构形树状小通道内的流动沸腾换热特性

本文建立了构形树状小通道内流动沸腾换热模型,数值研究了树状通道网络内的流动沸腾换热特性,并与具有相同换热面积、入口直径的蛇形通道就泵功消耗、流动沸腾压降、通道温度变化和热有效性等指标进行了性能对比分析。研究表明,与蛇形通道相比,构形通道具有流动沸腾压降、泵功消耗小的优势,且其温度均匀性、热有效性也均优于蛇形通道。当热流密度为20 W/cm~2时,构形树状通道内流体的泵功消耗约为蛇形通道的一半,其热有效性为蛇形通道的1.9倍。     

长线列CMOS图像传感器的性能优化设计

设计了一种基于电容反馈跨阻放大器(CTIA)的长线列CMOS图像传感器。为减小器件功耗和面积,采用基于单端四管共源共栅运算放大器。为提高信号读出速率,采用没有体效应的PMOS源跟随器,同时减小PMOS管的宽长比,有效减小了输出总线寄生电容的影响。在版图设计上,采用顶层金属走线,降低寄生电阻和电容,提高了长线列CMOS图像传感器的读出速率和输出线性范围。采用0.35μm 3.3V标准CMOS工艺对传感器进行流片,得到器件像元阵列为5×1 030,像元尺寸为20μm×20μm。测试结果表明:该传感器在积分时间为1ms、读出速率为4MHz的情况下工作稳定,其线性度达到98%,线性动态范围为76dB。     

以角鲨烯为天然橡胶模型物合成ATRP引发剂

以角鲨烯作为天然橡胶的模型物合成了ATRP引发剂,即先通过双键的部分环氧化得到环氧化角鲨烯(ESq),ESq再与2-溴代异丁酸发生开环反应合成溴功能化角鲨烯(ESq-Br).采用FT-IR和1 H-NMR研究了ESq与ESq-Br的结构,并结合GC-MS和13C-NMR分析了环氧基、溴功能基等官能团的分布情况.结果表明:ESq中含有3种环氧结构,且环氧基是均匀分布的;环氧基开环的同时伴随着重排副反应,通过研究剩余环氧基的分布,可推测ESq-Br中溴功能化单元(即引发点)的分布也是均匀的.     

表面粗糙度的分形特征及其对微通道内层流流动的影响

基于分形几何学,研究了表面粗糙度的分形特征.采用Weierstrass- Mandelbrot函数对多尺度自仿射的表面粗糙度进行了描述;建立了微通道内层流流动的三维模型并对表面粗糙度的影响进行了数值模拟,分析了雷诺数、相对粗糙度和分形维数对流动阻力特性的影响.研究结果表明,与常规尺度通道不同,粗糙微通道的Poiseuille数不再是常数,而是随雷诺数近似线性增加;相对粗糙度越大,流动产生的回流和分离所导致的流动压降越明显.在相同的相对粗糙度下,粗糙表面的分形维数越大,表面轮廓变化就越频繁,这也将导致流动阻 关键词： 粗糙度 层流阻力系数 微通道 分形     

基于分形理论的多孔介质导热系数研究

本文根据分形理论,对多孔介质几何结构进行了描述,计算出了不同孔隙率多孔介质简化模型的剖面面积分布分形维数d,并利用分形维数结合土壤导热模型推出了土壤的有效导热系数表达式,计算结果表明,该方法是符合客观实际的．     

大规模电阻阵红外景象产生器件的像素设计研究EI北大核心CSCD

电阻阵作为一种动态红外景象产生器件,在红外半实物仿真领域有着重要的应用。电阻阵可实现的规模与性能与红外微辐射像素列阵的设计有着密切的关系。文中从应用系统对大规模电阻阵器件的要求出发,结合电阻阵的工作原理,提出了像素驱动电路与MEMS结构一体化的设计方案,设计了规模可拓展的高占空比像素结构。通过采用高消光系数材料以及光学谐振腔结构,微辐射元的中波红外和长波红外的表面发射率达0.7。热力学仿真表明,通过合理的薄膜厚度和结构设计,微辐射元阵列的占空比达到51%,升、降温的热响应时间均小于5 ms,0.6 mW功率驱动下应力翘曲小于300 nm,长波红外表观温度可达582 K,中波红外表观温度可达658 K。结合设计方案提出了工艺制备方案,并通过小阵列流片初步验证了设计方案的可行性。该设计研究为国产大规模、高占空比电阻阵的研制指明了方向。     

2-甲基-2-丁烯乳液氯化反应的研究

研究了温度、时间、紫外光照射等对天然胶乳小分子模型物(2-甲基-2-丁烯乳液)氯化反应的影响,结果表明,在有紫外光照的条件下的氯化反应速率要快于无紫外光照的;温度对氯化反应有着一定影响,在50℃以下,随温度升高产物的氯含量越高,在50℃以上,对产物的氯含量的影响不大;当温度50℃,时间达到7个小时的产物的氯含量能达到6...     

用于低噪声CMOS图像传感器的流水线ADC设计及其成像验证

在对低噪声CMOS图像传感器的研究中,除需关注其噪声外,目前数字化也是它的一个重要的研究和设计方向,设计了一种可用于低噪声CMOS图像传感器的12 bit,10 Msps的流水线型ADC,并基于0.5μm标准CMOS工艺进行了流片。最后,通过在PCB测试版上用本文设计的ADC实现了模拟输出的低噪声CMOS图像传感器的模数转换,并基于自主开发的成像测试系统进行了成像验证,结果表明,成像画面清晰,该ADC可作为低噪声CMOS图像传感器的芯片级模数转换器应用。     

硅光电二极管钝化膜的抗辐射性能研究

为了研究硅光电二极管钝化膜的抗辐射性能,采取了0.8M eV电子在4个辐照剂量(1013cm-2~1014cm-2)分别辐照3种不同厚度二氧化硅钝化的光电二极管的方法,比较了光电二极管光电流变化率和暗电流变化率,得到了3种钝化厚度的光电二极管的性能参数有不同程度衰减的结果。辐照后光电二极管的光电流衰减强烈依赖入射光波长,在短波和长波阶段衰减明显,而在中波阶段(600nm~800nm)基本不衰减。另外,暗电流变化率随着辐照剂量迅速增加,当辐照剂量达到1×1014cm-2时,短波光电流仅为辐照前的80%,暗电流为辐照前的40倍。实验中还发现,薄钝化的二极管的光电流衰减最小,其暗电流增加最显著。结果表明,钝化膜的辐射特性与器件结构和钝化膜工艺密切相关。