CMOS图像传感器在质子辐照下热像素的产生和变化规律

应用于空间的图像传感器在辐射影响下产生的热像素严重影响空间光电探测性能,本文通过质子辐照试验研究了热像素的产生和变化规律。首先,使用3 MeV和10 MeV两种能量的质子对图像传感器进行辐照,分析不同能量、不同注量的质子辐照产生热像素的性质;其次,再对辐照后的器件进行退火试验,分析热像素的退火规律。对于相同注量辐照,3 MeV质子辐照下热像素产生率大约是10 MeV质子辐照下的2.3倍,但是10 MeV质子辐照产生热像素的灰度值高于3 MeV质子;辐照过程中热像素的数量都是随着注量的增加线性增加。退火过程中,热像素数量都不断减少,而3 MeV质子辐照产生的热像素相比于10 MeV质子,退火更为显著。结果表明,质子辐照下每个质子与器件之间的作用过程及产生缺陷的机制是相对独立的,不同质子的作用过程之间没有相关性。不同能量的质子辐照产生缺陷的类型不同,导致热像素具有不同特性。     

复合材料板冲击损伤检测的二维间隔平滑法

本文发展了一种基于振动的复合材料板的损伤检测方法,将原有的一维间隔平滑法(1D GSM,one dimensional gapped smoothing method)发展至二维(2D GSM),并进一步提出二维间隔平滑法的标准化损伤指标.与其他多数基于振动分析的损伤检测方法不同,该方法只需分析含有损伤结构的检测数据,无需结构健康时的数据或理论、计算结果作为对比信号,即可判定缺陷的存在,并能准确定位.针对由冲击造成的准各向同性碳纤维增强复合材料板中的层裂损伤,本文采用压电片阵列组合激励的方式,得到了复合材料板多频率扭转振型的同时激励,可实现快速、高效的损伤检测.通过扫描式激光测振仪测得结构在不同固定频率下的结构响应ODS(operational deflection shapes),利用提出的二维间隔平滑法,分析得出损伤指标.实验结果表明,二维间隔平滑法可以准确地检测碳纤维增强复合材料板的冲击损伤,并具有较好的精度.     

GaN高电子迁移率晶体管强电磁脉冲损伤效应与机理

提出了一种新型GaN异质结高电子迁移率晶体管在强电磁脉冲下的二维电热模型,模型引入材料固有的极化效应,高场下电子迁移率退化、载流子雪崩产生效应以及器件自热效应,分析了栅极注入强电磁脉冲情况下器件内部的瞬态响应,对其损伤机理和损伤阈值变化规律进行了研究.结果表明,器件内部温升速率呈现出"快速-缓慢-急剧"的趋势.当器件局部温度足够高时(2000 K),该位置热电子发射与温度升高形成正反馈,导致温度急剧升高直至烧毁.栅极靠近源端的柱面处是由于热积累最易发生熔融烧毁的部位,严重影响器件的特性和可靠性.随着脉宽的增加,损伤功率阈值迅速减小而损伤能量阈值逐渐增大.通过数据拟合得到脉宽τ与损伤功率阈值P和损伤能量阈值E的关系.     

皮秒双脉冲LA-LIBS对合金样品的微损元素分析

研究了基于一台皮秒Nd∶YAG激光器实现合金样品的双脉冲激光剥离-激光诱导击穿光谱(LA-LIBS)微损元素分析。实验采用低能量的532 nm二倍频激光烧蚀并剥离出微量样品,然后采用较高能量的延时1064 nm激光对剥离出的样品进行二次激发,以增强等离子体中的原子辐射强度和提高光谱检测灵敏度。实验分别研究了烧蚀激光脉冲和二次激发光脉冲的能量对信号强度的影响。在烧蚀激光脉冲能量为10 μJ,二次激发光脉冲能量为2.5 mJ的条件下,LA-LIBS中Cu Ⅰ 324.75 nm原子谱线的强度与单脉冲LIBS相比改善了86倍,激光烧蚀坑洞的直径小于10 μm。研究表明：基于一台皮秒Nd∶YAG激光器,采用双脉冲LA-LIBS技术可以较好地实现对固体样品的微损元素分析。该技术在贵重样品分析和高空间分辨的二维元素显微分析中具有一定的应用价值。     

A DUAL-SURFACE DAMAGE MODEL AND EVALUATION FOR NATURAL SOILS WITHIN THE THERMOMECHANICAL FRAMEWORK

Naturally deposited or residual soils exhibit more complicated behavior than remolded clays. A dual-surface damage model for structured soils is developed based on the thermodynamics framework established in our first paper. The shift stresses and the transformation between the generalized dissipative stress space and actual stress space are established following a systematic procedure. The corresponding constitutive behavior of the proposed model is determined, which reflects the internal structural configuration and damage behavior for geomaterials. Four evolution variables κj^i（i=D, R;j=V, S） and the basic parameters λ, s, v and e0 are introduced to account for the progressive loss of internal structure for natural clays. A series of fully triaxial tests and isotropic compression tests are performed for structured and reconstituted samples of Beijing and Zhengzhou natural clays. The validation of the proposed model is examined by comparing the numerical results with the experimental data.     

MOS结构电子、质子辐照感生缺陷的EPR测量

利用电子顺磁共振（EPR）技术测量了（100）晶向硅衬底材料上制作的MOS电容在电子和质子辐照前后缺陷电子顺磁（EPR）吸收谱，对比了电子和质子辐照前后缺陷顺磁中心浓度的变化。结果表明，辐照前后带有单个未成对自旋电子的Pb0中心浓度未发生明显变化，电子与质子辐照均产生了新的中性体缺陷，电子辐照后观察到Pb1中心的出现并随辐照注量增大，质子辐照后则未观察这一现象，当质子辐昭到10^14p/cm^2时，引起部分体缺陷顺磁中心的消失，电子辐照后，产生的体缺陷顺磁中心浓度则随辐照注量增大，表明电子与质子辐照作用机制的差异，质子辐照中位移效应和H^ 的存在最可能是造成晶格缺陷消失和顺磁吸收消失的主要原因。     

彩色PDP荧光粉的劣化研究

彩色等离子体平板显示器件已经成为信息显示领域重要发展方向之一， 荧光粉对PDP器件的性能起着决定的作用。PDP中的荧光粉是通过丝网印刷的方法涂敷的。荧光粉在制成丝网印刷用荧光粉浆料过程中，以及制成PDP器件的过程中，都可能使荧光粉的性能降低，这就是工序劣化。在制成PDP器件后，荧光粉的性能还会随着使用时间的延长进一步降低，这就是历时劣化。本文分析了荧光粉的工序劣化和历时劣化产生的原因，设计制作了单色PDP试验屏，采用CRT ColorAnalyzer（CA－100）测量了荧光粉在PDP器件中的色坐标，并与荧光粉生产厂家提供的色坐标进行比较，从而获得了荧光粉的工序劣化和历时劣化值。试验结果表明，绿粉（Zn2SiO4:Mn^2 ）和蓝粉（BaMgAl10O17:Eu^2 ）的工序劣化较严重，蓝粉的历时劣化最严重，其y坐标增大10％，x坐标增大5％。我们认为改进荧光粉浆料成份和配比，从而降低荧光粉的烧结温度以及采用比表面积大的荧光粉颗粒，有助于改善工序劣化；改进MgO的性能，提高其溅射能力以及采用新的驱动方法以避免荧光粉遭受离子轰击，将有助于改善历时劣化。     

应变率敏感性对微孔洞统计演化规律的影响

讨论了在高应力三轴度情况下材料中微孔洞演化的统计规律.根据幂次粘性基体材料中微孔洞长大的动力学方程和孔洞演化所满足的数目平衡原理,得到了动载条件下微孔洞数密度分布随时间的演化规律,考察了基体材料的率敏感程度对微孔洞统计演化行为的影响.对率敏感程度不同的金属材料的微孔洞演化特性进行了对比和讨论,所得的理论数据能定性地与实验观测结果相一致.     

连续波DF高功率激光引起的光学元件热畸变和损伤

分析了四分之一波长膜堆和金属介质增强激光反射膜的吸收，计算和测量了连续波高功率激光辐照下光学元件的热变形．对理论计算和实测结果进行了比较。     

含分层损伤复合材料层合板的动力破坏分析

复合材料层合板在制造和使用过程中可能会产生缺陷，大规模的缺陷将弱化结构的力学性能，在外载作用下，某些损伤扩展又将导致结构的早期失效。为了保证结构在服役期间内的安全和可靠性，要求结构在外载作用下，其初始缺陷和损伤的增长或扩展控制在一定范围内，以使其满足剩余强度的要求。