基于两步法阳极氧化的TiO_2纳米管阵列制备研究

采用低浓度的无机溶剂HF溶液(0.05%,质量分数)对溅射在硅基底上的400 nm钛薄膜进行阳极氧化制备TiO_2纳米管阵列,并利用SEM对制备出的TiO_2纳米管阵列进行表征。实验结果表明,通过优化阳极氧化电压幅值、电压施加方式和氧化时间,均可有效控制纳米管阵列的尺寸和形貌。首先施加0.5 V的低电压28 min,在低浓度的HF溶液中阳极氧化钛薄膜制备TiO_2纳米管阵列,其管径可达120 nm左右。在此基础上,对电压施加方式进行改进,提出两步法施加电压方式,并优化氧化时间,在硅基底钛薄膜上制备出管径为100~270 nm结构紧密有序的TiO_2纳米管阵列,明显优于钛薄膜在有机电解液中氧化制备的管径为70~100 nm的TiO_2纳米管阵列。     

Design and test of a capacitance detection circuit based on a transimpedance amplifier

This paper presents a transimpedance amplifier (TIA) capacitance detection circuit aimed at detecting micro-capacitance, which is caused by ultrasonic stimulation applied to the capacitive micro-machined ultrasonic transducer (CMUT). In the capacitance interface, a TIA is adopted to amplify the received signal with a center frequency of 400 kHz, and finally detect ultrasound pressure. The circuit has a strong anti-stray property and this paper also studies the calculation of compensation capacity in detail. To ensure high resolution, noise analysis is conducted. After optimization, the detected minimum ultrasound pressure is 2.1 Pa, which is two orders of magnitude higher than the former. The test results showed that the circuit was sensitive to changes in ultrasound pressure and the distance between the CMUT and stumbling block, which also successfully demonstrates the functionality of the developed TIA of the analog-front-end receiver.     

一种并行AD采集系统的通道匹配误差研究

随着现代宽带雷达通讯的发展,对雷达回波信号的采集和目标的特征提取成为研究者关注的焦点.由于雷达回波的高频信号高达几十兆赫兹,时间交替采样模数转换器(ADC)系统便可在其中发挥重要作用,但这种结构会引入时间、增益和偏置3种主要的通道失配误差.该文对通道失配误差作了分析,建立了3种误差并存的非均匀采样信号频谱的数学模型,并在此基础上提出了该文的误差联合测量高效实时校正算法,最后在现场可编程门阵列(FPGA)中完成了整个算法的实现.     

高Q值环形波导微谐振腔研究进展

基于高Q值环形波导微谐振腔和微加工工艺的微光机电器件及系统是当前微纳制造科学和量子光学技术领域的研究热点。主要分析了环形波导微谐振腔的物理作用及应用价值,系统综述了环形波导微谐振腔Q值的测量方法,重点讨论了硅基环形波导微谐振腔Q值的影响因素,从材料、结构设计、加工工艺方面分析了提高环形波导微谐振腔Q值的技术途径,指出了当前高Q值环形波导微谐振腔研究存在的技术瓶颈问题,并展望了未来的发展趋势。     

基于钽酸锂晶体薄片的红外探测器设计及应用

通过减薄、键合、抛光等技术加工成厚度达到10μm左右的超薄晶片,然后通过蒸金、黑化等处理技术将其制备成红外敏感元件.根据红外光谱吸收原理,为提高分辨率和选择性吸收性能,在敏感元件前段集成了窄带滤光片.制备的敏感元件与选用的窄带滤光片,以及CMOS放大器与电阻和电容各一个都被封装和集成在一个TO-18型管壳内,最终被设计加工成为单一通道的红外探测器,其滤光片可根据要求的波带范围进行更换.利用两个吸收波长分别为(3 310±90)nm和(3 910±60)nm的单元探测器,设计并制作了一个微型气体传感器.该气体传感器能实现检测一些烃类气体,文中对乙烯气体进行了实验测试,并进行了实验数据分析.分析结果表明:这种气体传感器具备较好的检测气体浓度的能力,能检测的最大量程为30 000×10-6,达到分辨100×10-6的检测能力,且具有较好的重复性.     

OMA和QICA技术在齿轮箱故障诊断中的应用

通过对齿轮箱振动机理学习和LMS齿轮箱模态实验分析,运用工作模态分析技术(OMA)进行了齿轮箱故障诊断的研究,并针对实验得到的振动信息存在信噪比低、信号混叠等问题,引入了量子独立分量分析(QICA)理论,即将量子优化原理应用于独立分量分析中的改进算法,并提出了基于量子独立分量分析方法的信号特征提取计算,用BP神经网络进行识别,达到故障诊断目的。     

基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统

建立了一套基于阻抗响应的磁弹性传感器共振频率测量系统,研究了该系统的共振频率测量原理,等效电路模型和磁弹性传感器共振频率测量电路。首先,介绍通过磁弹性传感器阻抗变化获取其共振频率的原理;根据磁弹性传感器对线圈阻抗的影响建立了磁弹性传感器等效模型电路。然后,设计了一种基于片上系统的阻抗测量电路。最后,验证了该磁弹性传感器共振频率测量系统的可行性和可靠性。实验结果表明:该系统测得的频率分辨率小于0.1 Hz,精度为0.5%。与传统网络分析仪系统相比,测量同一Metglas 2826MB材料所得共振频率仅相差60Hz;测量两个长度不同的Metglas 2826MB材料所得共振频率比为0.74,与理论计算值0.8相近。另外,该系统也可用于磁弹性传感器在不同介质中的共振频率测量。得到的结果显示:设计的测量系统完全可取代昂贵庞大的网络分析仪,具有高度集成,强抗干扰,低成本和便携式测量等优点。     

(Pb0.97La0.02) (Zr0.75Sn0.25-xTix) O3 反铁电陶瓷温度诱导相变效应

Pb0：97La0：02（Zr0：75Sn0：25x Ti x/O3（x D0.10, 0.105, 0.11）（PLZST） antiferroelectric ceramics with highly preferred-（110） orientation were successfully fabricated via the conventional solid-state reaction method.The antiferroelectric nature of PLZST ceramics induced by electric field was demonstrated by the dielectric constant-temperature（D-T） and the polarization-electric field（P-E） measurement. Typical phase transition from ferroelectric（FE） to antiferroelectric（AFE）, and then to paraelectric（PE） is obtained. The results indicate that the phase transition behavior is suppressed with increasing of x, and T c is remarkably shifted to higher temperature of168 ℃, 170 ℃ and 174 ℃, respectively. Besides, high phase transition current（110 6A, 810 7A and 610 7A, respectively） is obtained with temperature induced. Consequently, the excellent electric properties and the restraint between temperature and electric field would provide basis on the application of PLZST antiferroelectric ceramics in microelectronic integrated systems and sophisticated weapons systems.     

智能机器人的研究

随着MEMS技术的发展 ,侦察传感系统的微型化、智能化成为可能 ,微型机器人成为MEMS技术军事应用的一个重要发展方向。本文根据国内外发展现状开展了基于MEMS技术的智能机器人研究。首先论述了智能机器人关键技术 ,并逐一提出了解决办法 ,在此基础上设计了一种以磁、声和红外传感器为基础的 ,采用DSP技术的智能机器人。该智能机器人可用于军事目标侦察和识别     

压阻式硅基传感器的温度补偿方法研究

介绍了压阻式传感器的温度补偿原理及补偿方法,详细阐述了硅压阻式加速度传感器3028的补偿方法,给出了实验数据.该补偿方法使用元器件少,补偿简单,具有很强的实用性.