空间用GaN功率器件单粒子烧毁效应激光定量模拟技术研究

利用飞秒脉冲激光对氮化镓(GaN)功率器件进行单粒子烧毁效应定量评估技术研究,针对器件结构建立脉冲激光有效能量传输模型,理论计算了激光有效能量与重离子线性能量传输(LET)的等效关系并开展了试验验证.考虑器件材料反射率与吸收系数对激光的影响,针对介质层界面间的激光多次反射进行参数修正,减小有源区有效能量计算误差.选择一款氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)与一款肖特基势垒二极管(SBD)功率器件作为典型案例,分别开展飞秒脉冲激光正面与背部辐照试验,计算诱发单粒子烧毁的有效能量,并得到不同入射激光波长的烧毁等效LET阈值,对比了模型理论计算值与实际测量值.同时,研究结果对材料参数未知的GaN功率器件,提供了正面与背部辐照模型的激光试验波长选择参考.该工作将为激光定量评估空间用GaN等宽禁带半导体器件的单粒子烧毁效应机理研究及加固设计与验证提供技术支撑.     

2K超导低温垂测控制系统关键技术

根据加速器驱动次临界系统质子超导直线加速器样机(CAFe)对于低温垂测系统的要求,设计了2K超导低温垂测控制系统。该系统的主要难点之一是用简单可靠的方式实现2K过程控制,二是对回温过程中杜瓦内压强的控制。为了解决这两点,本工作使用实验物理与工业控制系统中的集成包Sequencer实现了对气体置换、腔体降温等顺序过程的控制,能够方便实现多种流程控制。对于回温过程,使用可编程逻辑控制器等部件作为硬件控制部分,使用模糊PID控制加热器来稳定杜瓦内压强,相较于传统的PID能够实现更小的响应时间和超调量,最终为实现2K超导低温垂测控制系统提供了可行高效的解决方法。     

Effective sideband cooling in an ytterbium optical lattice clock

Sideband cooling is a key technique for improving the performance of optical atomic clocks by preparing cold atoms and single ions into the ground vibrational state. In this work, we demonstrate detailed experimental research on pulsed Raman sideband cooling in a $^{171}$Yb optical lattice clock. A sequence comprised of interleaved 578 nm cooling pulses resonant on the 1st-order red sideband and 1388 nm repumping pulses is carried out to transfer atoms into the motional ground state. We successfully decrease the axial temperature of atoms in the lattice from 6.5 μK to less than 0.8 μK in the trap depth of 24 μK, corresponding to an average axial motional quantum number $\langle n_z\rangle<0.03$. Rabi oscillation spectroscopy is measured to evaluate the effect of sideband cooling on inhomogeneous excitation. The maximum excitation fraction is increased from 0.8 to 0.86, indicating an enhancement in the quantum coherence of the ensemble. Our work will contribute to improving the instability and uncertainty of Yb lattice clocks.     

Quantum oscillations in a hexagonal boron nitride-supported single crystalline InSb nanosheet

A gated Hall-bar device is made from an epitaxially grown, free-standing InSb nanosheet on a hexagonal boron nitride (hBN) dielectric/graphite gate structure and the electron transport properties in the InSb nanosheet are studied by gate-transfer characteristic and magnetotransport measurements at low temperatures. The measurements show that the carriers in the InSb nanosheet are of electrons and the carrier density in the nanosheet can be highly efficiently tuned by the graphite gate. The mobility of the electrons in the InSb nanosheet is extracted from low-field magneotransport measurements and a value of the mobility exceeding $\sim 1.8\times10^4$ cm$^{2}\cdot$V$^{-1}\cdot$s$^{-1}$ is found. High-field magentotransport measurements show well-defined Shubnikov-de Haas (SdH) oscillations in the longitudinal resistance of the InSb nanosheet. Temperature-dependent measurements of the SdH oscillations are carried out and key transport parameters, including the electron effective mass $m^{\ast }\sim 0.028 m_{0}$ and the quantum lifetime $\tau \sim 0.046 $ ps, in the InSb nanosheet are extracted. It is for the first time that such experimental measurements have been reported for a free-standing InSb nanosheet and the results obtained indicate that InSb nanosheet/hBN/graphite gate structures can be used to develop advanced quantum devices for novel physics studies and for quantum technology applications.     

一种高压光学样品池系统的设计与实验研究

设计和研制了一种用于溶液样品光学特性原位检测的高压光学样品池成套系统,组件包括手动泵、增压器和高压样品池。其中样品池开有3处光学窗口,以水为传压介质,设计的最高使用压力为600MPa。当用JGS1石英作窗口时,密封和保压效果良好;由于受到石英材质强度的限制,使用压力应控制在300MPa以下。为检验该系统在高压原位检测方面应用的可行性,进行了色氨酸高压荧光光谱的采集。     

秦岭柞水岩体和东江口岩体的锆石U-Pb 年代学及其意义

柞水岩体和东江口岩体位于秦岭造山带南秦岭构造域, 主要由似斑状花岗闪长岩和二长花岗岩组成。通过LA-ICP-MS 锆石U-Pb 同位素定年, 结合锆石阴极发光图像, 揭示柞水岩体的似斑状二长花岗岩(样品ZS01-01)存在两个谐和年龄, 分别为209±2和199±2Ma;东江口岩体似斑状二长花岗岩(样品ZS04-01)也存在两个谐和年龄, 分别为219±2 和209±2 Ma。结合前人的地球化学和区域构造背景研究, 判定这两个岩体属于同一岩浆事件的不同阶段侵位, 东江口岩体的似斑状二长花岗岩侵位结晶略早于柞水岩体, 柞水岩体主期岩浆侵位时, 东江口岩体也有同期岩浆侵位结晶。这两个岩体年龄的准确测定, 表明在219 ～199 Ma 期间沿商丹断裂有3个阶段的构造-岩浆活动。     

基于UG的冷冲模造型设计系统

针对冷冲压模具CAD系统的标准化程度较低、专用性不强、开发手段落后等问题,研究了参数化造型与特征建模基本理论及基于UG的标准件建库方法.构建了基于UG的冷冲模造型设计系统,应用UG二次开发技术建立了冷冲模标准件库和标准模具库,运用"自底向上"的方法进行冷冲模的装配设计.在模具零件设计造型过程中采用了UG WAVE技术.通过某汽车零件落料模的设计实例,验证了应用此冷冲模造型设计系统对提高模具设计效率、加强模具设计标准化具有重要意义.     

邓小平与中国农村社会现代化

邓小平的家庭联产承包责任制及"农业是根本"的思想、"两个飞跃"的理论预见、"科学技术是第一生产力"的论述,指导了我国农村经济变革的顺利进行,使农村社会生产力获得了前所未有的大发展。生产力的迅猛发展推动了农村社会现代化进程。     

均质二甲醚/乙醇喷雾压燃的燃烧和排放特性

在改装的2-135柴油发动机上对进气道喷射二甲醚(DME)引燃直喷乙醇的燃烧特性进行研究,分析了燃料预混合率和负荷对缸内压力、放热率、压力升高率和排放等的影响.结果表明:在发动机转速1000 r/min,平均有效压力pBME=0.27、0.41 MPa的工况下,缸内燃烧过程包括DME的均质充量压燃和乙醇喷雾燃烧2部分,随着预混合率增加,DME冷焰反应后的燃烧相位不断提前,燃烧过程由2个阶段发展到4个阶段,而后变为3个阶段;与此同时,缸内压力增大,循环变动减小;排放物中NOx的体积分数随预混合率的变化趋势与负荷有关,在pBME≤0.33 MPa时,NOx的体积分数随预混合率的降低而减小,但pBME=0.41 MPa时,情况则正好相反.     

天然气合成油燃料喷射特性

在油泵试验台上,测试了多个工况下天然气合成油(GTL)燃料的喷油速率和油管压力,计算了音速,并与柴油进行了对比,对GTL的喷射过程进行了试验研究.结果表明,当转速不变,随负荷增大,喷油速率、泵端和嘴端压力都逐渐增大,峰值出现的相位后移;循环喷油量明显增加,喷油持续期延长;当负荷不变,随转速升高,喷油速率逐渐增大,最大喷油速率出现的相位滞后,循环喷油量增大,喷油持续期延长;泵端和嘴端压力上升起点位置前移,压力峰值逐渐增大.GTL与柴油对比研究发现,GTL的喷油速率、泵端和嘴端压力峰值以及音速均较小,循环喷油量较少,喷油始点略有延迟,喷油持续期较短.