作者单位
摘要
1 西安科技大学安全科学与工程学院, 陕西 西安 710054 陕西省煤火防治重点实验室, 陕西 西安 710054西安高新技术产业开发区管理委员会, 陕西 西安 710065
2 西安科技大学安全科学与工程学院, 陕西 西安 710054 陕西省煤火防治重点实验室, 陕西 西安 710054
3 空军军医大学第二附属医院, 陕西 西安 710038
氯气泄漏应立即对其进行应急处置, 同时日常也要加强对含氯尾气的及时回收和净化处理。 目前普遍采用具有发达多孔结构与丰富比表面积的活性炭吸附有害气体, 但是目前活性炭的生产普遍需要消耗木材、 竹子等自然资源, 导致成本高且不利于可持续发展。 因此采用生物质废弃材料制备活性炭, 同时利用冶金固体废弃物对活性炭进行改性处理, 以进一步降低生产、 环境成本与提高吸附性能, 已经成为活性炭生产领域研究的热点。 研究以特殊钢渣与废弃核桃壳为研究对象制备钢渣基生物质活性炭。 采用氯气专用P-C-T吸附装置测试吸收氯气的性能, 电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、 X射线荧光光谱仪(XRF)、 激光粒度仪(LPSA)、 场发射扫描电子显微镜(SEM)分别测试其浸出重金属浓度、 化学成分、 粒径分布、 微观形貌, 从微观层面阐述特殊钢渣-废弃核桃壳制备钢渣基生物质活性炭机理。 结果表明特殊钢渣超微粉溶液中含有Cd、 Cu、 Pb、 Zn、 Ni、 Cr、 As等重金属, 其中Pb、 Ni、 Cr的浸出毒性含量高于《浸出毒性鉴别标准》(GB 5085.3—2007)中相关重金属的浸出毒性限值。 磷酸具有破坏结构特性、 无水乙醇具有促进分散特性, 有利于消除微粉颗粒间的引力, 提高废弃核桃壳超微粉与特殊钢渣超微粉的分散性。 特殊钢渣超微粉所含具有磁性的Fe2O3与具有催化性的CuO、 MnO形成协同作用, 有利于氯气在钢渣基生物质活性炭表面形成富集, 提高对氯气吸附能力。 钢渣基生物质活性炭对氯气的吸附能力随着吸附环境温度上升呈现先小幅降低后大幅降低的趋势, 过高的吸附环境温度会增强氯气分子的活跃性, 造成被钢渣基生物质活性炭吸附的氯气出现解析现象。 钢渣基生物质活性炭在活化处理与焙烧过程中废弃核桃壳超微粉形成的活性炭不仅包裹特殊钢渣超微粉, 而且将特殊钢渣超微粉所含重金属稳定固化于活性炭中。
特殊钢渣 废弃核桃壳 活性炭 制备机理 ICP-MS ICP-MS Special steel slag Discard walnut shells Activated carbon Preparation mechanism 
光谱学与光谱分析
2023, 43(7): 2308
作者单位
摘要
北京工业大学光电子技术教育部重点实验室,北京 100124
分布式布拉格反射镜(DBR)是共振腔发光二极管(RCLED)的主要组成部分,其温度特性对RCLED的性能有着重要影响。基于650 nm红光RCLED,设计出由Al0.5Ga0.5As和Al0.95Ga0.05As组成的DBR结构。首先通过AlxGa1-xAs材料折射率的色散关系分析温度对AlxGa1-xAs材料折射率的影响,进而模拟了DBR反射谱的温度特性,得到随着温度升高DBR反射谱红移的结论,温漂速率为0.048982 nm/℃。通过MOCVD制备出30对Al0.5Ga0.5As和Al0.95Ga0.05As组成的DBR外延结构,并对其进行反射谱测试,发现随着温度升高反射谱出现了红移现象,温漂速率为0.049277 nm/℃,与模拟结果相近,验证了温度升高导致反射谱红移结论的正确性。
共振腔发光二极管 分布式布拉格反射镜 温度 色散关系 外延 
光学学报
2023, 43(14): 1425002
作者单位
摘要
北京工业大学 信息学部 光电子技术教育部重点实验室, 北京 100124
基于能带理论和分布布拉格反射镜(DBR)的工作原理, 分析了垂直腔面发射激光器(VCSEL)中DBR串联电阻较大的原因。采用组分渐变降低DBR结构中异质结界面处势垒, 优化DBR的各层掺杂浓度, 通过调控费米能级进一步降低DBR中的异质结势垒, 从而有效降低DBR串联电阻。实验采用Al0.22Ga0.78As/Al0.9Ga0.1As作为生长DBR的两种材料, 设计了DBR各层厚度, 研究了AlGaAs材料的最佳生长温度, 利用MOCVD外延技术完成了795nm VCSEL突变DBR与渐变DBR的生长。经过工艺制备, 测得突变DBR和渐变DBR的电阻分别为6.6和5.3Ω, 优化生长后的DBR电阻得到有效降低。
795nm垂直腔面发射激光器 分布布拉格反射镜 串联电阻 渐变生长 795nm VCSEL DBR series resistance gradual growth MOCVD MOCVD 
半导体光电
2022, 43(2): 332
作者单位
摘要
北京工业大学 信息学部 光电子技术教育部重点实验室, 北京 100124
采用双靶共溅射的方法制备了光电性能较好的掺Al氧化锌(AZO)薄膜,利用X射线衍射仪、霍尔测试仪、SEM等多种技术手段研究了不同的Al溅射功率和快速退火条件对AZO薄膜的影响,发现AZO薄膜在Al溅射功率为15W、退火温度为400℃时性能最佳。当Al溅射功率为15W时,其电阻率最低为6.552×10-4Ω·cm,可见光波段(400~700nm)平均透过率超过92%。随着Al溅射功率的增大,可见光波段的透过率逐渐减小,红外波段(2.5~20μm)的透过率逐渐增大,最大为40%。
AZO薄膜 双靶共溅射 Al溅射功率 快速退火 红外 AZO film dual target co-sputtering Al sputtering power rapid annealing infrared 
半导体光电
2021, 42(5): 656
作者单位
摘要
1 西安科技大学安全科学与工程学院, 陕西 西安 710054
2 西安科技大学电气与控制工程学院, 陕西 西安 710054
针对传统火焰检测模型的检测准确度较低和速度慢等问题,提出一种优化的卷积神经网络和超像素分割算法的视频火焰区域检测方法。首先使用火焰图像数据集对模型进行训练和验证,采用卷积核堆叠替换的方法改进Inception模块的结构;其次采用小卷积核替换的方法改进网络的前端结构,并将Focal-Loss函数作为损失函数以提高模型的泛化能力;然后设计InceptionV1模型的参数复杂度优化实验,生成优化的火焰检测网络结构;最后将超像素分割算法提取的火焰超像素语义信息输入优化的InceptionV1模型中,并进一步执行视频火焰区域的定位检测。实验结果表明,所提方法能够增强视频火焰的非线性特征提取能力,火焰检测准确度高于96%,检测速度较原始模型提升2.66倍。
图像处理 火焰检测 卷积神经网络 卷积核堆叠替换 参数复杂度优化 超像素定位 
激光与光电子学进展
2021, 58(2): 0210004
作者单位
摘要
北京工业大学光电子技术教育部重点实验室, 北京 100124
针对微显示对高外量子效率、低工作电流和稳定光谱波长的红光LED的需求,提出了一种将共振腔发光二极管与AlAs侧向氧化技术相结合的Micro-RCLED。该器件利用共振腔改变有源区自发辐射场的空间分布,将更多的光分布在光提取角之内以提高光提取效率,而且共振腔还有利于输出光谱波长的稳定。AlAs氧化孔对电流的横向限制既有利于降低侧壁的Shockley-Read-Hall非辐射复合,又可减少漏电,从而提高辐射复合效率。另外,P电极出光孔的直径大于AlAs氧化电流注入孔的直径,因此,金属P电极对出射光的吸收可以有效避免。同时,制作了3个并联的655 nm Micro-RCLED,每个单元的出光孔径为17 μm。 IdV/dI-I曲线的拟合结果表明,120 Ω的串联电阻器件在1 mA时的输出光功率为0.21 mW,外部量子效率大于10%,并且可以在低于1 μA的注入电流下点亮单个单元。另外,当工作电流密度变化12.5倍时,峰值波长仅增加1.5 nm,光谱的半峰全宽仅增加0.33 nm。这使得RCLED作为单色光源在Micro-LED中的应用成为可能。
物理光学 发光 谐振腔 AlAs横向氧化 微型发光二极管 红光发光二极管 
光学学报
2020, 40(15): 1526002
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Optoelectronics Technology, Faculty of Information Technology, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China
2 School of Physics & Astronomy, Yunnan University, Kunming 650091, China
To reduce the difficulty of the epitaxy caused by multiple quantum well infrared photodetector (QWIP) with tunnel compensation structure, an improved structure is proposed. In the new structure, the superlattices are located between the tunnel junction and the barrier as the infrared absorption region, eliminating the effect of doping concentration on the well width in the original structure. Theoretical analysis and experimental verification of the new structure are carried out. The experimental sample is a two-cycle device, each cycle contains a tunnel junction, a superlattice infrared absorption region and a thick barrier. The photosurface of the detector is 200 × 200 μm2 and the light is optically coupled by 45° oblique incidence. The results show that the optimal operating voltage of the sample is –1.1 V, the dark current is 2.99 × 10–8 A, and the blackbody detectivity is 1.352 × 108 cm·Hz1/2·W–1 at 77 K. Our experiments show that the new structure can work normally.
Journal of Semiconductors
2019, 40(12): 122902
作者单位
摘要
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津 300072
针对大空间自动导引车(AGV)的高精度路径规划控制应用,提出一种基于工作空间测量定位系统(wMPS)和模糊控制算法相结合的应用模式。事先规划好AGV路径,采用wMPS对AGV实时位姿进行精确测量,通过模糊控制算法输出实时调整AGV的前进速度和旋转角速度。算法仿真与实验结果表明,AGV的定位精度优于2.5 mm,能够保证AGV的动态导航和定位精度。
测量 工作空间测量定位系统 自动导引车 模糊控制 高精度导航 
光学学报
2019, 39(3): 0312003
Guanzhong Pan 1Yiyang Xie 1,4,*Chen Xu 1,5,*Yibo Dong 1[ ... ]Jie Sun 1,3
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Optoelectronics Technology, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China
2 State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China
3 Department of Microtechnology and Nanoscience, Chalmers University of Technology, Gothenburg 41296, Sweden
4 e-mail: xieyiyang@bjut.edu.cn
5 e-mail: xuchen58@bjut.edu.cn
Optical coupling behavior and associated effects in two-dimensional implant-defined coherently coupled vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) arrays are studied via both experiments and theoretical calculations. Experiments show that optical coupling between array elements can enhance the array’s output power. Additionally, optical coupling via leaky optical fields can provide extra optical gain for the array elements, which can then reduce the thresholds of these elements. Elements can even be pumped without current injection to emit light by receiving a strong leaky optical field from other array elements. Optical coupling can also cause unusual phenomena: the central elements in large-area coherently coupled VCSEL arrays that lase prior to the outer elements when the arrays are biased, or the average injection current required for each element to lase, which is much lower than the threshold for a single VCSEL. Theoretical calculations are performed to explain the experimental results.
Photonics Research
2018, 6(11): 11001048
作者单位
摘要
北京工业大学 信息学部 光电子技术省部共建教育部重点实验室, 北京 100124
本文面向空间点目标探测, 设计了基于高灵敏度CMOS传感器的空间点目标探测系统。首先对CMOS传感器图像进行降噪, 提高传感器的探测灵敏度; 其次, 采用DSP+FPGA嵌入式架构, 设计了基于星图匹配信息构建的点目标探测算法, 并详细介绍了算法原理和步骤。最后, 采用电子星图模拟器对该探测系统进行测试。结果表明: 该嵌入式系统具备1 024×1 024@20p格式视频的实时处理能力, 可以探测6等星。当信噪比大于6, 视轴指向误差小于1°时, 对于不同运动速度、不同尺寸点目标均能准确探测, 识别正确率接近100%。综合而言, 该空间点目标探测方法的计算精度高、适应性强、可靠性高, 能够应用于空间点目标的有效探测。
CMOS传感器 点目标探测 星图匹配 嵌入式系统 CMOS sensor point target detection star map matching embedded system 
中国光学
2018, 11(1): 115

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