石英微机械陀螺敏感芯片的抗振动分析与改进

石英微机械陀螺是振动惯性器件,而陀螺敏感芯片结构的抗振动能力会直接影响陀螺的性能。由于工作环境的振动会对陀螺的性能产生一定的影响,因此需提高陀螺敏感芯片结构的抗振动能力。该文利用有限元仿真软件对敏感芯片结构进行随机振动仿真分析,通过对敏感芯片结构的优化,提高了陀螺的抗振动能力。     

电极对薄膜体声波谐振器性能的影响

采用有限元分析软件COMSOL Multiphysics仿真了三维结构的谐振器,探讨了不同的顶电极形状对谐振器性能的影响。有效机电耦合系数(k2teff)随电极-压电层厚度比增大而减小,其中电极形状为三角形的谐振器在厚度比为0.05时获得最大k2teff(5.73%)。品质因数Q值变化趋势与k2teff相反,由三角形电极在厚度比为0.25时,获得最大Q值为1 314。不同电极形状的谐振器的优值随电极-压电厚度比先增大后减小,最大值为65.4,由正方形电极在比值为0.15时获得。     

在非晶硅上制备角度可控缓坡的方法

介绍了一种利用光的衍射原理制备角度可控缓坡微结构的方法。该方法在光刻步骤中通过调节掩膜板与基片之间的垂直距离来控制光刻胶图形边缘曝光量,光刻显影后得到剖面为正梯形的光刻胶图形,再经过干法刻蚀得到非晶硅的缓坡微结构。结果表明,制备的非晶硅缓坡结构角度（可小于30°）可控,制备方法简单,与半导体工艺兼容,可避免湿法刻蚀带来的过蚀及角度不均匀问题。     

新型高压脉冲体声波延迟线的设计

该文通过对换能器和延迟介质的优化设计,实现了一种新型高压脉冲体声波延迟线的研制。相比传统的声波延迟线,设计的延迟线具有高脉冲耐压性能,耐压高达2 kV;同时,其延迟线插损小,输出功率较大（瞬态可达2 W）,可充当新型无源功率MOS管驱动器,无需额外能量供给。试验表明设计的延迟线在大电流放电干扰情况下具有高延迟稳定性。     

基于R2000的UHF RFID读写器部分电路设计

基于Impinj Indy R2000芯片设计了一款新型超高频射频识别(UHF RFID)读写器,并采用AT91SAM7S256微控制器芯片为数字处理模块,系统工作频率为860～960 MHz,扩展的外部功率放大模块使射频输出功率达30 dBm。提出了一种功分隔离电路,其结构简单,所用元器件少,集成方便,实现收发信号的隔离,达到了较高的隔离度。说明了读写器主要硬件模块设计,给出了主要性能指标测试,最后验证了系统设计的可行性。     

文物保存环境下低功耗无线监测节点的设计

该文针对无线传感节点在博物馆文物保护领域的应用需求,在对现有的各种节点设计方案的优缺点对比分析基础上,针对性地提出了一种新的功耗控制策略,并完成了基于STM8处理器和Si4432无线收发芯片的低功耗无线传感器监测终端的设计。节点的功耗测试结果表明,本设计方案及其能量控制策略能较好地满足文物保存环境无线监测终端的低功耗应用需求。     

瑕疵半球谐振子频率分歧修正

针对半球谐振陀螺仪中半球谐振子频率分歧修正难题,该文提出在谐振子唇缘端固有刚性轴上去除四点修正方法。首先通过COMSOL有限元仿真建立瑕疵与固有刚性轴之间的关系,得到只有在固有刚性轴上才可以准确修正谐振子频率分歧。其次通过谐振子二维弹簧 阻尼运动方程求解谐振子运动轨迹,并通过MATLAB仿真得到李萨如图,由图可知,在阻尼较小的情况下,用自由振动法可以快速准确地找到固有刚性轴。再通过COMSOL有限元仿真验证了在半球谐振子固有刚性轴重轴唇缘位置4个正交对称区域,可以修正由质量瑕疵造成的频率分歧。结果表明,通过实验辨识得到谐振子频率分歧及瑕疵位置,可以为后续使用飞秒激光器进行刻蚀调平提供研究基础,实现飞秒激光调平。     

方位安装误差对调平性能的影响及对策

针对水平传感器存在较大方位安装误差角会导致调平时间延长的问题,该文简述了四点调平策略和动态水平传感器工作原理,建立了坐标矩阵、矩阵转换关系式,讨论了动态水平传感器的方位安装误差对调平系统的影响。试验结果表明,通过测试仪器使动态水平传感器的轴系与安装基座轴系平行的方法,可减小方位安装误差角,提高系统性能。     

强脉冲γ线辐射对压电陶瓷材料性能的影响

加速度压电传感器是反应堆内常用的振动测量器件,其核心部件是压电陶瓷材料。由于在强核辐射环境下,中子和γ线分别于压电陶瓷内的原子核和核外电子发生相互作用,发生微观损伤,此损伤经由分子尺度、介观尺度直至会表现为宏观性能（包括材料的压电性能及表观形貌信息等）的变化,将影响器件的性能。长时间、高剂量率γ线辐照对压电陶瓷材料性能变化已有研究,然而短时间、高剂量率γ线辐照对压电陶瓷材料性能变化的研究较少。该文在辐射装置上进行压电陶瓷材料的高剂量率γ线辐照,随后对材料辐照前、后的压电性能、表观形貌等信息进行实验测试,通过测试结果分析了高剂量率γ线辐照对压电陶瓷材料性能的影响。     

LuYAP∶Ce闪烁晶体阵列研究

铝酸钇镥(LuYAP)∶Ce晶体具有衰减时间短,密度大,光产额高及不潮解等优点。采用该晶体制作的闪烁晶体阵列,能快速获得皮秒级正电子湮灭的精确信息。该文报道了一种LuYAP∶Ce闪烁晶体阵列的制作方法,将提拉法制备的LuYAP∶Ce晶体经切割并运用化学机械抛光法处理后,最终利用填充材料制作了晶体阵列。在X线光机上开展了阵列的发光均匀性测试,测得发光不均匀性为14.8%。结果表明,LuYAP∶Ce晶体满足使用要求。