Preparation of transmission electron microscopy cross-section specimens of crack tips using focused ion beam milling

The preparation of transmission electron microscope (TEM) thin foil specimens from metal alloys containing cracks is usually thwarted by the difficulty in preventing preferential erosion of material along the flanks and at the tips of cracks. Recent developments in focused ion beam (FIB) micromachining methods have the potential to overcome this inherent problem. In this article we describe the development of new procedures, one using FIB alone and the other using a combination of FIB with more conventional ion milling to generate TEM specimens that largely retain the microstructural information at stress corrosion cracks in austentic alloys. Examples of corrosion product phase identification and interfacial segregation are included to verify that detailed information is not destroyed by ion bombardment during specimen preparation.     

Off-axis electron holography of electrostatic potentials in unbiased and reverse biased focused ion beam milled semiconductor devices

Off‐axis electron holography in the transmission electron microscope (TEM) is used to measure two‐dimensional electrostatic potentials in both unbiased and reverse biased silicon specimens that each contain a single p–n junction. All the specimens are prepared for examination in the TEM using focused ion beam (FIB) milling. The in situ electrical biasing experiments make use of a novel specimen geometry, which is based on a combination of cleaving and FIB milling. The design and construction of an electrical biasing holder are described, and the effects of TEM specimen preparation on the electrostatic potential in the specimen, as well as on fringing fields beyond the specimen surface, are assessed.     

纳米晶工业纯铁及其Ni镀层的性能

为了探究基体材料纳米化对镀层性能的影响,采用直流电沉积方法在纳米晶工业纯铁和粗晶工业纯铁上制备了不同厚度的Ni镀层.利用扫描电子显微镜与X射线衍射仪观察并分析了镀层的组织形貌和结构.采用电化学测试和静态浸泡方法对基体和镀层进行了耐腐蚀性能研究.结果表明,纳米晶工业纯铁的基体及其Ni镀层的耐腐蚀性能略优于相同厚度下粗晶工业纯铁的基体及其Ni镀层,但随着镀层厚度的增加,这种差异逐渐减小.同时随着镀层厚度的增加,镀层表面越来越平整致密.     

基于小波系数Hu矩的生物组织损伤监测方法

提出了一种基于B超图像的小波系数Hu矩特征值并结合支持向量机监测生物组织损伤的方法。利用高强度聚焦超声(HIFU)对新鲜离体猪肉组织进行辐照,实时获取辐照前后的B超图像,并对其进行预处理获取减影图像。提取减影图像的Hu矩、小波系数均值和基于小波系数的Hu矩3个特征值,分别利用支持向量机对生物组织样本进行学习、分类处理。结果表明:小波系数Hu矩特征值比Hu矩和小波系数均值的总辨识率分别高出2.70%和2.05%,从而可以更有效地监测HIFU治疗中生物组织损伤情况。该方法可以帮助临床医生客观地监控HIFU治疗过程,对提高HIFU疗效有实际意义。     

FD模型的误差分析及性能改进

以宽带ＦＤ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｅｐｅｎｄｅｎｔ）模型为基础,讨论了该模型中源真实方位对方位估计性能的影响,指出源方位远离阵法线方向时,估计误差增大,分辨性能下降。通过分析空间协方差矩阵的特征结构,从数学上解释了此现象产生的原因,从而提出聚焦ＦＤ算法（ＦＦＤ：ＦｏｃｕｓｅｄＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｅｐｅｎｄｅｎｔ）作为改进。理论与仿真证明了聚焦的有效性。     

等离子体浸没离子注入和沉积技术制备TiN薄膜研究

利用多功能等离子体浸没离子注入设备 ,采用等离子体浸没离子注入和沉积技术在Ti合金表面制备具有优异力学性能的TiN薄膜。研究了真空室中氮气存在状态及氮气压力对薄膜性能的影响 :当氮以中性气体存在于真空室中 ,薄膜的生长主要受热力学因素控制 ,沿着低自由能的密排面 (低指数面 )TiN(1 1 1 )择优生长 ;当氮以等离子体状态存在于真空室中 ,薄膜沿着高指数面TiN(2 2 0 )择优生长 ,具有高硬度、耐磨性好的优点 ,并且随着N分压的提高 ,薄膜耐磨性提高     

炭纤维环氧复合材料腐蚀行为的研究

采用电化学测试、腐蚀失重测量和SEM表面微观分析等试验方法,研究了炭纤维环氧复合材料浸泡在腐蚀介质中,由于腐蚀介质的存在和作用,对炭纤维环氧复合材料腐蚀行为的影响;同时对偶接了LY12CZ铝合金的炭纤维环氧复合材料也进行了腐蚀浸泡对比试验.结果表明,炭纤维环氧复合材料在3.5%NaCl腐蚀介质中,由于氧扩散的作用,开路电位需要近10h才能达到平衡,其腐蚀电位较正,树脂及树脂与纤维界面对腐蚀介质的吸湿,导致复合材料本身腐蚀增重.浸泡1464h后炭纤维环氧复合材料的表面微观形貌变化不大;在同样的浸泡条件下,偶接了LY12CZ铝合金对炭纤维环氧复合材料的腐蚀行为基本没有影响.     

脉冲宽度对偏转电场法内表面等离子体浸没离子注入的影响

近年来 ,采用等离子体浸没离子注入 (PIII)对零部件内表面进行改性处理引起了各国研究工作者的广泛关注 .研究表明 ,提出的偏转电场法是进行内表面注入处理的有效方法 ,可以极大提高内表面注入的注入剂量和注入能量 .研究了采用偏转电场法注入时注入电压脉冲宽度对注入效果的影响 .结果表明 ,长注入脉宽可以提高内表面注入能量 ,但对注入剂量影响不大 ;脉冲宽度对注入峰值深度和注入剂量的分布有很大影响 ,长注入脉宽使注入峰值深度和注入剂量的最大值向筒内部移动 ;采用适当的不同宽度脉冲进行注入 ,可以改善注入均匀性 .     

聚乙烯吡咯烷酮/聚(乙烯-乙烯醇)共混膜的制备及其油水分离性能

将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与聚(乙烯-乙烯醇)(EVAL)共混,采用浸没沉淀法制备了PVP/EVAL共混膜,并用于油水乳液分离过程。通过全反射红外光谱、扫描电子显微镜、拉伸试验、接触角测试等对膜的组成、结构形态、机械性能、亲水性进行了表征,并研究了PVP添加量对共混膜油水分离性能的影响。结果表明:添加PVP能较显著地改变EVAL膜的结构,且共混膜的机械强度和亲水性得到明显改善,当PVP添加量为10 wt%(PVP在铸膜液中的质量分数)时,其拉伸强度和断裂伸长率分别为纯EVAL膜的1.88倍和1.34倍。当PVP添加量为4 wt%时,油水分离稳定通量为纯EVAL膜的1.81倍,截留率为92.2%,比纯EVAL膜略高。PVP添加量为10 wt%的PVP/EVAL共混膜清洗后通量恢复率由纯EVAL膜的51%增至77.98%。     

多途环境下的单通道水声信号盲源分离

提出了一种适用于多途环境下的单观测通道水声信号盲源分离方法。该方法首先利用自相关估计多途时延,使经各途径到达的多途信号同相叠加,信号能量得到增强,而噪声由于随机性能量不会增加,进而提高信噪比。然后采用间隔重采样的方法,虚拟多接收通道,解决单通道的欠定问题。仿真分析表明该方法可以有效解决多途环境下的舰船辐射噪声与环境噪声分离,而且在不同信噪比下有较稳定的分离性能。