利用激光熔覆工艺制备锡基合金熔覆层、镍/锡基合金熔覆层,对两种熔覆层的显微组织、硬度及摩擦磨损性能进行分析,并与铸造锡基巴氏合金进行对比。结果表明:锡基合金熔覆层由方块状SnSb、花瓣状Cu6Sn5和基体相α-Sn组成。由于镍元素的扩散作用,在镍/锡基合金熔覆层底部生成了NixSny和CuNiSb2混合相;两种激光熔覆层在截面深度0.1~0.7 mm处的显微硬度差别不大,均约为50 HV;随着截面深度增大,镍/锡基合金熔覆层的硬度急剧升高,这是因为过渡层中的镍元素扩散到了熔覆层,形成了Sn-Ni金属间化合物,增大了这一区域的硬度;镍/锡基合金熔覆层和锡基合金熔覆层的平均摩擦因数分别为0.165和0.199,均优于铸造锡基巴氏合金;两种激光熔覆层的磨损机理为表面疲劳磨损,磨损面有点蚀现象。铸造锡基巴氏合金的磨损较为严重,出现了犁沟,磨损机理为表面疲劳磨损和磨粒磨损。

差分吸收激光雷达是高精度测量大范围二氧化氮浓度的有效途径。介绍了差分吸收激光雷达原理及系统结构, 基于可调谐固体激光吸收技术, 以0.01 nm为步长, 测量了二氧化氮在3.410~3.435 μm吸收光谱, 实验结果表明, 在1.0 atm(1 atm=1.013×105 Pa)、25 ℃情况下, 所测吸收光谱与模拟计算吸收光谱相关系数为92.01%, 基于实测吸收光谱分析确定了二氧化氮测量激光波长对为on-line 3.424 μm、off-line 3.414 μm。并研究了差分吸收激光雷达二氧化氮测量信号预处理方法和去噪算法, 仿真计算结果表明, 采用信号预处理结合多重自相关检测法, 可有效将1 km内模拟探测所得二氧化氮浓度反演结果误差降为±0.1 mg/m3。

为了快速、准确地测定强化生物除磷(EBPR) 过程中污泥胞内糖原的含量,采用 4种预处理方法分别对污泥近红外光谱进行预处理,并结合联合区间偏最小二乘(siPLS) 进行变量优选,建立光谱吸光度数据与糖原含量的定量分析模型。结果表明,将一阶 S-G(Savitzky-Golay) 平滑处理后的光谱等分为 20个子区间,联合子区间[10 13 16 19]建立的 siPLS模型预测效果最优,预测集的均方根误差(RMSEP) 和相关系数(rp) 分别达到 0.0048、0.9105,且该模型的交互验证和外部验证相对分析误差(RPD) 均大于 3.0。一阶平滑处理后的光谱 siPLS模型预测精度高、建模变量少,可实现糖原含量的快速测定。

基于硅纳米孔(SiNHs)/银纳米颗粒(AgNPs)纳米复合薄膜制备了无机/有机物混合太阳电池, 并且研究它们的光吸收谱和光电转换等性能。SiNHs/AgNPs纳米复合薄膜利用金属辅助化学刻蚀方法获得, 然后在制备好的薄膜上旋涂一层有机聚合物PEDOT∶PSS作为空穴传输层。从光吸收谱可以看出, 有AgNPs的纳米复合薄膜有明显的吸收峰, 并且在短波区域, 相比于没有AgNPs的纳米复合薄膜, 整体的吸收有较大的提高。同时, 有AgNPs的太阳电池的短路电流密度和外量子效率均有明显的提高。尤其在对纳米复合薄膜表面进行钝化处理后, 该混合异质结太阳电池的光电转换效率最高可达到5.5%。认为, 这主要是由于AgNPs的局域表面等离激元共振效应和钝化减少纳米复合薄膜表面缺陷等原因使电池的性能有较大的提高。

非晶铟钨氧(a-IWO)薄膜晶体管(TFT)具有高迁移率和高稳定性的优点，但其适合于实际生产的制备工艺条件尚有待摸索。本文研究了退火温度对a-IWO TFT电学特性影响的基本规律和内部机理。实验结果表明，随着退火温度的升高，a-IWO TFT的场效应迁移率也相应增加，这是由于高温退火下a-IWO薄膜中氧空位含量增多并进而导致载流子浓度增加的缘故。此外，a-IWO TFT的亚阈值摆幅和阈值电压在200 ℃下退火达到最佳，我们认为主要原因在于此时a-IWO薄膜的表面粗糙度最小并形成了最佳的前沟道界面状态。

为了适应大尺寸高分辨率显示的技术需求，研究并开发用于非晶铟镓锌氧（a-IGZO）薄膜晶体管（TFT）阵列的低电阻电极非常关键。本文采用磁控溅射制备的金属银为源漏电极，设计并制作了底栅结构的 a-IGZO TFT器件。实验发现，具有单层银源漏电极的器件电学特性较差，这是因为银与a-IGZO之间不能形成良好的欧姆接触。另一方面，通过增加钛中间层而形成的Ag/Ti电极在保持低电阻的同时能够有效阻止银原子扩散并与a-IGZO形成较好的接触状态。最终制备的以Ag/Ti为源漏电极的a-IGZO TFT具有明显改善的电学特性，场效应迁移率为 1.73 cm2/V·s，亚阈值摆幅 2.8 V/(°)，开关比为2×107，由此证明了磁控溅射制备的银电极具有应用于非晶氧化物薄膜晶体管的实际潜力。