电磁驱动大尺寸MEMS扫描镜的研究

基于微机电系统工艺,设计并制作了一种电磁驱动大尺寸的二维扫描振镜.分析了两种不同的电磁驱动方式产生的力的大小,选择驱动力较大的双极子方式作为驱动.运用有限元法模拟了器件的谐振频率静态及动态响应,仿真结果与实际测得的结果一致.描述了振镜的工艺流程及封装方式,并制备了振镜.实验测得振镜在120mA静态电流驱动下,慢轴和快轴分别能达到的最大转角为±4.5°及±5°,慢轴及快轴的谐振频率分别为348Hz及660Hz,并得到在此谐振频率下的李萨如图形.将器件用于激光成像系统之中,使得散斑对比度下降到4.2%,激光成像质量得到很大提升.     

连续碳纤维增强碳化硅的辐照效应

连续碳纤维增强碳化硅材料除了具有碳化硅材料固有的低中子活化性能,低衰变热性能和低氚渗透性能等优点以外,还具有密度低、线性膨胀系数小、高比强度、高比模量、耐高温、抗氧化、抗蠕变、抗热震、耐化学腐蚀、耐盐雾、优良的电磁波吸收特性等一系列优异性能,是各类核工程重要的潜在候选材料。在核聚变工程应用领域,连续碳纤维增强碳化硅材料作为第一壁材料不可避免地会受到各种辐射粒子的影响。研究清楚这些辐射粒子对它的辐照效应对其在核工程领域的安全使用至关重要。采用蒙特卡罗方法与分子动力学方法进行模拟计算,研究了氕、氘、氚和氦四种粒子对连续碳纤维增强碳化硅的辐照效应。SRIM和LAMMPS计算结果表明:当入射原子能量为100 eV,连续碳纤维增强碳化硅中碳的浓度在80%~85%时,氕、氘、氚和氦原子的溅射率存在最小值;入射粒子的种类对溅射率的影响显著,氦原子的溅射率大于氘原子和氚原子,而氘原子和氚原子的溅射率相差不大但均显著大于氕原子;溅射率随入射能量的增加先迅速增加后逐渐减小,氕、氘、氚和氦原子入射能量分别在200,400,600和800 eV时存在溅射率最大值;当氦原子入射能量为100 eV时,溅射率随入射角度的增加而逐渐减少。这些结果对连续碳纤维增强碳化硅材料在核工程上的应用具有一定的参考意义。Continuous carbon fiber reinforced silicon carbide material has the low neutron activation, low decay heat performance and tritium permeability, which are inherent performance of silicon carbide materials. It also has other advantages such as low density, small linear expansion coefficient, specific strength and specific modulus, high temperature resistance, oxidation resistance, creep resistance, thermal shock, resistance to chemical corrosion, salt fog resistance, excellent electromagnetic wave absorption properties, etc. It is an important potential candidate material in various field of nuclear engineering. In the field of nuclear fusion engineering applications, continuous carbon fiber reinforced silicon carbide as the first wall material will inevitably be bombarded by a variety of radiation particles. The radiation effect is critical to its safe use in nuclear engineering. The Monte Carlo method and the molecular dynamics method were used to study the radiation effect of protium, deuterium, tritium and helium on continuous carbon fiber reinforced silicon carbide. The SRIM and LAMMPS simulation results show that when the incident energy is 100 eV and the concentration of carbon in the continuous carbon fiber reinforced silicon carbide is about 80% ~ 85%, the sputtering yield of protium, deuterium, tritium and helium atoms have the minimum values. The kind of incident particle has a significant effect on the sputtering yield. The sputtering yield of helium atoms is larger than that of tritium atoms and deuterium atoms. There is not much difference between the sputtering yield of deuterium atoms and tritium atoms, and both the sputtering yield of deuterium atoms and tritium atoms are larger than that of protium atoms. The sputtering yield initially increases rapidly with the increase of the incident energy and then decreases gradually. The incident energy of the protium, deuterium, tritium and helium atoms has the maximum value of the sputtering yield at 200, 400, 600 and 800 eV, respectively. When the incident energy of helium atoms is 100 eV, the sputtering yield decreases while the increase of the incident angle. These results can provide a certain reference for the application of continuous carbon fiber reinforced silicon carbide materials in nuclear engineering.     

高光谱技术诊断马铃薯叶片晚疫病的研究

鉴于晚疫病可对马铃薯造成毁灭性灾害,对受晚疫病胁迫的马铃薯叶片进行了高光谱图像特征研究。旨在探索马铃薯叶片的高光谱图象特征与晚疫病害程度的关联,以实现准确、快速、无损的晚疫病诊断。采用60片马铃薯叶片,对其中48片采用离体方式接种晚疫病菌,所剩12片作为对照,染病前后连续观测7天,得到染病和健康样本。健康和染病样本按照染病时间和染病程度不同采用374～1 018 nm波段范围的可成像高光谱仪分别采样,基于ENVI软件处理平台提取图像中感兴趣区的光谱信息,并采用移动平均平滑、导数处理、光谱变换、基线变换等预处理方法提高信噪比,建立了最小二乘支持向量机（LS-SVM）的识别模型。9个模型中,基于原始光谱(不预处理)和光谱变换预处理后的数据所建立的模型预测效果最好,识别率均达到了94.87%。表明基于高光谱成像技术可以实现晚疫病胁迫下马铃薯病害程度的有效区分。     

尖锐夹杂角端部局部应力场杂交有限元分析

本文首先利用作者曾提出的一维有限元特征分析方法计算所得到的尖锐夹杂角端部应力奇异指数和奇异应力场、位移场角分布函数,并依据Hellinger-Reissner原理,开发出了一个特殊的、能够反映夹杂角端部局部弹性现象的n结点多边形超级角端部单元,然后将该超级单元与标准的4结点杂交应力单元耦合在一起构建了一种分析异形夹杂角端部奇异弹性场的新型特殊杂交应力有限元方法.文中给出了两个应用算例,算例结果表明:本文方法不仅使用单元少、计算结果精度高,而且适用范围广,可拓展应用于分析复合材料微结构组织与力学行为关系.     

压电材料反平面界面裂纹的杂交元分析

基于奇异性电弹场数值特征解开发了一种新型反平面界面裂纹尖端单元。将新型单元与四节点压电P-S单元组装,求解从绝缘到导通的任意电边界条件下,压电结构反平面界面裂纹尖端电弹场的数值解。考察了层厚、载荷类型和裂纹面间电边界条件等对反平面界面裂纹尖端断裂参数的影响。算例证明新型单元能使P-S单元数显著降低,计算结果更为精确。     

半渗透涨缩管道内微极性流动解析求解

分析了半渗透涨缩管道内的微极性流体的流动．应用合适的相似变换,将控制方程转化为常微分方程组．为了得到该问题的解析解,应用同伦分析方法得到该问题的速度表达式．并且用图形分析了各个不同参数,特别是膨胀系数对速度场和微旋转角速度的影响．     

分子的取向和激光强度对非时序双电离的影响

利用半经典再散射模型,分别研究分子的取向平行和垂直于电场方向时反冲离子的动量分布、两电子的动量相关和隧穿电子的电离能分布.计算结果表明,分子的取向和激光强度对非时序双电离过程有重要的影响.     

涡流对侧向反铁磁/非磁超晶格表面推迟模的影响

使用等效介质理论研究了在Voigt位形下,由反铁磁半导体和绝缘非磁物质构成的半无限侧向反铁磁/非磁超晶格中的表面推迟模.讨论了在外磁场为零和非零两种情况下涡流对推迟模的影响,给出了同时考虑传导电流和位移电流时,侧向反铁磁/非磁超晶格的频率与波矢的关系曲线以及自旋波衰减随波矢k的变化曲线. 关键词： 推迟模 侧向超晶格 自旋波衰减     

Theoretical modelling of the effect of photon lifetime on the output dynamics of Er-doped distributed feedback fibre lasers

By employing a simple model of describing three-level lasers, we have theoretically investigated the effect of photon lifetime on the output dynamics of Er-doped distributed feedback fibre lasers. And based on the theoretical analysis we have proposed a promising method to suppress self-pulsing behaviour in the fibre lasers.     

非视线散射大气光通信的光学天线

由于大气衰减的影响,非视线散射大气光通信需要使用光学天线以提高对光信号的采集能力,进而增加通信距离。针对非视线大气光通信的需求,利用ZEMAX软件对半球透镜、复合抛物面聚光器（CPC）和卡塞格伦望远镜等光学天线进行了性能分析。分析表明：半球透镜和CPC视场较大,增益值高。利用蒙特卡罗法模拟计算了一定条件下,非视线散射光通信在有无半球透镜或CPC作光学天线时到达探测元件的能量随通信距离的变化。结果表明：CPC聚光能力更强,适合作为非视线散射光通信的光学天线。