纳秒脉冲气体放电机理探讨

 经典Townsend机理和流注理论是气体放电研究的基础,但在解释纳秒脉冲气体放电时均存在一定缺陷。基于经典气体放电理论,探讨纳秒脉冲气体放电机理,分析流注理论判据在纳秒脉冲气体放电中的有效性,解释纳秒脉冲下电子逃逸现象和基于电子逃逸的快速电离波击穿理论,仿真计算高能快电子的逃逸过程。结果认为基于高能量快电子的逃逸击穿将是可能解释纳秒脉冲下气体放电现象的依据。     

共线DP-LIBS低碳合金钢中碳元素定量分析

碳元素是决定合金钢性能的重要元素之一。为了提高低碳合金钢中碳元素的检测灵敏度,在氩气氛围中利用共线双脉冲激光诱导击穿光谱(DP-LIBS)合金钢样品中的碳元素进行了检测。首先,使用高速相机采集双脉冲实验条件下的等离子体图像,研究等离子体形貌随脉冲间隔时间变化的演化规律,结合双脉冲条件下获得的光谱信息,确立碳元素的最佳脉冲间隔时间为1 900 ns。其次,研究了氩气吹扫条件和氩气气室条件对碳元素光谱信号强度的影响。氩气气室能够有效屏蔽空气中二氧化碳的影响,从而提高合金钢中碳元素分析的准确性。最后,采用内标法对合金钢样品中的碳元素进行定量分析。与单脉冲得到的结果相比,双脉冲实验条件下,碳元素定标曲线的R2由0.983提升至0.991,检测限由206 μg·g-1提高至110 μg·g-1,共线DP-LIBS技术使合金钢中碳元素检测限提高了1.87倍。恰当的脉冲间隔时间能够有效的提高共线DP-LIBS光谱特性和设备的检测灵敏度,同时双脉冲的二次激发效果可以进一步有效的减弱实验条件波动带来的影响,使定标模型具有更好的线性相关性。     

激光诱导击穿光谱对四种香的快速检测

激光诱导击穿光谱技术(laser-induced breakdown spectroscopy)作为一种极具前景的分析和测量技术应用日益广泛。对四种香(艾草香、藏香、檀香、沉香)样品进行了激光等离子体光谱测量和分析, 得到了样品中元素的成分;并且对四种香样品中的Cu,Mn,Ca和Fe四种金属元素典型谱线的强度进行了统计分析和元素含量的对比。基于等离子体的局域热动力学的平衡模型, 计算了Ca元素的等离子体温度。实验结果为采用激光诱导击穿光谱对香品成分进行快速检测和分析的可行性提供了依据。     

A novel method for improving the adhesion strength of the electrodeposited Ni films in MEMS

Adhesion performance of MEMS materials is increasingly important with the widely use of miniaturized devices. This paper proposed a novel method for improving adhesion performance between electrodeposited Ni multi-layers. The new method is to treat the Ni substrate in nickel chloride plating solution by pulse reverse current technique before electrodeposition. The dense oxide film of Ni substrate can be removed effectively by this electrochemical method, meanwhile, the proper roughness of Ni substrate is in favor of epitaxial growth during electrodeposition. Moreover, the Ni film is electrodeposited by the new method with low stress and coarse crystal grain. Consequently, the adhesion performance of Ni films is improved dramatically. The experimental results show that the adhesion performance of Ni film electrodeposited by the new method is about 3 times that of by traditional method.     

高体分SiC_p/Al复合材料螺纹性能的测试

从SiCp/Al复合材料性能分析着手,讨论了预置件法、焊接法和粘接法等在空间遥感器研制中常用的联接方法的优缺点,提出了在高体积分数(体分)SiCp/Al复合材料上直接加工螺纹,并加装钢丝螺套的方法来改善螺纹联接性能。对在某高体分SiCp/Al复合材料上加工的M4、M5螺纹进行了拉伸测试,结果表明:加装钢丝螺套前,复合材料螺纹有被拉脱现象;加装钢丝螺套后,M4螺纹、螺杆在3 000～4 000 N被拉断;M5螺纹、螺杆在8 000～9 000 N被拉断,测试后两种规格的螺纹状态良好,可以满足实际应用对该材料拉伸强度的要求,其已应用于工程项目中。     

Research on high-voltage 4H-SiC P-i-N diode with planar edge junction termination techniques

The planar edge termination techniques of junction termination extension (JTE) and offset field plates and field-limiting rings for the 4H-SiC P-i-N diode were investigated and optimized by using a two-dimensional device simulator ISE-TCAD10.0. By experimental verification, a good consistency between simulation and experiment can be observed. The results show that the reverse breakdown voltage for the 4H-SiC P-i-N diode with optimized JTE edge termination can accomplish near ideal breakdown voltage and much lower leakage current. The breakdown voltage can be near 1650 V, which achieves more than 90 percent of ideal parallel plane junction breakdown voltage and the leakage current density can be near 3 × 10-5 A/cm2.     

强直流场介质表面次级电子倍增效应的数值模拟研究

通过粒子模拟方法,实现了强直流场下介质表面击穿过程中次级电子倍增效应的数值模拟.具体研究了强直流场场强、介质表面光滑度和次级电子产生率等对次级电子倍增的影响,以及倾斜直流场和外加磁场对次级电子倍增的抑制.结果表明,选择次级电子产生率较低的介质材料和倾斜强直流场可以有效降低次级电子倍增效应的强度,而外加磁场必须超过一定值时才可以有效降低次级电子倍增强度. 关键词： 次级电子倍增 强直流场 介质表面击穿 数值模拟     

等离子体屏蔽效应对原子能级和振子强度的影响

利用Debye模型,研究了等离子体屏蔽效应对热等离子体中原子能级和振子强度的影响.通过在MCDF模型中引入等离子体屏蔽效应,计算了MnXXII-BrXXII等11个类Be离子在等离子体环境下2s²—［2s_1/2,2p_1/2］₁和2s²—［2s_1/2,2p_3/2］₁跃迁的能级和振子强度.计算结果表明,等离子体屏蔽效应使得类Be离子2s²—［2s_1/2,2p_1/2］₁跃迁的激发能量增大,从而导致谱线蓝移现象;并且随着屏蔽效应的不断增强,蓝移的程度会逐渐加大.屏蔽效应对于2s²—［2s_1/2,2p_3/2］₁跃迁的振子强度也有类似的影响. 关键词： Debye 等离子体屏蔽 跃迁能级 振子强度     

减少二氧化碳对LIBS检测飞灰中未燃碳含量影响的研究

通常热力发电厂将飞灰中未燃碳的含量作为评价锅炉燃烧效率的重要指标,通过测量飞灰中未燃碳的含量来评价煤粉燃烧的充分程度,进而实现优化燃烧、提高机组效率。基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)无接触、快速响应、高灵敏度、可以在线测量等特点,备用来测量飞灰中未燃碳的含量。由于烟气中CO₂气体的存在,碳谱线强度会随CO₂浓度的变化而改变。为了减少CO₂气体对飞灰未燃碳测量结果的影响,提出并设计了具有二级旋风分离器的LIBS测量飞灰未燃碳含量实验系统,飞灰从给粉机流出后通过二级旋风分离器进入测量腔体,脉冲激光经过透镜作用于飞灰样品进而产生等离子体。LIBS系统采用双中心波长光谱仪,可测得飞灰中C,Si,Mg,Fe,Ca和Al等主要元素谱线,同时高分辨率通道可分辨出相邻C和Fe的元素谱线,可以在获得充分的飞灰光谱信息的同时保证了测量的精度。实验结果表明该系统可有效分离和收集飞灰颗粒,减少CO₂气体对测量结果的干扰,为LIBS技术的工程应用提供了更准确的依据。     

Novel high-voltage self-adaptive power device based on interface charge＊

This paper presents a novel high-voltage lateral double diffused metal-oxide semiconductor （LDMOS） with self- adaptive interface charge （SAC） layer and its physical model of the vertical interface electric field. The SAC can be self-adaptive to collect high concentration dynamic inversion holes, which effectively enhance the electric field of dielectric buried layer （EI） and increase breakdown voltage （BV）. The BV and EI of SAC LDMOS increase to 612 V and 600 V/tim from 204 V and 90.7 V/ttm of the conventional silicon-on-insulator, respectively. Moreover, enhancement factors of r/which present the enhanced ability of interface charge on EI are defined and analysed.