Centimeter-scale low-damage micromachining on single-crystal 4H–SiC substrates using a femtosecond laser with square-shaped Flat-Top focus spots

Femtosecond (fs) lasers have been proved to be reliable tools for high-precision and high-quality micromachining of ceramic materials. Nevertheless, fs laser processing using a single-mode beam with a Gaussian intensity distribution is difficult to obtain large-area flat and uniform processed surfaces. In this study, we utilize a customized diffractive optical element (DOE) to redistribute the laser pulse energy from Gaussian to square-shaped Flat-Top profile to realize centimeter-scale low-damage micromachining on single-crystal 4H–SiC substrates. We systematically investigated the effects of processing parameters on the changes in surface morphology and composition, and an optimal processing strategy was provided. Mechanisms of the formation of surface nanoparticles and the removal of surface micro-burrs were discussed. We also examined the distribution of subsurface defects caused by fs laser processing by removing a thin surface layer with a certain depth through chemical mechanical polishing (CMP). Our results show that laser-induced periodic surface structures (LIPSSs) covered by fine SiO₂ nanoparticles form on the fs laser-processed areas. Under optimal parameters, the redeposition of SiO₂ nanoparticles can be minimized, and the surface roughness Sa of processed areas reaches 120 ± 8 nm after the removal of a 10 μm thick surface layer. After the laser processing, micro-burrs on original surfaces are effectively removed, and thus the average profile roughness Rz of 2 mm long surface profiles decreases from 920 ± 120 nm to 286 ± 90 nm. No visible micro-pits can be found after removing ~1 μm thick surface layer from the laser-processed substrates.     

高温氢工质热物理性质计算分析

氢工质在新能源与动力、航天推进、化工材料等领域有着广泛应用。通过开展高温氢工质热力学与输运性质研究，建立了原子态氢、分子态氢、热解平衡态氢的热物理性质计算模型，开发了热物性计算程序Prop_H_H2，适用范围为温度100~3 500 K、压力104~5×107 Pa 。验证表明，Prop_H_H2在适用范围内计算氢工质的物性参数合理可靠，在温度200~3 000 K、压力104~107 Pa范围内，程序预测值更加准确，相对偏差在±5%左右。本研究可为氢工质相关的航天推进、应用物理学、能源动力等行业的科研和应用提供支持借鉴。     

聚合物载体－稀土金属络合物的研究 ⅩⅢ．聚［苯乙烯－甲基丙烯酸β（甲基亚硫酰基）乙酯］的结构与其稀土金属络合物催化丁二烯聚合的活性

从测得的竞聚率计算了单体链节在聚［苯乙烯－甲基丙烯酸β（甲基亚硫酰基）乙酯］（ＰＳＭ）中的序列分布。苯乙烯（Ｓ）或甲基丙烯酸β（甲基亚硫酰基）乙酯（Ｍ）的长序列的概率随着ＰＳＭ中相应单体含量的增加而增加。对于Ｓ和Ｍ摩尔分数大致相等的ＰＳＭ，单体链节的长序列分布函数值相接近。用与此结构相近的ＰＳＭ合成的稀土金属络合物，其催化活性不佳。在Ｍ短序列分布和Ｓ长序列分布较高的情况下，络合物的催化活性最好。所得聚丁二烯的微观结构与ＰＳＭ中单体单元的分布无关。     

车辆AMT数据采集及分析系统

介绍用于电空机械式自动变速器的数据采集及分析系统，重点介绍系统的工作原理，软、硬件应用设计。下位机以C196单片机为核心，用汇编语言编程，上位机采用PC104，用VB编程。     

基于CCD的激光微位移测量系统研究

介绍了一种基于多普勒效应的可进行动态微位移测量的激光微位移测量系统。该系统以He-Ne激光器为光源,配以干涉系统移动方向判别及分频系统、CCD视频信号的高速动态采集系统、微机处理系统及干涉图处理软件包等。与传统测量方法相比,其精度、灵敏度及稳定性都有较大提高,并实现了微位移的全自动测量。     

用屏蔽暂堵技术封堵水平井裂缝性漏层

克拉玛依油田HW702水平井的大斜度段和水平段,将穿越纵向裂缝发育的二叠系佳木河组储层。为安全钻进和保护油层,用超细碳酸钙和磺化沥青复配后加入复合离子钻井液中成屏蔽暂堵的堵漏钻井液。室内用岩心试验,屏蔽暂堵后渗透率可降为0,暂堵深度小于3cm,可用酸化和射孔解堵。现场使用效果也很好,使HW702水平井顺利完钻,并获得工业油气流。     

转鼓闭式造粒技术研究

磷复肥转鼓造粒是采用粉体配料、团聚造粒的方法。本文为提高转鼓一次造粒合格粒子的比例和改善操作环境提供了新技术     

海底电缆智能防锚损监视系统设计

根据系统的需求分析,设计了一种用于海底电缆智能防锚损监视系统;首先给出设计方案并叙述系统工作原理;然后通过DM73021通信套件实现射频信号的接收、解调及解码,得到NMEA-0183HS格式的ASCⅡ信息数据;最后采用LabVIEW完成ASCⅡ信息数据的采集、解码、监视及显示;实际测试表明,该系统响应时间＜1s,对有抛锚趋势的船舶能及时向海缆管理部门提出预警,满足系统功能要求.     

单参数控制的数字DC-DC变换器设计及其FPGA实现

传统的数字DC-DC变换器采用多参数控制方法,因而增加了控制器设计的复杂度和硬件开销;一种单参数控制的数字变换器控制方法被提出,其数字补偿器由一个乘法查找表和一个加法器构成,使得执行数字控制律的逻辑电路得到显著简化;在分析了控制参数对变换器性能的影响后,提出了获得系统最佳瞬态性能的设计条件;基于所提的单参数控制方法,完成了数字Buck变换器的FPGA实现,测试结果表明:在1MHz的开关频率下,对于1.8V的输出电压,电压纹波律小于1%,电压调整率为6mV/V,负载调节律为8mV/A;负载电流为0.3A时,转换效率高达91.9%。     

250kW炉底升降式电阻炉设计简介

介绍了新设计炉子的总体结构和主要参数；对炉子中的升降机构，电热元件，砌砖体等部分的设计构想和结构特点分别作了阐述。炉子经过制造和使用表明，制作容易，维修方便，使用性能良好。