应用激光诱导击穿光谱测量水体中痕量重金属锌

利用激光诱导击穿光谱(LIBS)对水体中痕量重金属锌进行定性及定量分析,以1064nm波长Nd…YAG脉冲激光为激发光源,采用高分辨率、宽光谱段的中阶梯光栅光谱仪和增强型电荷耦合器件(ICCD)为谱线分离与探测器件,以锌(Zn:481.1nm)特征谱线作为分析线,测定不同浓度下的特征谱线强度。实验中以固体圆饼状石墨块为样品基体进行元素富集,滴定固定量的已知不同浓度的氯化锌溶液于基体表面固定区域,烘干并制备实验待测样品。结果表明,锌的最佳探测延迟时间为1100ns,元素谱线强度随着样品浓度的增加而增大并在较低浓度下呈线性关系,得到水体中锌元素的痕量检测限4.108mg/L。研究结果为进一步开展水体痕量重金属的激光诱导击穿光谱测量提供了方法。     

用于增强薄膜电池抗反射的微半球孔阵列研究

为了改善薄膜太阳电池表面抗反射特性,提高其对光的吸收率,在玻璃基体上制备了一种新的微纳抗反射结构,即微半球孔阵列,其周期约为10μm、深度约5μm。测试了微半球孔阵列结构的光学特性,得到这种结构的平均反射率约为1.7%,同平板无结构的玻璃相比,平均反射率降低了约6%。由测试结果可知,微半球孔阵列结构的抗反射性能得到改善,增强了薄膜太阳电池对光的捕获能力。采用紫外光刻、离子束刻蚀与湿法刻蚀相结合的工艺,整个制备工艺较简单,成本低廉,可以实现大面积应用。     

基于同一外延层结构的10Gb/s单片集成光发射模块

利用同一外延层集成工艺方法制作了10Gb/s电吸收调制器/分布反馈(DFB)半导体激光器单片集成光发射模块.在器件中引入增益耦合机制以提高单模成品率,并采用感应耦合等离子体干法刻蚀技术以降低调制器电容.集成器件阈值电流为12mA,在-2V偏置时的消光比为15dB,器件的小信号调制带宽超过10GHz.在10Gb/s调制速率下经过35km单模光纤传输后,误码率为10-12时的功率代价小于1dB.     

血液细胞光相位分布特征的虚拟仿真研究

为能够充分利用细胞光散射的全息信息,以更好地对生物细胞类别进行解构,根据血液细胞的光穿透特性,建立了血液细胞中红细胞(RBC)、白细胞(WBC)中粒细胞和非粒细胞的典型细胞光散射模型.借助于数字相位显微(DPM)技术的基本方法和实验条件参数,应用VirtualLabTM光学虚拟仿真实验系统.获得了血液细胞在光散射下的虚拟仿真相位分布和光强分布.针对所获得的相位和光强分布图谱进行了分布特征分析,发现了相位分布直接与细胞形态结构密切相关.该点可作为细胞类别分检的一个新的重要依据,该方法相对于3D重建方法来说计算量少、无需很多的边界条件.这种由细胞相位分布解构细胞形态的检测方法可为提升细胞检测技术和发展检测方法的研究提供一种新突破方向.     

利用Mirau型相关显微镜进行面型检测的研究

在Ｍｉｒａｕ型干涉仪的基础上,利用相关检测的原理,实现了Ｍｉｒａｕ型相关面型检测仪。通过该面型检测技术,克服了移相显微干涉（ＰＳＭＩ）面型检测系统中纵向分辨能力受衍射效应制约这一限制,正确测量了面型的纵向尺度。     

基于蛙跳算法的模糊图像复原

为了提高模糊图像复原后的清晰度,提出蛙跳算法。将蛙群体分成若干个族群,每个族群包含若干只青蛙,每次进化只更新最差青蛙的位置。为防止解空间收缩,对最优个体进行高斯变异算子操作,同时设定阈值策略对蛙跳各维变量进行指导性更新。建立模糊图像复原模型,用蛙跳算法非线性映射特性建立模糊图像与复原的函数关系,使模糊图像复原的解最终收敛于泊松统计的最大似然解。建立了复原评价指标。仿真实验结果表明,与其他算法相比,蛙跳算法复原较清晰,改善百分比最大,同时耗时最少。     

纳米SiC含量对激光熔覆镍基合金组织性能影响

采用预置式,在45^#钢基体表面,铺设0.8 mm厚度的纳米SiC增强NiFeBSi复合合金粉末。利用3 kW横流CO₂激光,熔覆不同增强比例的复合涂层。利用X射线衍射（XRD）仪,扫描电镜（SEM）、显微硬度仪、摩擦磨损试验机分别对不同增强比例涂层进行微观组织、力学性能的分析及讨论。探究了纳米SiC含量对熔覆层组织性能的影响。研究结果表明,NiFeBSi+纳米SiC复合涂层具有与NiFeBSi合金涂层相似的组织形貌特征,在激光熔覆过程中纳米SiC颗粒的分解,致使γ（Fe,Ni）枝晶间上形成了多种碳化物。因此,显著提高了NiFeBSi合金涂层的硬度,并随着纳米SiC的掺入量增多,硬度提高显著。纳米SiC的加入显著地增强了熔覆层的耐磨性能,但随含量增加磨痕表面产生脆性变形和裂纹,其中NiFeBSi+w（SiC）=7%复合涂层的耐磨性能最好。     

MBE生长高电阻率GaAs基InAlAs组分渐变缓冲层

研究了用分子束外延(MBE)方法,在SI-GaAs衬底上不同低温生长的台阶式组分渐变InAlAs缓冲层结构.用原子力显微镜(AFM)观测表面形貌,生长温度为340℃时,外延层表面粗糙度为1.79nm.用Van der Pauw方法研究了材料的电学特性,室温电阻率ρ:2.6× 10Ω·cm.(电学性能测试表明200V电压间距1mm时,漏电流仅为0.3μA).高分辨X射线测试样品显示为良好的层状结构,晶体质量随生长逐渐变好.首次用变温Hall测试研究多层InAlAs缓冲层材料内部的载流子传输机制,并用热激电流谱(TSC)分析了其高阻机制.     

A power scalable PLL frequency synthesizer for high-speed △-∑ ADC

A 35-130 MHz/300-360 MHz phase-locked loop frequency synthesizer for △-∑ analog-to-digital con- verter （ADC） in 65 nm CMOS is presented. The frequency synthesizer can work in low phase-noise mode （300-360 MHz） or in low-power mode （35-130 MHz） to satisfy the ADC＇s requirements. To switch between these two modes, a high frequency GHz LC VCO followed by a divided-by-four frequency divider and a low frequency ring VCO followed by a divided-by-two frequency divider are integrated on-chip. The measured results show that the fre- quency synthesizer achieves a phase-noise of-132 dBc/Hz at 1 MHz offset and an integrated RMS jitter of 1.12 ps with 1.74 mW power consumption from a 1.2 V power supply in low phase-noise mode. In low-power mode, the frequency synthesizer achieves a phase-noise of-112 dBc/Hz at 1 MHz offset and an integrated RMS jitter of 7.23 ps with 0.92 mW power consumption from a 1.2 V power supply.     

反应物量对纳米晶Fe_3Al组织和性能的影响

利用铝热反应熔化方法分别在反应物量为50、100、200g的条件下制备了块体纳米晶Fe3Al材料,通过TEM和XRD研究了材料的晶粒尺寸,并研究了材料室温压缩性能和硬度。结果表明,所制备的材料主要由非晶和纳米晶组织组成,当反应物量增大,部分区域甚至出现微米晶组织。反应物量为50g时Fe3Al材料中非晶较多,不存在微米晶;反应物量为100g时主要以纳米晶为主,非晶数量减少,伴随有少量的微米晶出现;反应物量为200g时,材料以纳米晶为主,微米晶数量较100g时有所增加。随着反应物量的增加,纳米晶相的平均晶粒尺寸增加,屈服强度和硬度呈先增大后减小的趋势。