连续100 W量子阱二极管激光器封装工艺

为了提高激光器输出功率,对研制的铜微通道冷却器性能进行了测试,分析了其散热能力。设计了一种在软焊料中掺杂金属添加剂的工艺,有效抑制了晶须生长,并利用该冷却器和新工艺封装出了连续100 W大功率二极管激光器,并对封装的器件进行了性能测试。测试结果表明,封装的连续100 W器件在工作电流105 A时,输出功率超过了100 W,中心波长为808.5 nm,光谱半高宽为2.15 nm,器件的smile尺寸小于2 μm,部分值小于0.5 μm。     

凝析气藏群开发动态规划模型与应用

为了经济有效的满足日益增长的天然气需求量,提出一套对某地区凝析气藏群实施整体优化配产的新方法.根据运筹学的某种方法——线性规划,剖析了决策变量、目标函数及约束条件.以最小的成本为目标,建立起凝析气藏群开发动态规划数学模型:①凝析气藏群至各用气城市的输气路径规划模型;②凝析气藏群产气量规划模型,并采用Matlab软件进行了求解.在理论研究的基础上,以某盆地凝析气藏群2017-2020年作为实例计算,求解了该盆地凝析气藏群至各用气城市的最短路径,以及凝析气藏群规划的产气量.结果表明,此盆地凝析气藏群规划的产气量满足用气城市天然气的需求量.结论认为,该凝析气藏群开发动态规划模型保证了凝析气藏群产气量的准确性且精度更高,为决策者对凝析气藏群的宏观管理提供定量依据.     

新型蓝紫光荧光分子N2-烷基-1,2,3-三氮唑的光谱性质

采用对甲苯磺酸催化合成N¹-烷基-1,2,3-三氮唑和N²-烷基-1,2,3-三氮唑。两种产物均有紫外吸收,但只有N²-烷基-1,2,3-三氮唑有荧光。研究了在N²位和C⁴位引入不同取代基后化合物的紫外可见吸收光谱和荧光激发发射光谱。结果表明,N²位是甲苯基或C⁴位是吸电子取代基的荧光强度最高,荧光量子产率高达79%,调节C⁴位取代基可以更好地提升荧光性能（荧光发射波长300~440 nm,Stokes位移49~70 nm）。N²-烷基-1,2,3-三氮唑良好的蓝紫光荧光性能使其具有潜在应用价值。     

高密度封装二极管激光器阵列

 理论模拟了自制的高效冷却器的散热能力,分析了单元封装结构所需材料的导热特性,获得了高功率二极管激光器在高功率密度、高占空比条件下运行的可行性。改进了高密度封装的关键工艺,热沉金属化层达到了3~5 mm,焊料厚度为4~7 mm,封装间距0.6 mm,采用峰值功率1 kW的背冷式叠阵二极管激光器。实验测试结果表明:封装的二极管激光器叠阵单元的整体封装热阻为0.115 ℃/W,有良好的散热能力;该叠阵模块在电流为100 A、占空比15%时,输出峰值功率为986 W,峰值功率密度达到1.5 kW/cm2,平均每个板条的斜效率为1.25 W/A,激光器阈值电流为20 A左右。     

计算机辅助活体足建模生物力学方法研究

随着计算机断层(CT,computed tomography)和MRI(nuclear magnetic resonance imaging)技术的发展,困扰着活体足建模的问题得到了解决,特别是DICOM(digital imaging and communications in medicine)标准的建立为计算机辅助足生物力学的研究开辟了一条新的途径。探讨了一种集CT扫描技术、Mimics(Materiaise’s interactive medical imagecontrol system)和ANSYS软件为一体的活体足研究的生物力学方法。利用PHILIPS 64排螺旋CT扫描仪获得了足部骨组织的DICOM图像;在工作站上用三维重建软件Mimics分别对足部骨、皮肤等建模,利用Mimics的逆向工程模块对模型去噪、平滑处理和点云运算,之后进行模型面网格的划分;在ANSYS中建立约束、加载载荷并求解,从而实现足的生物力学研究。CT扫描的足部断层图像通过Mimics能够实现对足的外型和骨的三维重建,在逆向工程软件中可以实现模型的体网格划分,用ANSYS实现有限元分析。根据运动中足的动力学规律(如通过压力分布测量平台),能够实现足的表面和骨的动力学和应力应变的计算机仿真研究,为运动损伤或运动鞋的评价等提供了依据。     

Annual Variation and Global Structures of The DE3 Tide

The SABER/TIMED temperatures taken in 2002 2006 are used to delineate the tidal signals in the middle and upper atmosphere. Then the Hough mode decomposition is applied with the DE3 tide, and the overall features of the seasonal variations and the complete global structures of the tide are observed. Investigation results show that the tide is most prominent at 110km with the maximal amplitude of 〉 9K, and exhibits significant seasonal variation with its maximum amplitude always occurring in July every year. Results from the Hough mode decomposition reveal that the tide is composed primarily of two leading propagating Hough modes, i.e., the （-3, 3） and the （-3, 4） modes, thus is equatorially trapped. Estimation of the mean amplitude of the Hough modes show that the （-3, 3） mode and （-3, 4） mode exhibit maxima at 110km and 90km, respectively. The （-3, 3） mode plays a predominant role in shaping the global latitude-height structure of the tide, e.g., the vertical scale of 〉 50 km at the equator, and the annual course. Significant influence of the （-3, 4） mode is found below 90 km, where the tide exhibits anti-symmetric structure about the equator; meanwhile the tide at northern tropical latitudes exhibits smaller vertical wavelength of about 30 km.     

基于酒精与磁流体填充的单模-空芯-单模光纤结构温度磁场双参数传感器

提出了一种基于空芯光纤模间干涉原理的环境温度和磁场双参数传感器,为了使光入射进空芯光纤壁中,将空芯光纤与单模光纤错位熔接,传感部分用毛细玻璃管封装,空芯光纤内外分别填充酒精和磁流体.除了光纤材料的热光效应和热膨胀效应外,环境温度变化会引起两种溶液折射率的变化,而磁场变化仅引起空芯光纤外的磁流体折射率变化.理论计算可知空芯光纤壁中可支持多个模式传输并相互干涉,各模式传输相位对内外溶液折射率变化灵敏程度不同.因此,干涉谱中两个含有不同模式成分的波谷,即波谷1和波谷2,它们的漂移可以作为指示信号,通过建立敏感矩阵可同时解调出周围环境温度与磁场的变化.实验中,在28—58℃范围内,温度传感灵敏度可达-468 pm/℃;在0—169 Oe范围内磁场传感灵敏度可达82 pm/Oe.该传感器具有高灵敏度与高机械强度,并且能够实现温度与磁场的同时测量,有效消除了温度波动对磁场测量信号的干扰.     

块体非晶合金的韧塑化

块体非晶合金因其独特的原子结构而具有许多优异的力学性能,成为近年来材料领域的研究热点之一,但是由于其在变形过程中的室温脆性和应变软化等关键问题一直制约着其实际工程应用.为解决此问题,块体非晶合金领域的研究者们提出了多种方案,包括通过在非晶合金中调控其内禀特性如弹性常数、结构不均匀性,通过外加手段改变其应力及缺陷状态,通过外加和内生的方法在非晶基体中引入晶态增强相等方式,获得了一系列力学性能优异的块体非晶合金及其复合材料.特别是利用"相变诱导塑性"(transformation-induced plasticity,TRIP)概念研制出的块体非晶合金复合材料,同时具有大的拉伸塑性和加工硬化能力.本文围绕块体非晶合金的韧塑化这个关键科学问题,对单相非晶及非晶复合材料的韧塑化方案及机理进行了综述,着重介绍了TRIP韧塑化块体非晶合金复合材料的制备、性能、组织调控及韧塑化机理等,并对此领域的未来发展进行了展望.     

用于质子和伽马射线探测的金刚石薄膜探测器的辐照性能

 研制出CVD金刚石薄膜探测器,在国家串列加速器和⁶⁰Co稳态辐射源上分别完成了该探测器对9 MeV质子束流和1.25 MeV γ射线的辐照性能研究。结果表明:该探测器在9 MeV质子照射累积强度达到10¹³ cm^-2时,探测器信号电荷收集效率减小量低于3.5%,辐照前后探测器暗电流没有明显变化。计算得到9 MeV质子对该探测器的损伤系数为1.3×10^-16 μm^-1·cm²。由于γ射线与金刚石作用产生的电子起到了填补缺陷的作用,探测器信号电荷收集效率随γ射线照射剂量的增加略有增加,在γ射线累积照射量达到10.32 C/kg时,其增幅小于0.7%。说明金刚石薄膜探测器具有较高耐辐照强度,适用于高强度辐射测量领域。     

CVD金刚石薄膜孪晶形成的原子机理分析

采用X射线衍射技术、电子背散射衍射技术和扫描电镜分别观察了不同甲烷浓度条件下沉积的CVD自支撑金刚石薄膜的宏观织构、晶界分布和表面形貌. 研究了一阶孪晶在金刚石晶体{111}面生长的原子堆垛过程. 结果表明，由于一阶孪晶〈111〉60°的取向差关系以及{111}面的原子堆垛结构，使{111}面上容易借助碳原子的偏转沉积产生一阶孪晶. 低甲烷浓度时，碳原子倾向于在表面能较低的{111}面沉积，为孪晶的形成提供了便利，且高频率孪晶使薄膜织构强度减弱. 甲烷浓度升高使生长激活能较小的{001}面成为主要前沿生长面，因而只有〈001〉晶向平行薄膜法向的晶粒能够不断长大，因此孪晶形核概率明显减小. 另外，在薄膜中发现二阶孪晶，并对二阶孪晶的形成进行了分析. 关键词： 金刚石薄膜 孪晶 原子机理 取向差