一种用于偏扫电流校正的特征点参数采集装置

电子束快速成型设备偏扫系统工作频率高,磁偏扫装置的铁损、涡流等损耗导致偏扫轨迹产生偏差。通过获取偏扫区域内特征点基准偏扫参数并由插补算法计算区域内任意一点偏扫参数,能够较好地抑制动态偏差;但由光学观察系统判断电子束斑点位置所获得的基准偏扫参数精确性较低。为提高偏扫轨迹精度,在现有电子束快速成型机上加装一种特征点参数采集装置,收集产生的二次反射电子,通过二次反射电子信号判断特征点通孔中心与电子束斑点中心的对中性。实验表明：当电子束斑点位于特征点中心且聚焦于上表面时,二次反射电子信号最小,此时获得的基准偏扫参数精确性高,能够提高电子束偏扫加工的精度。     

压电免疫传感器的设计及应用

压电免疫传感器作为一种新型生物传感器,是利用压电元件的质量敏感性质,结合生物免疫识别特性而形成的一种自动化分析检测传感器,它可对钦种抗原或抗体进行的定量测定,并可有于反应动力学的研究,具有高特异性、高灵敏度、响应快、小型简便等特点。本文利用石英晶体产生体波厚度剪切振动模式,由双通道系统进行频率变化的测定。采用氨基硅烷膜固定抗体来定量检测溶液中人体免疫球蛋白Ｉdisplay status     

高功率LED用微喷冷却系统的分析和优化

对一种高功率LED散热用封闭微喷射流系统开展了初步的实验测试,测试结果和简单的数学分析表明实验用微喷系统有较大的改进空间.为了改进该系统,利用数值模拟开展微喷结构优化.首先将模拟结果与实验结果进行比较,证明了该模拟模型的可行性.然后通过该数值模型对包括实验用微喷结构在内的二种结构形式的微喷系统开展了模拟分析,寻找到一种较为合理的散热系统结构形式.结果表明:采用流体单进双出的结构形式可使得射流更均匀,与现有方式相比,该冷却系统作用下的芯片最高温度可降低23 K之多.     

EAST中性束注入控制系统设计

中性束注入（NBI）是磁约束核聚变装置等离子体加热和电流驱动的重要手段。依据东方超环（EAST）NBI实验运行特点,设计了基于网络通讯的集散式控制系统。NBI控制系统采用计算机网络技术,按照控制层次分为远程监控层、服务器控制层和现场控制层,三层控制结构易于系统功能扩展与设备升级。一条束线的两个离子源可以独立运行控制,这为EAST第二条束线控制扩展奠定基础。实验表明,NBI控制系统具备了远程监控、连锁保护和数据处理功能,满足了NBI实验运行的自动化和可视化的需求。     

纺织品近红外光谱定性分析的一种新方法

近红外光谱分析技术可用于对样本的快速无损检测,在人们的生产和生活中发挥着越来越重要的作用。支持向量机是建立定性分析模型的常用方法,可通过寻找最优分类超平面将两类样本分开。在小样本情况下,支持向量机方法有其独特的优势。主成分分析是常用的数据降维方法,可将数据降维之后作为支持向量机方法的输入变量,简化模型并提高模型识别的准确性。因此,基于主成分分析的支持向量机(简称PCA-SVM)适合用于建立近红外光谱定性分析模型。多模型方法是人们使用较少的建模方法,用该方法建立的模型一般具有较好的稳定性。将多模型方法与PCA-SVM方法成功结合形成了新方法。以棉锦混合、棉涤混合纺织品为例,用新方法建立了这两类纺织品样本的近红外光谱定性分析模型。建模时将光谱数据按照波长分为4组,用每组光谱数据建立一个子模型,将子模型的输出值进行加权平均便得到最终的预测结果。这样可以更充分地使用光谱数据中所包含的信息。为了便于对比不同的方法,仍使用上述校正集和验证集,又用PCA-SVM方法建立了这两类纺织品样本的近红外光谱定性分析模型。对预测结果做交叉验证,用新方法所建模型判别的正确率的平均值为85.49%,正确率的标准差为0.066 7, 用PCA-SVM方法所建模型判别的正确率的平均值为83.34%,正确率的标准差为0.109 6。研究结果表明用新方法所建模型的分类效果好于用PCA-SVM方法所建模型的分类效果;用新方法建立的模型的稳定性明显高于用PCA-SVM方法建立的模型的稳定性。用PCA-SVM方法所建模型的预测效果受校正集构成情况的影响较大,而用新方法所建模型的预测效果则相对稳定。对废旧纺织品进行分类回收可大量节约纺织原材料,但采用人工分拣方式效率低且成本高。采用近红外光谱分析方法对纺织品进行分类,为废旧纺织品的大规模精细分拣和分级奠定了一定的基础。该新方法有望用于某些其他类型样本的分类。     

Finite element analysis on stress-induced birefringence of polarization-maintaining optical fiber

Influence of thermal-mechanical properties on the features of the panda polarization-maintaining optical fiber (PMF-) in fabrication process is studied in detail by finite element method (FEM). The stress birefringence is 2.13443×10-4 obtained by the static analysis and 2.1269×10-4 by dynamic analysis. The difference in simulation by two methods is around 0.4%. The non-uniformity of stress birefringence in the fiber core is about 1.6%. Predicted results demonstrate that effect of the thermal conductive parameter on fiber thermal stress dominates. The high and uniform stress birefringence in the fiber core is obtained by appropriately selecting suitable stress region area and position.     

金属基底对石墨烯薄膜阴极气体击穿稳定性影响

利用石墨烯二维材料极好的场发射能力和发射稳定性,提出了石墨烯阴极提高气体开关击穿稳定性的技术路线。采用化学气相沉积法和基底腐蚀转移法两种方法制备金属基底石墨烯薄膜阴极。利用扫描电子显微镜和拉曼光谱表征了石墨烯薄膜阴极质量,确认了石墨烯层数和均匀性。实验研究了两种石墨烯薄膜阴极气体开关,在微秒脉冲均匀电场作用下的击穿特性,获得了击穿电压幅值和分散性的变化规律。结果表明：当气体为0.6 MPa N₂、电极间距为5 mm时,铜基底石墨烯薄膜阴极平均击穿电压为85.9 kV,相对标准差为3.2%;不锈钢基底石墨烯薄膜阴极平均击穿电压仅为59.8 kV,相对标准差为2.4%。当两种阴极击穿电压均为80 kV时,相对标准差比较,不锈钢基底仅为铜基底的44%。分析认为,不锈钢基底石墨烯薄膜质量优于铜基底,石墨烯薄膜导致阴极表面微观场增强因子更高,表面分布更均匀,在电场作用下场致发射产生均匀稳定的大量初始电子流,降低了气体开关击穿电压,有效提高了击穿稳定性。     

EAST中性束穿透损失分析

中性束注入(NBI )是托卡马克装置四种辅助加热手段(中性束注入、低杂波、离子回旋段波、电子回旋段波)中加热效率最高、物理机制最清楚的一种等离子体加热技术,是国际聚变界公认的最有效的辅助加热手段之一。为了探究EAST-NBI的穿透损失,通过对穿透损失率产生原理的理论分析,设计了具体硬件电路框图和实验方案,并通过实验验证了理论推导的正确性。具体做法首先通过对离子源束斑内中心点热电偶进行定量标定的方法作为穿透损失计算的标准。通过石墨瓦上热电偶单位能量下的温升与标定热电偶的温升之比来对穿透损失率进行计算。实验结果表明在一定的束能范围内,穿透损失率随着注入束能的增加而线性增长,穿透损失率随着等离子体密度增长呈指数衰减。     

纳秒级Trigatron开关触发特性

设计了一种Trigatron开关,以Tesla型GW级纳秒脉冲源为实验平台,实验研究了不同电压极性组合、触发电压、触发间隙、触发极直径和触发脉冲宽度对开关触发特性的影响。实验研究结果表明:开关电压极性组合、触发电压、触发间隙对开关触发特性影响较大,在各欠压比条件下差异均十分明显,触发极直径和触发脉冲宽度对开关的触发特性影响较小。根据实验结果优化了开关结构和工作参数,获得的开关抖动最低可达0.1 ns。     

含Pb铝合金表面的电化学溶解趋势

利用一个简单层状模型通过第一性原理的密度泛函理论研究了表面Pb含量变化对Al(100)表面Al原子的化学势和电化学溶解电势的影响规律.计算结果表明,当表面层Pb含量为1/9、1/4、1/2和3/4 ML(monolayer)时,与纯铝相比,表面Al原子的化学势分别升高了0.13、0.17、0.57和0.64 eV,表面Al原子的溶解电极电势分别偏移了-0.04、-0.06、-0.19和-0.21 V.溶解电势向负方向偏移,表明含Pb的Al(100)表面的Al原子在更低的电势条件下就可以溶解了.同时,表面Pb含量不同会引起表面Al原子向内不同程度的弛豫,导致表面Al的化学环境和表面结构发生变化,进一步表明金属表面原子的化学势和溶解电极电势受原子周围的化学环境的影响.表面Mülliken电荷布居分析证实,随着表面Pb含量增加,Pb原子与Al原子之间的电荷交换作用增强,使表面Al原子总的负电荷数增加,导致表面电位下降,表面功函数也减小,也促使Al表面更易于发生电化学腐蚀反应.