1 国网辽宁省电力有限公司, 辽宁沈阳, 110000
2 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院, 辽宁沈阳, 110000
3 国网辽宁省电力有限公司营口供电公司, 辽宁营口 115000
4 国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司, 辽宁锦州 121000
5 国网辽宁省电力有限公司铁岭供电公司, 辽宁铁岭 112000
电力稳定器在电网中起到稳定电压的作用, 一旦该设备出现异常, 电网运输电力质量会受到直接影响。面对这种情况, 研究一种基于红外成像技术的中低压电网电力稳定器高温运行可靠性图像识别技术。该研究中利用红外成像技术采集电力稳定器图像并实施预处理。分割电力稳定器红外图像, 划分目标区域和背景区域。提取目标区域 5个直方图-阶统计特征。以 5个直方图-阶统计特征为基础, 结合判别系数, 构建分类器, 实现电力稳定器状态识别。针对存在异常的电力稳定器, 计算图像目标区域处的相对温差, 确定可靠性等级。结果表明: 5个测试稳定器中只有 2个稳定器处在异常状态, 具体为稳定器 2中组成部分 3异常, 稳定器 5中组成部分 1异常。稳定器 2组成部分 3相对温差为 82.32%, 对应可靠等级为 2级, 可靠性低; 稳定器 5组成部分 1相对温差为 91.35%, 对应可靠等级为 3级, 可靠性非常低。对比实验结果表明, 所提方法识别准确率达到 92.3%以上, 优于对比方法, 具有更大的应用价值。
红外成像技术 中低压电网 电力稳定器 可靠性 图像识别 infrared imaging technology, medium and low voltag
1 长沙理工大学土木工程学院，长沙 410114
2 长沙理工大学桥梁工程安全控制教育部重点实验室，长沙 410114
为实现工业废料的二次利用，将电石渣部分替代粉煤灰掺入碱激发粉煤灰-矿渣(AAFS)中，制备碱激发粉煤灰-矿渣-电石渣复合凝胶材料(AAFSC)。本文考察了不同电石渣掺量下AAFSC的抗碳化性能，并通过压汞测试、热重分析、X射线衍射仪和扫描电子显微镜等分析材料的微观结构。结果表明：经快速碳化作用，AAFSC的孔隙结构会向有害孔发展，抗压强度明显衰减；AAFSC在碳化前中期的抗碳化性能优于AAFS，但随碳化龄期延长，这种优势逐渐减小甚至消失；试验推荐的电石渣掺量质量分数为6%，此时AAFSC在碳化前中期具备最佳抗碳化性能，且在碳化后期仍具有最大抗压强度39.92 MPa；随电石渣掺量增加，AAFSC中Ca(OH)2含量增加，这些Ca(OH)2在碳化过程中被消耗，生成了方解石、霰石等碳酸盐。
电石渣 粉煤灰 矿渣 碱激发 碳化 碱度 微观结构 carbide slag fly ash slag alkali activation carbonation alkalinity microstructure
1 长沙理工大学土木工程学院, 长沙 410114
2 长沙理工大学桥梁工程安全控制教育部重点实验室, 长沙 410114
以粉煤灰、矿渣、电石渣为前驱体, 采用氢氧化钠-水玻璃混合激发剂, 将两者混合制备地聚物。考察前驱体配比和激发剂参数对粉煤灰-矿渣-电石渣基地聚物抗压强度的影响, 通过压汞测试(MIP)和扫描电子显微镜(SEM)等对材料微观结构进行研究。结果表明: 地聚物抗压强度随电石渣取代粉煤灰量、液固比和激发剂模数的增加先增大后减小, 当电石渣取代矿渣量减少或激发剂浓度增加时, 抗压强度不断上升; 地聚物的总孔隙率和大孔占比总体与抗压强度呈负相关, 强度越高的地聚物微观结构越致密。试验得出的地聚物最优配比为粉煤灰、矿渣、电石渣质量比为32∶15∶3, 液固比为0.55, 激发剂浓度为30%(质量分数), 激发剂模数为1.2, 对应的28 d抗压强度为77.83 MPa。
地聚物 电石渣 粉煤灰 矿渣 抗压强度 微观结构 geopolymer carbide slag fly ash slag compressive strength microstructure
1 中山大学 电子与信息工程学院， 广州 510006
2 中山大学 电力电子及控制技术研究所， 广州 510275
3 广东省第三代半导体GaN电力电子材料与器件工程技术研究中心， 广州 510275
基于氮化镓(GaN)等宽禁带(WBG)半导体的金氧半场效应晶体管(MOSFET)器件在关态耐压下，栅介质中存在与宽禁带半导体临界击穿电场相当的大电场，致使栅介质在长期可靠性方面受到挑战。为了避免在GaN器件中使用尚不成熟的p型离子注入技术，提出了一种基于选择区域外延技术制备的新型GaN纵向槽栅MOSFET，可通过降低关态栅介质电场来提高栅介质可靠性。提出了关态下的耗尽区结电容空间电荷竞争模型，定性解释了栅介质电场p型屏蔽结构的结构参数对栅介质电场的影响规律及机理，并通过权衡器件性能与可靠性的关系，得到击穿电压为1200V、栅介质电场仅0.8MV/cm的具有栅介质长期可靠性的新型GaN纵向槽栅MOSFET。
氮化镓 栅介质可靠性 功率MOSFET 纵向槽栅结构 电场屏蔽 GaN gate dielectric reliability power MOSFET vertical trench gate structure electric field shielding
长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室，吉林 长春 130022
报道了一种由ZnO纳米棒和CuCr1－xMgxO2薄膜组成的新型紫外光电探测器。采用溶胶凝胶法制备CuCr1－xMgxO2薄膜后在水热条件下生长ZnO纳米棒，然后使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及分光光度计对CuCr1－xMgxO2/ZnO的形貌、结构和吸收特性进行表征，研究了CuCrO2/ZnO和CuCr1－xMgxO2/ZnO探测器的紫外光电探测性能。紫外探测实验结果表明：该探测器具有快速响应特性，在－10 V测试电压下的光暗电流比约为CuCrO2/ZnO的2.6倍，响应度相比CuCrO2/ZnO提高了2.3 A/W。CuCr1－xMgxO2/ZnO探测器具有优良的探测性能，而且制备工艺简单，成本低，可批量生产，是一种性能优良的光电探测器，在紫外检测方面具有多种应用。
探测器 Mg2+掺杂 溶胶凝胶法 响应度 光暗电流比 光学学报
2022, 42(14): 1423001
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 激光与物质相互作用国家重点实验室，吉林 长春 130033
本文对激光空间合束主镜进行优化设计与分析，以抑制强激光空间合束系统主镜热畸变，提高主镜面形精度。首先，对比分析了选择不同材料作为主镜基底的优缺点，从理论上初步确定了主镜材料、镜体厚度、支撑方式和轻量化结构形式；然后，利用有限元方法对空间合束主镜进行了热畸变分析，并结合热畸变结果对镜体结构形式进行拓扑优化设计；最后，对主镜进行重力、环境适应性和基频分析，验证设计的合理性。分析结果表明：6光合束主镜在单束10 kW激光辐照下，随着辐照时间的增加，镜面温升值和P-V值逐渐增大；辐照3 min后初设计主镜表面温度达83.4 ℃，P-V值为155 nm，受镜体结构影响，辐照区内热畸变值不一致，差值约占镜面P-V值的1/6；为改善热畸变的不一致性，提高镜体强度，对主镜进行拓扑优化设计，优化后主镜轻量化达54.5%，辐照区热畸变一致性好，镜面热畸变量减小了近1/3；不同俯仰姿态下，主镜重力变形值基本相同，不足10 nm；环境温度的改变会引起主镜的镜面畸变和平移，稳态温差值越大，主镜面形P-V值和镜面平移量越大；模态分析显示主镜基频满足系统要求。本文研究结果将对激光空间合束系统的设计提供依据。
大功率激光 空间合束 主镜 激光热畸变 轻量化设计 high power laser incoherent combining primary mirror laser thermal deformation light weight
1 中山大学电子与信息工程学院, 广东 广州 510275
2 中镓半导体科技有限公司, 广东 东莞 523500
3 北京大学东莞光电研究院, 广东 东莞 523500
4 常州市武进区半导体照明应用技术研究院, 江苏 常州 213161
5 半导体照明联合创新国家重点实验室, 北京 海淀区 100083
6 东莞市中实创半导体照明有限公司, 广东 东莞 523500
讨论了基于LED和荧光灯光源以及有无紫外线光谱的动态光照明的分类和应用。介绍了基于荧光灯的动态光照明历史。并讨论了发光二极管技术应用于动态光照明的原因。综述了动态光照影响人体皮质醇,褪黑素,警觉性,体温和情绪的作用机理。并介绍紫外线照射的安全标准。提出了一种理想的动态光照明,此种动态光考虑显色指数,色温,光照度,光谱结构和动态变化。
动态光照明 日光 生物节律 情绪 光化学 dynamic lighting daylight circadian rhythms mood photochemistry
1 中国科学院 光电技术研究所，四川 成都610209
2 新疆 63610部队
3 中国科学院 研究生院，北京100049
4 西安电子科技大学，陕西 西安710126
5 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春130033
从红外相机自身特性和使用角度两方面对靶场红外图像序列中不均匀(花纹)背景产生的原因进行了剖析，分析了传统红外图像非均匀校正算法在处理靶场序列红外图像上的优缺点，提出在目标跟踪过程中随着场景变化，基于实时线性标定的非线性红外图像的校正的新方法，克服了传统方法的弊端，实时确定了校正增益系数和校正因子，消除了序列红外图像中不均匀背景。通过对含有弱小目标的靶场实际序列红外图像进行仿真验证表明，新方法去除了图像固定图案噪声，消除了探测器坏元的影响，输出了理想的序列红外图像。
红外图像 线性标定 非均匀性校正法 校正增益 IR images linear calibration non-linear correction gain correction
1 第二炮兵装备研究院，北京 100085
2 清华大学 精密仪器与机械学系，北京 100084
针对在使用干涉、Moiré偏折等方法进行流场高速动态测量时条纹图中大量无效数据对计算结果的影响，提出了一种基于连续小波变换的条纹图相位分析方法。利用小波变换的瞬时条纹频率分析能力，选用复Morlet小波及合适的小波参数，使得条纹图的小波变换模极大值与其调制度系数成正比,将其作为加权最小二乘法相位展开算法的权值，保证了相位有效展开。使用曲线拟合进行小波变换脊定位，缩短了定位时间并消除了噪声干扰。仿真实验显示，使用该方法得到的分析结果与实际相位值的相对误差小于0.01%；内波流场测量实验显示，使用该方法进行条纹图分析，密度梯度测量精度达到了5×10-6 g/cm4。结果表明，用该方法进行条纹图相位分析可以有效消除无效数据对结果的不利影响，相位展开有效可靠，分析结果精度高。
条纹图 相位提取 相位展开 小波变换 Morlet小皮 fringe pattern phase extraction phase unwrapping wavelet transform Morlet wavelet
中国科学院半导体研究所, 半导体材料科学重点实验室, 北京 100083
利用ZEMAX软件设计了一套应用于可调谐DBR激光器输波长锁定的光路系统, 该系统包括非球面镜、分光镜、法布里-珀罗标准具和消色差双胶合透镜。借助软件中的镀膜模块设计法布里-珀罗标准具的内部结构并表征其透射谱线,通过多重结构模块构建分光系统, 然后使用偏振分析模块计算系统总耦合效率和两分支的分光比。优化设计后的光路系统可应用于C波段可调谐DBR激光器20个信道的波长锁定。
可调谐DBR激光器 波长锁定 DBR tunable laser wavelength locking ZEMAX ZEMAX
