基于虚拟仿真技术的热分析实验教学探索与实践*

针对热分析实验教学,设计和开发了热分析仪虚拟仿真实训系统,提出了一种新的基于虚拟仿真技术的仪器分析测试类实验课教学模式,并将其应用于实际的实验教学中。对随堂实验教学质量进行了调查,结果表明此种实验教学模式很大程度上提升了学生自主学习的兴趣,提高了学生的综合实践能力。     

GaN基垂直结构LED的n型电极结构设计及芯片制备

首先利用电流路径模型分析n型电极尺寸及间距等对垂直结构发光二极管(VS-LEDs)电流分布均匀性的影响,依此设计出一种螺旋状环形结构电极。其次,通过建立有限元分析软件Comsol仿真模型模拟VSLEDs有源层的电流密度分布,发现螺旋状环形结构电极的环间距越小,电流密度分布越均匀。最后,利用VS-LEDs芯片制备技术实现具有螺旋状环形电极的垂直结构LED芯片。实验结果显示,在350 m A电流驱动下,电极环间距为146.25μm的芯片具有最大的功能转换效率,达到26.8%。     

Ku波段28单元径向线阵列天线馈电系统设计北大核心CSCD

研究了一种Ku波段多单元矩形径向线子阵馈电系统.为了满足特定耦合量的要求,提出了一种层叠式的新型耦合探针,并以此为基础,对中心频率为12.5GHz的28单元矩形栅格径向线子阵馈电系统进行了设计与分析.模拟仿真结果表明：该口径为61.6mm×125.2mm 的馈电系统在12.5GHz中心频率处反射系数为0.015,耦合不平衡度为1.05dB;同时在12.2-12.7GHz的频带范围内,反射系数小于0.1,耦合不平衡度最大值为2.62dB,基本满足了28路等幅馈电输出的要求.     

气相色谱–质谱法测定地表水中硝基苯

建立吹扫捕集–气相色谱–质谱联用法测定地表水中硝基苯的方法。用吹扫捕集法对水样进行前处理,以HP–5弱极性毛细管柱(30 m×0.32 mm,0.25μm)进行分离,质谱法测定水中硝基苯的含量。硝基苯的质量浓度在0.00~60.0μg/L范围内与色谱峰面积线性关系良好,线性相关系数为0.999 4,方法的检出限为0.03μg/L。测定结果的相对标准偏差小于2%(n=7),地表水样品加标回收率在91.2%~96.5%之间。该方法操作简便,检出限低,精密度和准确度高,适用于地表水中硝基苯的测定。     

结合机器学习算法提高从头算方法对HF/HBr/H35Cl/Na35Cl振动能谱的预测性能

高精度振动能谱蕴含着分子体系的大量量子特征,是人们认识和操控分子的重要基础数据.目前,从头算方法在计算分子的振动能谱方面取得了大量成果,但是仍然面临着精度和计算量上的挑战.本文提出了一种综合从头算方法与机器学习算法进行能谱预测的新方法,在提高振动能级精度的同时大幅降低了计算量.针对HF、HBr、H³⁵Cl和Na³⁵Cl等卤素分子的研究结果表明,相较于单独的CCSD(T)/cc-pV5Z计算方法,新方法将误差减少了50%以上,同时将计算量降低了一个数量级.     

探索《高分子物理》教学新路

《高分子物理》课程具有内容多、要求高、学科新、发展快、社会需求不断变化等特点,教学面临严峻的挑战。本文介绍了作者在教学过程中的一些方法。在教材建设方面,提出向双语和案例分析方面进行改革,在教学过程中牢牢把握“结构与性能关系”主线,突出“柔顺性”这一重点,注重表达的方式、加强互动、结合科研、以及运用教具和多媒体课件等辅助教学手段,以收到良好的教学效果。     

过模圆转弯波导的设计与实验

 研究了一种新型的过模圆转弯波导,可实现圆波导TM₀₁模的转弯传输。介绍了这种过模圆转弯波导的基本原理：即沿转弯平面插入一块金属板,将圆波导转换为两个半圆波导。圆波导TM₀₁模在半圆波导中转换为半圆波导TE₁₁模,经转弯传输后,重新将半圆波导TE₀₁模转换为圆波导TM₀₁模,从而实现圆波导TM₀₁模的转弯传输。基于这一原理设计了一个中心频率为2.856 GHz、转弯45°的过模圆转弯波导,并进行了数值模拟和实验研究。实验结果表明：其转弯半径为123.7 mm,转弯半径较小;在中心频点2.856 GHz处,传输损耗约为0.247 dB,驻波系数为1.217;在2.75～2.95 GHz的频率范围内传输损耗小于0.53 dB,驻波系数小于1.34。     

用于阵列天线连续跟踪的步进电机控制器IP核设计

 采用VHDL语言设计了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的步进电机控制器IP核,并在Quartus Ⅱ软件中进行了编译和仿真。该控制器采用了控制参数在线计算模块,使得阵列中每台步进电机都可以根据对应单元的相移量推算出各自的升降频曲线及脉冲发送时刻,从而保证阵列中各个电机的转动角度保持一定的关系,同时能有效地降低步进电机失步的风险。该控制器采用编码器反馈信息处理模块,对步进电机失步进行判断和校正。编译结果显示:通过合理设定数据位宽、重复利用乘法器、合理利用相邻脉冲发送间隔,控制器可以有效降低进行实时参数计算时的硬件资源使用量。测试结果表明,该控制器可以实现阵列天线波束连续跟踪。     

机械相控阵列天线的电机控制系统设计

为实现机械相控阵列天线的波束扫描,采用直流电机驱动螺旋天线单元转动来达到预定的辐射相位.利用数字信号处理芯片TMS320F2812设计了直流电机位置控制系统,介绍了控制系统的硬件设计方案、控制策略及软件设计方案.针对直流电机驱动的螺旋天线单元位置控制系统,研究了模糊PID控制算法,并把它应用到控制系统中.实验结果表明,...     

64单元矩形径向线阵列天线馈电网络的设计

 提出并设计了一种新型耦合探针,研究表明,该探针能有效地扩大耦合调节范围,并基于此探针,研究了中心频率为2.1 GHz的64单元矩形径向线天线阵馈电网络,并进行了优化设计。模拟结果表明:该口径为744 mm×744 mm的馈电网络在中心频率处能达到64路近似等幅馈电,中心频率处的反射系数小于0.1,在2.05～2.15 GHz的频带范围内,反射系数小于0.2。