超导纳米线单光子探测器的光耦合结构

为了提高超导纳米线单光子探测系统(SNSPD)的探测效率,搭建了超导纳米线单光子探测系统,研究了该系统的光耦合结构及该结构随温度降低而发生的变化.首先,测量了SNSPD在不同电流下的量子效率,确定了器件的性能.然后,提出了两种不同的光纤直接对准的器件封装方法,这些方法可以在室温下自主控制光纤端面与器件表面的距离(gap).考虑封装材料的热胀冷缩,gap在温度变化时有很明显的变化,研究了温度变化对gap的影响.最后,提出通过改变入射光的波长来观察器件表面反射光光强的周期性波动,从而精确测量不同温度下gap的大小.实验结果表明,对于两种不同的光耦合结构,gap在温度降低270 K以后分别减小了4.1 μm和17 μmm.理论计算和实验数据基本吻合,可为未来器件封装和新型封装结构的设计提供参考依据.     

基于MS3110的微电容读出电路设计

电容式MEMS加速度计是MEMS加速度计的一种主要的形式。通过对MS3110的应用研究,了解其使用性能和参数设置方法,在此基础上将该芯片用作电容式MEMS加速度计的电容输出接口,实现对该类传感器的高分辨率微电容检测。实验结果表明,设计的基于MS3110的微电容读出电路有良好的稳定性和线性度。     

单片集成的双波段红外探测器列阵

量子阱红外光电探测器（QWIP）技术已取得了显著的成就，因为它在宽波段和多波段两方面都实现了大规格的焦平面列阵。这些探测器基于Ⅲ-V族半导体材料，其在中波红外和长波红外（3μm～50μm）范围的光谱响应是可以专门确定的。     

CCD数字像元的合并方法及其应用

星载差分吸收光谱仪中的科学级帧转移型电荷耦合器件(CCD)通常使用四行像元合并(4-Binning)方法提升载荷的信噪比,但该方法仅能工作在目标光强较弱的环境。为使载荷适应目标光线较强的环境,设计了数字像元合并方法(4-AVR)来提升载荷的探测能力。考虑相对常规的4-Binning方法,4-AVR方法会产生CCD信号衰减现象,故对这一现象进行了理论分析,得到由于CCD读出速率导致的信号衰减系数为0.699。在实验室搭建了测试装置,验证了上述结果,结果表明,4-AVR方法下获取的CCD像素值相对于4-Binning方法获取的像素值的衰减系数为0.698,从而证实了理论分析的正确性。实验显示,使用这一系数可完成对4-AVR方式下获取的像素值的校正,从而实现两种方法的无差别化。将校正方法作为载荷一级数据处理的一部分,进行了大气痕量气体的反演测试。结果表明数字像元合并方法可保证大气痕量气体的反演精度,进一步验证了数字像元合并方法的可靠性。     

基于CO2激光的微纳光纤熔接技术研究

为了解决微纳光纤之间的结构稳定性差的问题,使用CO_2激光作为加热源,加热两根重叠在一起的微纳光纤,并在显微镜下观察其熔接情况,最终将两根微纳光纤熔接成一根,而且熔接点的光纤表面光滑,直径均匀。通过CO_2激光加热的方法,实现了微纳光纤高质量的熔接,增加了微纳光纤之间的机械稳定性,使其更容易制作出纳米光子器件。     

基于量子遗传优化的原子分解算法及其在机械故障诊断中的应用

机械设备故障的发生往往伴随着振动现象,通过对故障振动信号进行有效的分析是机械设备故障诊断的关键。最近提出的稀疏分解算法具有多分辨率、稀疏性和冗余的特点,但是也存在着原子库构造困难和分解算法计算量大的问题,为了更好将稀疏分解算法应用于机械故障诊断中,提出在正交匹配追踪算法的基础上,采用具有良好时频特性的Gabor原子,利用量子遗传算法快速求解多参数全局最优解的优点,从振动信号中快速和准确地提取出故障特征信息。通过数值仿真信号分析证明了所提的方法无论在特征提取的准确性上还是减小计算时间上都优于传统的正交匹配追踪算法,另外在轴承故障诊断实际应用中的实例分析中,相比传统的频谱分析方法更能有效地提取出故障特征信息,有效降低了背景噪声和杂质频率的干扰。     

基于QICA的工作模态参数识别技术及其应用研究

针对目前基于振动信号的工作模态参数识别方法存在抗噪能力低,参数识别主观经验性较强,识别精度差和识别方法较复杂等问题,研究了一种基于量子优化ICA的工作模态参数识别技术(Operational Model Analysis,OMA),通过齿轮箱LMS模态实验证明,QICA模态参数识别技术操作简单,能够有效排除噪声干扰。最后以QICA识别的齿轮箱五种工况模态频率作为故障诊断特征参量,分析对比各工况下的模态频率的变化,进行了齿轮箱故障诊断。     

基于单分类的机械故障诊断研究及其应用

为解决机械智能监测与诊断中缺少故障样本的问题,提出一种机械故障单值分类的新方法--支持向量数据描述法.该方法只需要一类目标样本作为学习样本,而不需要除学习样本以外的其他非目标样本,即可以建立单值分类器,从而将非目标样本从目标样本中区分开.提取机械设备正常运行时振动信号的特征值组成学习样本集,建立单分类模型,应用该模型可以对未来的设备运行状态和故障进行识别诊断.该方法应用于某水泥厂煤灰鼓风机故障诊断的工程实践中,取得满意的结果.     

基于开关电容技术的信号跟踪滤波方法及其在转子动平衡中的应用

为了满足转速波动时高精度动平衡测试的需求，精确、快速地分离出不平衡响应中的同频振动分量，利用开关和电容可等效为电阻的原理，导出了开关电容跟踪滤波方法，研制了一种新的开关电容模拟窄带跟踪滤波器，并对滤波器主要性能指标进行了测试与应用验证。试验结果表明：开关电容窄带跟踪滤波器有良好的跟踪特性，其中心频率由开关控制脉冲频率确定，是一种恒品质因素和恒定幅值增益的带通滤波器，具有良好的线性度。     

基于LA-(MC)-ICP-MS的矿物原位微区同位素分析技术及其应用

近年来,激光剥蚀技术与单接收或多接收电感耦合等离子体质谱法联用(LA-(MC)-ICP-MS)得到了广泛应用,实现了由激光剥蚀系统对固体岩矿样品微区采样后产生的气溶胶输送至电感耦合等离子体质谱的同位素分析,具有原位、实时、快速的分析优势及高空间分辨率、高灵敏度、多元素及其同位素比值同时测定的优点.本文介绍了本实验室近年...     

单光子荧光时间谱仪时间分辨率的设计和测定

探讨了影响时间分辨单元光子荧光谱仪时间分辨率的因素,组装和调试了三种类型的时间相关单光子荧光谱仪,测定了它们的激发光脉冲响应函数,提出了测定时间分辨率的方法,并测定了时间分辨率。     

聚片孪生TiAl单晶及其应用展望

简要回顾了TiAl金属间化合物的研究历程,在TiAl单晶研究的基础上,重点介绍了新型高温高性能聚片孪生(polysynthetically twinned,简称PST)TiAl单晶理论、技术与性能等方面的突破性进展,并分析了尚待开展的主要研究工作,展望了其在航空发动机叶片上的应用前景。     

光子扫描隧道显微镜（PSTM）的研制与应用

本文对光子扫描隧道显微镜(PSTM)的发展背景、成像机理、当前国内外发展动态及其技术价值都作了较为深入的研究,并从经典几何光学和波动理论上对PSTM显微成像机理进行了探讨。此外,对解决假像问题和高精度分辨的突破提出了初步的看法。     

双作用气缸在单晶炉中的应用

介绍了单晶炉的主要机械结构以及气缸的基本知识，根据目前单晶炉设备所需要的自动化程度的不断提高．介绍了双作用气缸在单晶炉中翻板隔离阀处阀盖开、关机构上的应用。     

矿井工作面三机配套选型及应用效果分析

为实现常村煤矿首个薄煤层工作面——94311工作面的安全高效生产,通过理论分析等手段对该工作面三机配套进行了选型研究,同时对初采期间工作面设备可靠性进行了现场评价,提出了相关的改进意见,为顺利实现薄煤层工作面的高效生产打下基础。     

C8051FOXX及其在智能风传感器中的应用

文章介绍C8051FOXX高速片上系统(SOC)及其应用．重点介绍了C8015FOXX系列单片机的特性及其在智能风传感器中应用。     

基于MIGA的结构模型修正及其应用

为了寻找到优化域内的全局最优解,获得更准确的结构有限元模型,提出将多岛遗传算法(MIGA)应用到模型修正中,以响应面替代模型简化有限元计算分析,以有限元理论分析模态与结构实测模态残差为目标优化函数.在参数灵敏度分析的基础上,建立桥梁结构动力响应、单元弹性模量、密度以及截面面积的优化数学模型,采用MIGA作为优化策略,对桥梁结构进行了动力测试和模型修正.结果表明,模型修正效果良好,可真实反映结构的动力学特性,证明了该方法的有效性和可行性.     

逆向物流体系及其模型应用研究

作为解决全球资源短缺和环境污染两大问题的有效手段,逆向物流系统在企业得以广泛实施。然而与之发展不相适应的是,有关逆向物流的理论研究严重滞后,无法对其实施进行规范与指导。有鉴于此,本文提出了一种具有概念层、使能层以及支撑层三层结构的逆向物流体系架构。概念层详细论述了逆向物流的内涵、组成要素、分类、主要特征以及研究内容;使能层分析了逆向物流的使能技术;支撑层讨论了实现逆向物流的底层设施。最后,以汽车发动机回收再利用为例,构建了基于Internet的逆向物流运作模型,阐明了本文体系架构的合理性与可行性。     

C8051F0XX及其在智能风传感器中的应用

文章介绍C8051F0XX高速片上系统(SOC)及其应用,重点介绍了C8015F0XX系列单片机的特性及其在智能风传感器中应用.     

圆柱齿轮滚切多刃断续切削空间成形模型及应用

滚切加工作为当前圆柱齿轮制造应用最为广泛的工艺具有高效但成形过程复杂的特点。基于展成原理,由规则分布在滚刀基本蜗杆螺旋面上的一系列切削刃相继从圆柱齿坯上切除材料,最终包络形成渐开线齿面。研究其成形原理可以为提升该工艺性能提供有效指导。针对齿轮滚切工艺过程多刃切削成形特征,建立圆柱齿轮滚切的空间成形模型。基于滚刀几何结构参数的理论约束关系,建立滚刀切削刃序列的参数方程;根据滚刀和工件的几何参数以及切削参数确定滚切过程中滚刀与工件的空间位置和运动关系,并基于空间运动学方法推导求得滚刀刀刃序列形成的空间成形曲面参数模型;采用离散数值方法获得滚切过程中的切屑几何形态及切屑厚度,并根据切屑几何计算各刀刃去除材料时的瞬时主切削力。该模型可以为滚切工艺参数优化、滚刀几何设计等研究提供支撑。