高准确度数字式时频域实时频率测量系统

针对弱信号条件下的频率精确测量问题,提出了一种新的时域和频域相结合的算法, 实现了一种数字式实时高准确度频率测量系统。搭建了系统测试平台,测试结果表明,测量 时间为1 024个采样点、归一化频率为05条件下,信噪比10 dB情况下相对均方根 准确度约为1.2×1 0-5,信噪比0 dB条件下相对均方根准确度约为77×10－5。在较高信噪 比、10万点测量时间下相对均方根准确度可达71×10－11。     

双声路声表面波质量传感器的研究

在LiNbO3晶片上设计并实现了一种新型的双声路延迟线型声表面波质量传感器。利用光刻工艺在每个声传播路径上构造了一个方形质量沉积区,当有物质沉积到该区时,由于质量沉积效应,声表面波的波速发生变化,使以延迟线作为反馈回路的振荡器的振荡频率发生变化,并通过这一变化反映出沉积物的质量。为了补偿温度对器件传输频谱的影响,该器件采用双声路结构,一路为传感声路,一路为参考声路。介绍了器件的设计、工艺流程和测试方法,最后对测试结果进行了分析和讨论。测试结果表明该传感器的温度系数为7Hz/°C,灵敏度为4.9×10-6cm2/g。     

基于声表面波传感器的液体运动粘度测量方法

设计了一种用于液体运动粘度在线测量的声表面波传感器.利用液体对水平剪切模式声表面波(SHSAW)传播性质的影响,推导得出液体的密度和动力粘度与SH-SAW的传播速度变化的数学关系式,从而实现液体运动粘度的检测,设计了相应的实验设备.通过实验数据与理论数据的比较证实了该设计的可行性.     

采用钯镍薄膜的声表面波氢气传感器研究

该文对采用钯镍薄膜作为敏感膜的声表面波氢气传感器开展研究,以实现快速的氢气检测。传感器采用双通道差分振荡器结构,其中在传感通道器件声表面波传播路径上以磁控溅射法沉积钯镍薄膜,通过钯镍薄膜对氢气的快速和可逆物理吸附引起声表面波传播速度的变化,进而以差分振荡器频率信号来表征待测氢气浓度。通过传感实验以确定获得快速响应的钯镍的优化厚度。结果表明,在钯镍厚为40nm时,传感器获得的响应幅度与响应速度分别达5kHz和5s。     

基于声表面波的TATP传感器设计

三过氧化三丙酮(TATP)是一种新型的液体炸药。由于TATP分子中不含硝基,传统的一些基于硝基特征检测的技术无法对其进行有效识别检测;而现有针对TATP的检测技术存在预处理繁琐,检测时间长,灵敏度低及需要特殊设备等缺陷,无法满足现场实时、快速检测的需要。该文提出了一种基于声表面波(SAW)技术、针对TATP检测的新型传感器,将高分子材料技术与SAW技术相结合,分别利用新型树枝状高分子敏感材料的高灵敏度和选择性,与SAW传感器高质量敏感性的优点,对TATP进行快速、可靠检测,从而为实现快速防护做好准备。结果表明,该传感器检测阈值最低可达0.5×10^-6,响应速度可达到秒级。     

阻抗型无线无源声表面波传感器的研究

介绍了一种新型的阻抗负载型无线无源传感器,该传感器由声表面波器件与作为负载的外接传感器构成,采用声表面波器件进行信号传输。在工作时,外接传感器阻抗值的变化使声表面波器件反射回波特性也得到改变,通过检测该回波特性的变化,实现无线无源传感。基于耦合模模型的分析方法,得出了其级联P矩阵形式。针对电阻型和电容型两种不同类型的负载,分别对传感器进行了仿真分析和实际测试。试验结果表明,当电容型传感器作为负载时,可以以相位作为探测基准。     

提高声表面波滤波器可靠性的途径

分析了声表面波滤波器上机失效率较高的原因,有针对性地采取了一系列有效措施,使产品可靠性水平大大提高,其上机不良品率由(1000～2000)×10~(-6)降到200×10~(-6)。     

128×128短波/中波双色红外焦平面探测器

首次在国内报道了128×128面阵短波/中波（SW/MW）双色碲镉汞（HgCdTe）红外焦平面探测器（infrared focal plane arrays, IRFPAs）的研究成果.基于由采用分子束外延（MBE）和原位掺杂技术生长的ppPN型碲镉汞（Hg1-xCdxTe）多层异质结材料,通过B+注入、台面腐蚀、台面侧向钝化和爬坡金属化,以及双色探测芯片与读出电路（Readout Integrated Circuit,ROIC）混成互连等工艺,得到了128×128面阵双色焦平面探测器.通过湿化学腐蚀方法的优化,将光敏元尺寸为（50×50）μm2的双色微台面探测器的占空比提高了一倍.该面阵双色红外焦平面探测器具有较好的均匀性和正常的光电特性.在液氮温度下,二个波段的光电二极管截止波长λc分别为2.7μm和4.9μm,对应的峰值探测率D*λp分别为1.42×1011cmHz1/2/W和2.15×1011 cmHz1/2/W.     

基于激光多普勒效应的液体表面波探测研究

为了对低频液体表面波的频率和振幅进行测量,利用多普勒相干测速的工作原理,提出了一种液体表面散射激光与参考光相干涉的检测方法。对此进行了理论分析,得到了多普勒频移与液体表面波振幅之间的解析关系式,并利用贝塞尔函数分析了频谱分析图中解调出低频液体表面波频率的可行性,设计并实现了一套液体表面波多普勒相干检测的实验装置。结果表明,能够实时准确探测10Hz～40Hz的液体表面波参量,该方法为低频液体表面波的探测提供了新思路。     

谐振型SAW无线无源传感器的测试系统研究

采用一种低成本、高效率的电路系统实现对谐振型无线无源声表面波(SAW)传感器的测试。该电路利用直接数字频率合成(DDS)技术产生不同频率的射频信号用以激励SAW传感器。在接收端采用功率探测器检测回波信号的包络,通过包络的变化得到待测物理化学参量的变化。该测试系统产生的激励信号功率最高可达10dBm,测试时间约为0.5s,与矢网测试结果相比,其测试相对误差仅为0.002 4%。实验结果表明,该系统能够稳定、可靠地实现谐振型SAW传感器的快速检测。     

盘状液晶简介

本文综述了盘状液晶的化学结构及发展现状。     

光响应液晶嵌段共聚物研究进展

光响应液晶嵌段共聚物综合了光响应性液晶和嵌段聚合物两类材料的优异特性,是一种多功能性的新型材料。其中以偶氮苯为代表的光响应基团作为液晶基元的嵌段共聚物是其目前研究的主体。本文对光响应液晶材料和嵌段聚合物分别做了简要介绍,阐述了它们各自的优势和特点。对于光响应液晶嵌段共聚物的光响应机理、相分离过程和有序化调控手段进行了重点探讨。在此基础上,介绍了其在光子学、有机纳米模板和聚合物胶束等方面的研究进展。     

液晶把世界显示得缤纷多彩

回顾液晶科学和液晶显示技术的发展历程,盘点液晶科学和液晶显示产业的辉煌成就,列数为液晶科学和液晶显示产业做出贡献的国内外液晶领域科学家,赞叹液晶把世界显示得缤纷多彩,介绍《现代显示》杂志和河北工业大学应用物理系为中国液晶显示事业所尽的微薄贡献。     

Room temperature synthesis of flower-like CuS nanostructures under assistance of ionic liquid

Flower-like CuS nanostructures have been synthesized via a liquid precipitation route by the reaction between CuCl2·2H2O and thioacetamide (CH3CSNH2, TAA) in the ionic liquid 1-butyl-3-methyl imidazole six hexafluorophosphoric acid salts ([BMIM][PF6]) aqu eous solution at room temperature. The products were characterized by X-ray powder diffraction (XRD), field emission scanning electronic microscopy (FESEM), Brunauer-Emmett-Teller (BET), Ultraviolet-Visible Spec trophotometer (UV-Vis) and Photoluminescence (PL) techniques. The as-prepared CuS nanostructures have a mean diameter of about 1 μm. A plausible mechanism was proposed to explain the formation of CuS nanostructures. The effects of experimental parameters on the formation of the products were also explored. With BET theory, it is found that the as-prepared CuS nanostrucures have a specific area of 39m2/g. The Barrett-Joyner-Halenda (BJH) pore size distribution of the as-prepared CuS nanostructures presents smaller pores centers about 60 nm. The UV-Vis and PL curves indicate that the as prepared CuS nanostructres are promising candidates for the development of photoelectric devices.     

铁电液晶的现状与发展

本文简要综述了铁电液晶研究的现状，报道了铁电液晶显示器目前的发展，介绍了铁电液晶显示的研究新动向。     

Liquid Marble Patchwork on Super-Repellent Surface

Liquid marble (LM) is a droplet that is wrapped by hydrophobic solid particles, which behave as a non-wetting soft solid. Based on these properties, LM can be applied in fluidics and soft device applications. A wide variety of functional particles have been synthesized to form functional LMs. However, the formation of multifunctional LMs by integrating several types of functional particles is challenging. Here, a general strategy for the flexible patterning of functional particles on droplet surfaces in a patchwork-like design is reported. It is shown that LMs can switch their macroscopic behavior between a stable and active state on super-repellent surfaces in situ by jamming/unjamming the surface particles. Active LMs hydrostatically coalesce to form a self-sorted particle pattern on the droplet surface. With the support of LM handling robotics, on-demand cyclic activation–manipulation–coalescence–stabilization protocols by LMs with different sizes and particle types result in the reliable design of multi-faced LMs. Based on this concept, a single bi-functional LM is designed from two mono-functional LMs as an advanced droplet carrier.     

Photoresponsive Sponge‐Like Coating for On‐Demand Liquid Release

Many publications report on stimuli responsive coatings, but only a few on the controlled release of species in order to change the coating surface properties. A sponge‐like coating that is able to release and absorb a liquid upon exposure to light has been developed. The morphology of the porous coating is controlled by the smectic liquid crystal properties of the monomer mixture prior to its polymerization, and homeotropic order is found to give the largest contraction. The fast release of the liquid can be induced by a macroscopic contraction of the coating caused by a trans to cis conversion of a copolymerized azobenzene moiety. The liquid secretion can be localized by local light exposure or by creating a surface relief. The uptake of liquid proceeds by stimulating the back reaction of the azo compound by exposure at higher wavelength or by thermal relaxation. The surface forces of the sponge‐like coating in contact with an opposing surface can be controlled by light‐induced capillary bridging revealing that the controlled release of liquid gives access to tunable adhesion.     

液晶投影显示器

CRT投影机的亮度和分辨率不能作到两全其美,以致不能满足工业与军用市场的许多更趣严格的要求。因此,人们的兴趣正在转向大量的光阀技术,其图像的写入采用电子束或激光束,而图像的亮度则靠投射灯来提供。在大量的光阀技术领域中,最活跃的领域是用电子束寻址或激光束寻址的液晶光阀投影显示器。本文则对许多液晶光阀器件的基本原理和工作特性作了评述。     

液晶红外传感器系统

液晶红外传感器系统包括液晶斩波器,驱动电路、液晶聚合物热电元件、探测器、放大器和显示器等。液晶斩波器还可应用于温差电堆、热敏电阻测辐射热仪、红外摄象机等。热电液晶聚合物还可用作压电、驻极体、非线性光学元件等。     

掺钕无机惰性液体激光技术研究

为了研究掺钕无机惰性液体的配制、光谱和激光特性,采用实验研究的方法,在实验室制备了无机惰性液体激光增益介质Nd-POCl3-SnO2,测试了其抽运吸收和荧光特性;采用氙灯抽运和行波放大的方法实验研究了该液体的增益特性,并进行了初步的自由振荡出光实验。得到了性质稳定的掺钕无机惰性液体,利用该液体作为增益介质的放大器获得了1%/cm的增益系数,激光器实验则获得了中心波长为1051nm、脉宽为83.33μs的自由振荡激光输出。结果表明,掺钕无机惰性液体的配制的必要措施是干燥条件的保证,同时Lewis酸和掺钕浓度对于液体的荧光寿命也起到限制作用,该液体增益介质的光谱特性接近激光钕玻璃,单脉冲工作条件下可以得到稳定的激光输出。