簧连接滑块做阻尼振动的模型,通过求解阻尼振动方程推算得到了滑块运动的最大速度衰减式,从而求得气垫导轨的阻尼系数.此外,从品质因数的角度推算阻尼系数的计算式,在阻尼很小时,该方法可视为最大速度衰减法的近似.通过气垫导轨阻尼振动实验,测量振幅、周期和光电门遮光时间等物理量,利用最大速度衰减和品质因数法得出阻尼系数的值非常接近.进一步对做阻尼振动的滑块拍摄视频,通过慢放视频得到其振动过程中振幅的衰减值,利用最大振幅衰减法计算出阻尼系数,所得结果与上述两种方法的数值符合较好,从另一个角度证明了本文提出的最大速度衰减法和品质因数法测阻尼系数的可靠性,该类方法在实验中易于操作、实践性强、所得结论可靠,为气垫导轨阻尼系数的测量提供了一种新的思路.     

Fe15.38Co61.52Cu0.6Nb2.5Si11B9纳米晶软磁合金的交流磁性

研究了退火温度对Fe_15.38Co_61.52Cu_0.6Nb_2.5Si₁₁B₉纳米晶软磁合金交流磁性的影响,并且分析了获得较好软磁性能的可能原因.合金的电阻率随着退火温度的增加逐渐降低.μ'f0值与饱和磁化强度M_s之间没有明显的正比关系,合金的旋磁比γ随退火温度的升高应呈不规则的 关键词： 纳米晶合金 软磁材料 品质因数 热处理     

用激光自混合干涉测量扬声器的Q值

用激光自混合干涉方法测量扬声器振动,从扬声器振动引起的自混合干涉信号测量扬声器振动速率.由正弦波激振扬声器测量振速的幅频特性曲线,谐波中包含扬声器谐振频率的方波激振扬声器测量振速衰减曲线,分别按谐振法和衰减法测量得到扬声器的品质因数约13.3和10.2.由于方波激励时扬声器有谐波振动成分,由方波激励获得的衰减曲线测量得...     

Characteristic parameters from a human of electromagnetic signals heart system

The electromagnetic field of a human heart system is a bioelectromagnetic field. Electrocardiography （ECG） and magnetocardiography （MCG） are both carriers of electromagnetic information about the cardiac system, and they are nonstationary signals. In this study, ECG and MCG data from healthy subjects are acquired; the MCG data are captured using a high-Tc radio frequency superconducting quantum interference device （HTc rf SQUIDs） and the QRS complexes in these data are analysed by the evolutionary spectrum analysis method. The results show that the quality factor Q and the central frequency fz of the QRS complex evolutionary spectrum are the characteristic parameters （CHPs） of ECG and MCG in the time-frequency domain. The confidence intervals of the mean values of the CHPs are estimated by the Student t distribution method in mathematical statistics. We believe that there are threshold ranges of the mean values of Q and fz for healthy subjects. We have postulated the following criterion： if the mean values of CHPs are in the proper ranges, the cardiac system is in a normal condition and it possesses the capability of homeostasis. In contrast, if the mean values of the CHPs do not lie in the proper ranges, the homeostasis of the cardiac system is lacking and some cardiac disease may follow. The results and procedure of MCG CHPs in the study afford a technological route for the application of HTc rf SQUIDs in cardiology.