瞬变 / 谐变一体化的大地电磁收发线圈设计

采用瞬变电磁法和谐变电磁法仪器观测地下空间数据并进行融合处理,能够提高探测成像能力,然而现有的瞬变电磁法和谐变电磁法仪器独立成套,必须配置多套仪器分次采集。设计了一种可满足瞬变/谐变两种模式使用的小型、大带宽、高灵敏度大地电磁收发线圈,为便携、浅层高分辨的瞬变/谐变一体化电磁探测系统开发奠定基础。首先,建立了空心线圈传感器等效电路模型,分析了线圈传感器的灵敏度和噪声特性,制作的传感器经过测试表明,在1 125 Hz处,灵敏度为23.12 mV/nT,等效磁噪声9.27 pT/√Hz,传感器带宽1 Hz～100 kHz;然后,通过公式和有限元软件对传感线圈偏心放置时收发耦合进行了计算,确定了收发线圈组合的最佳耦合位置,计算和仿真结果与实际位置分别相差0.21%和0.17%,有效对消了发射磁场(一次场)。构建了时间域和频率域电磁法探测系统,测试表明,设计的瞬变/谐变一体化收发线圈能够满足时间域和频率域电磁法两种探测模式使用。     

硅微机械扭转微镜的研究进展

硅微机械扭转微镜在国防和民用领域都有着重要的应用.根据致动机理的不同,从压电驱动方式、电磁驱动方式、电热驱动方式和静电驱动方式等方面系统地阐述了硅微机械扭转微镜的研究现状与发展方向,同时重点讨论了硅微机械扭转微镜在医疗成像和生物技术等领域中的具体应用.     

一种适合油气井防砂堵水的渗透性水泥的研究

渗透性水泥主要用于油气井的防砂和堵水作业.采用渗透性水泥进行防砂、堵水施工后,渗透性水泥石将受到地层水的腐蚀和油流的冲刷,这将对水泥石的渗透率和抗压强度造成极大影响,使渗透性水泥的防砂、堵水有效期缩短.以微细水泥、石英砂为基本材料,增渗剂A、分散剂SXY和降失水荆HS-2A等为外加剂,配制出了一种适合油气井防砂、堵水的渗透性水泥浆.该渗透性水泥最关键的组分是钝化铝粉和多种高分子的复配物--增渗剂A.增渗刺A能改善水泥石内部的孔隙结构,使水泥石包含大量连通性孔隙,从而提高了水泥石的渗透率.室内模拟试验结果表明,该渗透性水泥的性能良好,能满足注水泥施工要求,能够耐碱、油、盐水的侵蚀,水泥石能抵抗5 MPa压差内的油流冲刷.     

高温高盐油藏堵水调剖用凝胶实验研究

 疏水缔合聚合物(HAPS)是一类具有理想的高效增黏性、耐温抗盐性和抗剪切性的新型聚合物。利用疏水缔合聚合物本身的优良性质，在物理缔合的基础上，加入交联剂进行化学交联，得到了高黏度的缔合聚合物凝胶。采用Lapraik方法制备了有机铬交联剂BY。在疏水聚合物质量分数为0.3%、交联剂BY质量分数为0.01%、pH值为5的条件下进行化学交联，得到的缔合聚合物凝胶的黏度可达20Pa·s以上，且体系长期热稳定性很好。岩心流动实验结果表明其封堵率达90%以上。     

模拟油气田采出水的腐蚀性实验研究

以模拟的油气田采出水对碳钢进行腐蚀实验,通过改变溶解O2含量、溶解盐浓度、H2S浓度、CO2浓度以及腐蚀反应时间等,考察了各种腐蚀介质对碳钢的腐蚀作用,得出了它们对碳钢腐蚀速率的影响规律。碳钢的腐蚀速率随溶解O2含量、溶解盐浓度以及CO2分压的增大而逐渐上升。当H2S浓度增大时,采出水对碳钢的腐蚀速率先增大,后减小,最后趋于稳定。饱和O2的采出水对碳钢的腐蚀速率随腐蚀时间的增加而逐渐降低。而含H2S采出水对碳钢的腐蚀速率受腐蚀时间的影响不大,随腐蚀时间的增加略有降低。同时,文章还对腐蚀介质的腐蚀机理进行了探讨,并对今后的研究工作提出了建议。     

复合静电驱动结构致动的内旋转微镜

报道了以体硅表面硅混合微加工工艺制作在SOI衬底上的一种新型复合静电驱动结构致动内旋转微镜,其中复合静电驱动结构由一个平板驱动器和一个垂直梳齿驱动器构成.实验表明,该新型驱动结构不仅能使微镜实现大范围连续旋转,而且能使微镜实现吸合效应致自发性90°旋转.微镜的连续旋转范围扩大到约46°,同时引发吸合效应的拐点电压也增大.对于具有1和0.5μm厚扭转弹性梁的微镜,实测拐点电压分别为390～410V和140～160V.当该微镜用作光开关时,测得光插入损耗为～1.98dB.     

应用于MEMS的单晶硅上无电镀铜、镀镍工艺

开发了单晶硅上的选择性无电镀铜、镀镍工艺,形成了较为优化的施镀流程,实现了保形性、均镀性较好的铜、镍及其复合镀层.其中针对单晶硅表面的特点,采取了浓酸处理和氧等离子轰击两种表面预处理方法,优化了氯化钯对表面的激活时间,使得镀层质量得到提高.提出了以镍作为中间层以减小镀层应力的方法,施镀后获得的铜镀层的电阻率为2.1μΩ·cm,铜/镍复合镀层的方块电阻为0.19Ω/□.在单晶硅MEMS电感结构上实现了较好的无电镀铜,使得该元件的品质因数超过25.     

p型Si1-xGex应变层中重掺杂禁带窄变的计算

针对应变Si_1-xGe_x的应变致价带分裂和重掺杂对裂值的影响,提出了该合金价带结构的等价有效简并度模型。模型中考虑了非抛物线价带结构。应用这个模型,计算了赝晶生长在<100>Si衬底上的p型Si_(1-x)Ge_x应变层的重掺杂禁带窄变,发现当杂质浓度超过约2～3×10¹⁹cm^-3后,它在某一Ge组分下得到极大值,而当掺杂低于此浓度时,它则随Ge组分的增加单调下降。与实验报道的对比证实了本模型的有效性。