碳纳米管场发射阴极制备及其应用研究

碳纳米管(Carbon nanotube, CNT)薄膜可作为场发射阴极材料,具有常温下工作、物理化学性能稳定、响应时间快等一系列优点,在各类电真空器件中具有潜在的应用价值。本文重点综述了兰州空间技术物理研究所近年来开展的碳纳米管阴极制备及其应用研究进展,总结了CVD法直接生长法制备不同微观形貌的碳纳米管薄膜的实验方法,分析了不同碳纳米管阴极的场发射特性,介绍了其在超高真空测量和空间电推进中的应用现状及最新进展。     

碳纳米管/聚四氟乙烯复合材料场发射特性研究

通过催化热解法制备了碳纳米管,采用机械共混法制作了碳纳米管/聚四氟乙烯复合材料场发射阴极,研究了不同碳纳米管质量分数对复合材料阴极场发射特性的影响,通过制作的封装结构,对比研究了真空环境下碳纳米管/聚四氟乙烯与碳纳米管/环氧树脂复合材料的场发射特性,证明碳纳米管/聚四氟乙烯复合材料更适用于场发射阴极的真空环境中,可以满足场发射显示器件的要求.     

质量标准质心测量方法的不确定度分析

高准确度质量测量时需要修正由于被测砝码与标准砝码质心高度差引入的质量差值,因此需要测量质量标准的质心高度.质心高度可通过将质量标准按不同朝向放置在称量桥的不同位置,根据质量测量仪器的示值变化计算得到.研究了 2种质心高度测量方法的不确定度评定,分析了各不确定度来源,给出了不确定度评估方法,并结合实例进行了讨论.     

基于碳纳米管长线场发射的真空测量

利用碳纳米管的场发射性质,研制了一种新型的真空测量装置。该装置采用了电离规的测量原理,它由碳纳米管阴极、阳极和收集极组成,通过测量离子流与电子流的比值来指示真空度。其中的碳纳米管阴极由碳纳米管长线制成,由于碳纳米管长线的宏观尺度,这种阴极可以高效地制备。在动态真空系统中测试了该装置的计量特性,结果在10-4～10-1 Pa的范围内有良好的线性特征。由于该装置采用了场发射阴极,它的功耗只有约5.5 mW。另外,相比于传统的热发射阴极,该装置没有明显的吸放气效应。这些特点使得它在密封真空器件,如场发射显示器,内部的真空测量中有广泛的应用前景。     

多壁碳纳米管作用下乙醇溶液静态闪蒸特性实验研究

为研究用于工业真空制备二元冰的最佳工况,本文基于静态闪蒸理论,设计并搭建了一套固体吸附条件下乙醇溶液真空闪蒸制冰实验系统。在同一初始压力下(100 Pa),研究了不同乙醇浓度、环境温度和多壁碳纳米管尺寸对静态闪蒸制冰特性的影响。结果表明:乙醇的添加在防止重结晶的同时可以降低蒸馏水真空闪蒸制冰的过冷度,较高浓度的乙醇溶液不利于闪蒸制冰,5%质量浓度的乙醇溶液闪蒸特性稳定,可将蒸馏水过冷度降低60. 62%,较适合静态闪蒸制冰;随着环境温度升高,闪蒸室内溶液闪蒸量增大,随着环境温度从10℃升至20℃,闪蒸率从25. 45%增至44. 04%。较低的环境温度有利于真空闪蒸制冰;随着添加多壁碳纳米管粒径的减小,乙醇溶液过冷度减小,当多壁碳纳米管外径为5～18 nm时,真空闪蒸的含冰率相对于5%质量浓度的乙醇溶液提高51. 45%,相对于蒸馏水提高38. 22%。过冷度相对于5%质量浓度的乙醇溶液降低24. 36%,相对于蒸馏水降低70. 21%,对于减小蒸馏水过冷度和提高含冰率效果显著。     

碳纳米管电子源制备及真空测量中的应用研究

在调研碳纳米管电子源制备技术基础上，主要介绍了用于真空测量的两种碳纳米管电子源结构，分别对其制备工艺及在真空测量中的应用进行了叙述，并对碳纳米管电子源新结构和新工艺的进展进行介绍和总结，对碳纳米管电子源制备及其在未来真空测量中的应用前景提出设想。     

周期伪随机信号序列及其在声学测量中的应用

在声学测量中,经常应用各种相关技术.其中,周期伪随机信号序列相关技术是值得在声学测量中推广应用的新技术之一.这种方法采用周期的伪随机信号序列(又称最大长度序列,或M—序列)作为测量中使用的源信号.通过计算源信号与某接收点传声器输出信号之间的互相关函数,来确定该线性系统的脉冲响应.然后,根据脉冲响应,求得该处的平方衰减声压(Sanared decaying sound pressure),由此出发即可求得所需测定的声学量.     

航天器氦质谱真空容器总漏率检测的灵敏度及可信度探讨

依据航天器氦质谱真空容器总漏率检测原理,讨论了检漏仪和真空容器直接相连、同真空容器主真空泵并联、在前级泵和主真空泵间等连接方式,逐项研究了总漏率测试的最小可检漏率、反应时间,分析各种连接方式的应用特点,认为对大型航天器氦质谱真空容器检漏系统,检漏仪连接在前级泵和主泵之间可得到较好的灵敏度和反应时间.通过测量不确定度的分析与评定,确定一般航天器氦质谱真空容器总漏率检测的相对标准不确定度小于10％.     

用线性真空规测量小孔分子流流导的方法研究

提出了用线性真空规测量小孔分子流流导的方法,该方法利用了线性真空规两次测量压力的比值,避免了真空规测量绝对压力引入的不确定度,从而有效减小了小孔流导的测量不确定度.文章介绍了小孔流导的测量原理、测量装置和测量结果,小孔流导测量的合成标准不确定度为0.29%.     

低压母线系统振动与声辐射特性分析

采用有限元与边界元法,以某型号母线桥为例,对低压大电流母线设备正常运行中噪声偏大的问题进行研究。建立母线桥有限元结构分析及边界元声学分析的三维模型。在求解系统固有频率及振型的基础上,应用有限元法完成了母线桥结构振动响应的数值计算。然后,将母线桥外表面的节点振动位移作为声学边界条件,采用边界元法计算了母线桥的辐射噪声特性,得到母线桥辐射声场的分布规律,确定系统中主要振源和声源的部位。根据分析结果提出了结构改进方法,计算和实验结果表明该方法控制噪声的可行性和有效性。