大功率超声用有源频率自动跟踪系统

在超声加工中,大振幅换能振子的频率漂移是一个多途径在解决的问题。本文介绍的频率跟踪电路利用了运算放大器的函数运算特性,对换能器的传输函数进行补偿,较容易地实现了一个频段上的频率跟踪。     

800Hz Terfenol-D鱼唇式弯张换能器

本文研制了800Hz Terfenol-D鱼唇式弯张换能器，换能器设计中采用永磁偏磁场和能有效抑制涡流损耗的闭合磁路结构，最高声源级185dB，-3dB带宽180Hz,这种鱼唇工弯张换能器克服了连续直流提供偏磁场时发热强的缺点，并且仅需要普通的功率放大器，更适于长时间连续工作，使这一新型低频大功率水声换能器趋于实用化。     

均匀聚焦磁场中束晕-混沌的孤子控制

采用粒子.束核模型,对均匀聚焦磁场中满足K-V分布的离子束进行模拟研究.观察到束晕.混沌现象,基于束晕.混沌的非线性控制策略,提出控制束晕.混沌的孤子函数控制器,并给出具体的实施方案.模拟研究表明,运用这种方法可以消除束晕及其再生现象,达到对束晕.混沌的有效控制.     

超低噪声场效应晶体管参数退化失效分析

某型号超低噪声场效应管使用3～5年后,在气候潮热区域和时期会集中出现饱和漏电流、跨导减小的参数退化现象.首先对失效器件进行了电特性测试、热成像分析、聚焦离子束(FIB)分析、能谱分析,通过故障树法排除了过电应力、结温过高、芯片自身缺陷等可能失效原因;其次结合失效场效应管钝化层薄、环氧胶封等工艺特点以及特殊的失效环境,通过推理假设,最终试验验证得出:低噪声场效应管在长时间高温高湿的环境下,水汽穿透场效应管的环氧胶粘合线进入管壳内部,在电场集中的漏极区域水汽发生电化学反应对芯片造成腐蚀,最终引起参数退化.     

一种新型自发自收式双频超声换能器

设计并制作了一种新型自发自收式双频超声换能器,其由高频压电片、中间层、低频压电片和背衬层所组成,可激发高频超声纵波,并同时接收高频超声纵波的基波分量和相应的静态分量。在聚苯硫醚和硅橡胶样品中分别对试制的自发自收式双频超声换能器进行了超声实验研究。实验结果表明,所设计的双频超声换能器,能有效地激发高频超声纵波,并实现对高频超声纵波的基波分量和静态分量的同时接收。特别地,当高频超声纵波信号在高声衰减材料中被完全衰减时,仍可实现对超声静态分量的有效接收。     

基于DDS的超声换能器频率跟踪系统

设计并实现了一种超声换能器频率跟踪系统.该系统采用直接数字合成器(DDS)作为频率调整和信号产生的器件;采用可编程逻辑器件(CPLD)完成相位比较和DDS控制,频率跟踪的响应速度快;单片机作为系统的控制核心,对反馈电流进行实时监控,并在此基础上实现了先扫频后跟踪的策略以及自动解锁控制,使系统有良好的适应性和可靠性.该系统已在超声换能器的实用产品样机上应用,取得了良好的效果.     

多台阶相幅型菲涅耳波带片的矢量衍射

用矢量Rayleigh-Sommerfeld(VRS)衍射理论分析计算了高数值孔径多台阶相幅型菲涅耳波带片(M-SHFZP)的聚焦场分布。当线性偏振光垂直入射到M-SHFZP,结果显示:1)由于薄膜透射率随着刻蚀台阶深度发生变化,致使实际的M-SHFZP的聚焦强度小于多台阶纯相位型菲涅耳波带片(M-SPFZP)的聚焦强度,但是M-SHFZP的聚焦光斑大小基本上与M-SPFZP的相同;2)聚焦光的强度随着台阶数的增加而增加,但聚焦光斑的大小不随台阶数变化;3)对于低数值孔径的M-SHFZP,光轴上的强度呈现一个多焦点分布,但是对于高数值孔径的M-SHFZP,高级焦点的强度被大大抑制。台阶数愈多,数值孔径愈大,抑制高级次焦点的能力愈强。VRS矢量衍射理论的计算结果与时域有限差分法(FDTD)模拟结果基本一致。     

上海光源储存环磁聚焦结构设计

上海光源是一台正在建设中的低发射度第三代同步辐射光源. 经过优化后, 储存环有两种直线节长度, 周长432m,在能量3.5GeV下束流发射度为3.9nm.rad, 直线节处的β函数和色散函数有足够的调节范围. 跟踪研究表明, 即使带上磁铁高阶场误差, 储存环仍有足够大的动力学孔径和能量接受度.     

爆电换能脉冲大电流输出研究

 基于爆电换能原理,使用掺铌的PZT 95/5陶瓷组装换能器件,在垂直工作模式下,对爆电电源LRC电路响应进行了理论分析,并开展了脉冲大电流输出实验研究。实验采用多组PZT 95/5铁电陶瓷并联,利用平面波发生器作为冲击加载手段,获得了峰值5 kA以上的脉冲大电流,初始电流上升速率可达10~20 GA/s。实验结果与理论设计符合较好。     

稀土Tonpilz换能器的有限元设计法

当Tonpilz换能器组件迥横截面面积之间相差较大时,应力,应变会有一定的突破,边界条件将不很连续,用四端网络方法设计会带来较大的误差,本文用有限元方法,设计并研制了一稀土Tonpilz型换能器 实验测试表明,与四端网络设计法相比,有限元方法具有更好的设计精度。