大型仪器功能开发(151~159)瓦里安300XP离子注入机改造及功能开发

在完全掌握瓦里安300XP离子注入机各部件的工作原理后, 将原离子源供电系统中500 W电流源和450 W起弧电源升级为1 500 W电流源和1 500 W起弧电源, 并集成到当前系统中.将现有不稳定的气体流量、离子源电源、分析器、源磁场和吸极高压塑料光纤隔离控制线路, 升级成多通道光纤通讯光端机隔离控制系统.将一个10 cm进样终端改造成15 cm的样品卡盘, 并开发了一套独立控制剂量监测系统.改造后, 硼最大束流超过150 μA, 且可调节. 15 cm圆片的片内及片间电阻不均匀性小于3.5%.利用大束流硼离子注入制备浓硼掺杂单晶硅结构层, 应用到微电子机械系统压力传感器、热电器件以及纳米谐振子器件中.     

磷钨酸铜绿色催化合成缩醛(酮)及其催化活性测定

合成了绿色杂多酸盐催化剂磷钨酸铜;将环己酮、苯甲醛同乙二醇、1,2-丙二醇的缩合反应作为探针反应,测定了催化剂的催化活性,比较系统地考察了催化剂用量、物料配比、反应时间、带水剂用量等因素对反应产率的影响.结果表明:在底物醛(酮)用量0.2 mol、醛(酮)/乙二醇(1,2-丙二醇)摩尔比1.0/1.5、催化剂用量0.5 g、带水剂环己烷用量18 mL、一定温度下回流反应2.0 h,1,4-二氧螺[4,5]癸烷产率为83.3%,3-甲基-1,4-二氧螺[4,5]癸烷产率为89.7%,2-苯基-1,3-二氧环戊烷产率为66.7%,4-甲基-2-苯基-1,3-二氧环戊烷产率为78.5%.     

二溴邻硝基偶氮胂光度法测定微量钯

研究了3-[(2-胂酸苯基)偶氮]-6-[(4,6-二溴-2-硝基苯)偶氮]-4,5-二羟基-2,7-苯二磺酸(简称二溴邻硝基偶氮胂)与Pd(Ⅱ)的显色反应,建立了一种测定微量钯的光度法。在pH 3.0的HCl溶液中,钯与二溴邻硝基偶氮胂发生灵敏的显色反应,生成1∶2的紫红色配合物,该配合物的吸收峰位于566 nm。表观摩尔吸光系数ε=1.79×105L.mol-1.cm-1。钯量在0~1.8μg/mL范围内符合比耳定律。实验表明,本法适用于对钯的测定。     

相转移催化法合成反式-3,4,5-三甲氧基-4''''-硝基二苯乙烯

以3,4,5-三甲氧基苯甲醛和对硝基甲苯为原料,利用相转移催化法经缩合脱水合成了反式-3,4,5-三甲氧基-4'-硝基二苯乙烯.其结构经1H NMR,13C NMR,IR和元素分析确定.以苄基三乙基氯化铵为相转移催化剂时,在室温下反应12 h,产率89%.     

一种新型双间隙输出腔的理论和实验研究

 从双间隙分离腔的色散关系式出发,通过数值计算求出了分离腔中IM₀₁₀模对应的谐振频率,并给出了腔内轴向电场的分布图,证实了分离腔中存在着电场反相的π模场。因此,可以将其用作电场反相的双间隙输出腔,来实现双间障提取。并用2.5维粒子模拟程序——卡拉特（KARAT）程序对这种分离腔输出回路进行了粒子模拟和优化设计。通过详细的冷测和调试实验,研制出了中心频率为3.74GHz、Q_L值为7.8的低Q_L值双间隙输出腔。     

三腔谐振腔渡越时间效应的小信号分析

 以小信号条件下入射相位为φ0的单个电子在驻波电场中的运动为基础,研究了电子束在三腔谐振腔π模驻波场中的渡越时间效应,导出了三腔谐振腔的电子负载电导的表达式,讨论了三腔谐振腔中束波能量交换情况。     

负载阻抗对直线变压器驱动源传递效率的影响

从理论及模拟仿真分析了负载阻抗变化对双线型脉冲形成网络直接给负载放电,以及通过直线变压器(LTD)给负载放电时电压传递效率、能量传递效率以及峰值功率传递效率的影响。基于设计加工的LTD单元模块实验平台,通过调节水电阻负载阻值进行了一系列实验。实验研究结果表明:当负载阻值基本与双线型脉冲形成网络的阻抗2.5Ω相匹配时,可获得最大能量传递效率80.5%,此时电压传递效率、峰值功率传递效率分别为84.1%,73.9%;增大负载阻抗至3.4Ω时,可实现99.0%的电压传递效率,而能量传递效率、峰值功率传递效率仅减小3.5%,0.3%。根据对实验结果的分析可知,通过增大负载阻抗可以有效地提高系统的电压传递效率,且当负载阻抗变化不是太大时,对系统的能量传递效率以及峰值功率传递效率影响较小。     

一种高功率折线栅极化转换天线罩的设计

设计了一种用于高功率径向线螺旋阵列天线的极化转换天线罩。利用三层介质层包夹双层金属折线,形成密封的埋入式折线栅结构。在实现圆极化与线极化相互转换的同时,又避免金属与空气接触,可以提高功率容量。分析了埋入式折线栅单元各参数的影响,并优化单元参数,以此构建埋入式折线栅极化转换天线罩并加载至X波段高功率径向线螺旋阵列天线,分析了天线的基本性能以及功率容量。仿真结果显示：天线匹配良好,增益和波束宽度变化很小,中心频率轴比由1.16 dB变为40 dB,圆极化波转换为线极化波效果良好;经初步分析,极化转换天线罩的功率容量为121 MW,实现了极化转换天线罩的高功率应用。     

直线变压器驱动源磁芯能量传递效率

 磁芯是直线变压器驱动源(LTD)的关键部件之一,起着初、次级能量传递和次级电压感应叠加的作用,磁芯的能量传递效率对LTD系统的效率、体积和重量影响显著。对LTD系统中影响磁芯能量传递效率的原因进行了初步的分析,并利用Pspice软件的非线性磁芯模型对磁芯的工作过程和损耗进行了模拟计算,最后对LTD磁芯的能量传递效率进行了初步的实验研究,在工作电压为20 kV时、脉宽约220 ns时,在2.8 Ω负载上获得了大于60%的能量传递效率。