不同形貌四氧化三钴可控合成进展研究

Co3O4凭借着其优异的光、电、化学性能在催化剂、超级电容器、锂电池电极材料等领域有着巨大的潜在应用。而Co3O4的形貌对其物理性能和电化学性能具有显著影响,随着Co3O4在工业方面需求的日益增加,Co3O4的大规模可控制备引起了材料学家和化学家极大地关注。通过对近年来超细Co3O4制备有关报道的研究,概述了制备不同形貌Co3O4的机理,分析了近年来不同维数不同形貌Co3O4的可控合成方法及制备的Co3O4的性能,展望了制备不同形貌Co3O4前进的方向。     

光学微腔相位调制解调技术分析及实现

理论分析了相位调制的原理及锁相放大器的解调原理。利用多光束干涉原理对微腔的谐振特性进行了分析并对其及环形谐振腔进行了相位调制解调仿真分析。设计搭建了基于光学谐振腔的相位调制解调系统。基于搭建的光学谐振腔的相位调制解调系统利用正弦波对微腔进行了调制解调测试,得到了良好的测试结果并使用光纤环形谐振腔验证了调制解调系统及调制方法的可行性,得到了光纤谐振腔的低频调制解调信号及边带调制解调信号,为进一步研究光学谐振腔谐振点的跟踪锁定奠定了基础。     

F-P腔锁频压窄窄线宽激光器输出波长精度测试

基于谐振式光纤陀螺系统要求窄线宽、高稳定性激光输出以满足谐振信号频差检测要求,设计了两种不同光路锁频系统并搭建了测试平台,利用波长计实时监控窄线宽激光器锁频前后两种状态下波长的变化情况。对方案二设置两种不同的仪器锁频参数,分别对激光器输出波长的锁频精度进行监控分析,得到不同设置参数可导致锁频精度降低1倍。两种方案测试结果均为锁频后的激光波长变化幅度仅为锁频前的0.2倍,且曲线频率变化光滑平缓,很大程度地压窄了窄线宽激光器输出波长变化幅度,波长变化稳定性得到了很大改善,提高了锁定信息反馈的实时性。进一步实施窄线宽激光谱线的压窄以及PI电路对窄线宽激光频率的有效快速跟踪锁定提供技术支撑。     

基于拉曼光谱仪的MEMS动态应力测试系统

微机电系统(MEMS)动态应力的瞬态特性决定了传统的应力测试系统无法直接满足它的测试需要.介绍了一种依据高频调制原理设计实现的基于拉曼光谱仪的MEMS动态应力测试系统,该测试系统是一个典型的光-机-电集成的MEMS测试系统.利用此测试系统时硅微谐振器支撑梁根部的单点进行了动态应力测试,测试结果与理论分析相吻合.实验表明,此测试系统具有高精度、非接触式、无损伤等特点,能很好地满足MEMS动态应力测试的需求.     

利用新设计磨具对铌酸锂晶片的减薄及减薄后的测试

铌酸锂晶体具有较强的热释电效应,由铌酸锂制作的红外传感器敏感头受到科研人员的广泛关注。将晶片与硅衬底在200°C和压力100N的条件下键合,利用自行设计的磨具将铌酸锂减薄到40微米,磨料由水与刚玉以1∶1的比例制成。本文讨论了铌酸锂键合的过程,减薄的过程及厚度测试,通过拉曼光谱分析残余应力,通过原子力显微镜测试样品表面粗糙度。研究结果表明,通过自行设计的磨具研磨的晶片厚度最大差值7微米,较为均匀;研磨后晶片表面粗糙度为118纳米,较为粗糙;键合后存在一定的残余应力。制作好的铌酸锂晶片符合制作红外传感器敏感头的要求。     

GaAs基共振隧穿微加速度计的研究

研究了一种新型的GaAs基压阻式共振隧穿微加速度计结构.该微加速度计的压敏元件采用AlAs/In0.1Gao.9As双势垒共振隧穿纳米薄膜结构.加速度计的压敏元件和悬臂梁的加工分别利用空气桥工艺和控制孔工艺.对加工出来的加速度计结构进行振动台实验,初步测得传感器的灵敏度为7.6 mV/g,线性度为0.16%.     

双势垒量子阱薄膜力电耦合特性实验

用分子束外延方法在(001)GaAs衬底上生长了AlAs/InGaAs双势垒量子阱薄膜结构.介绍了量子阱薄膜在(110)与(110)方向单轴压应力作用下的力电耦合实验,测试出量子阱薄膜在室温下随着外加压力变化的I-V曲线.测试结果表明:量子阱薄膜I-V曲线的共振峰在(110)方向单轴应力作用下向正偏压方向漂移,在(110)方向应力作用下向负偏压方向偏移,并分析了量子阱薄膜力电耦合效应的物理成因.该结果与基于量子阱力电耦合特性的介观压阻理论的研究结果相吻合.     

磁性液体离心密封深沟球轴承设计与试验

将磁性液体特殊的零泄漏密封性能与流体离心密封可获较高压强的特性有机结合,在动力学计算分析基础上,开展磁性液体离心密封件的磁场仿真模拟,实施磁性液体离心密封深沟球轴承的优化设计与试制。在对两组轴承分别实施无密封处理及磁性液体离心密封处理后,本实验将两组轴承置于密闭空间内并对其运转时释放的微粒进行探测实验。实验发现未经密封处理的轴承释放出大量微粒,而实施磁性液体密封处理的轴承对密闭空间几乎没有明显微粒释放。结果表明,这种磁性液体离心密封的深沟球轴承能有效地减少润滑剂的散失和磨损微粒的排放,适用于高度洁净和真空的特殊环境。     

基于FPGA的超声相控阵发射系统设计

为了实现水下超声成像系统中超声信号的相控阵发射,提出并设计了一种基于FPGA的超声相控阵发射系统。分析了相控聚焦的发射原理,利用FPGA丰富的I/O引脚和内部逻辑资源实现了八通道超声相控阵激励信号的发射,并设计了信号调理电路对激励信号进行D/A转换及放大,以有效驱动压电换能器。通过实验测试表明,该系统可以实现超声信号的相控聚焦发射,相控延时精度达到2.5 ns,发射信号稳定,系统集成度高,可以应用于水下超声成像的实现。     

面向微流控封装应用的PDMS表面无裂纹改性

基于PDMS的微流控系统的键合封装技术需要PDMS表面具有良好的粘合力和亲水性,作为PDMS表面改性技术,等离子体处理工艺(Plasma)具有高效、快捷、操作简单等特点,但它存在"回复"和裂纹问题。文中介绍了一种结合Plasma和表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的二次处理工艺。先利用Plasma技术对PDMS表面进行无裂纹亲水处理,再利用十二烷基硫酸钠溶液对其表面进行二次处理。既可以避免PDMS表面出现裂纹,又可以使PDMS表面亲水性长久的保持。通过实验验证,两次处理后接触角减小为21°,表面粗糙度达到1.71 nm,且表面无裂纹,并经过键合测试后,经过二次处理的PDMS与玻璃和PDMS实现了长久的键合,验证了该工艺技术可行,为微流控系统的键合封装提供了技术基础。