1 宁波大学 信息学院, 浙江 宁波 315211
2 宁波工程学院 电子与信息工程学院, 浙江 宁波 315216
3 宁波赛尔富电子有限公司, 浙江 宁波 315103
利用计算流体力学(CFD)软件Fluent模拟了梳状肋片散热器的大功率LED灯的温度场分布。从散热器肋片高度、肋片间距以及灯具的照射角度三方面分析了散热器的散热效果。通过对比分析不同散热器的速度流场与温度场分布, 得知当肋片高度为10mm、间距为4.1mm时散热器散热效果最佳。灯具的照射角度也会影响到散热器的散热性能, 当照射角为90°时散热器性能最佳。
应用光学电子学 计算流体力学 散热器 applied optoelectronics CFD(computational fluid dynamics) LED LED heat-sink
1 宁波大学 信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
2 宁波赛尔富电子有限公司, 浙江 宁波 315103
设计了一种大功率白光LED照明灯具的封装结构，通过有限元计算，分析其稳态工作下的温度场分布，并通过温度测试实验表明，器件上测试点温度76.0℃，散热器外壳温度71.0℃，误差分别为2.6%和2.3%，理论计算与实验结果基本吻合。在此基础上，结合灯具各构件的温度场分布与传热学原理，提出了一种新的散热封装结构,为大功率LED的散热优化方案提供了有效依据。
LED灯具 温度场分布 封装 热通道 LED lamps temperature fields distribution encapsulation hot channels
1 宁波工程学院电子与信息工程学院, 浙江 宁波 315216
2 宁波大学信息科学与工程学院， 浙江 宁波 315211
红外硫系玻璃透射率高，光谱范围宽，可广泛应用于红外热像仪等光学系统，然而红外玻璃在熔制过程中容易因组分不均匀造成各种内部缺陷，影响成像质量。利用透视成像的原理，在分辨力估算的基础上，设计了一种可检测玻璃内部宏观缺陷的系统。这种系统光源功率可调，可以检测厚度和直径都在几毫米到几十毫米范围内的红外硫系玻璃，在300 mm成像距离条件下分辨尺寸达到0.19 mm，并且可对长度63.4 mm的物体成满像。通过Sobel算子进行玻璃内部条纹边缘提取，可以获得更加清晰的条纹特征。
探测器 红外硫系玻璃 透视成像 内部宏观缺陷 边缘检测
1 宁波大学信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
2 中国科学院上海技术物理研究所, 红外成像材料与器件重点实验室, 上海 200083
3 宁波市电业局, 浙江 宁波 315010
近几年紫外探测技术在电晕放电检测以及局部放电故障诊断方面的作用越来越突出。然而电晕放电过程中的电光特性, 以及紫外辐射强度与电晕电流强度之间的量化关系仍然是一个值得深入研究的问题。在不同交流电压和湿度下, 通过对电晕电流强度和紫外探测器响应的光脉冲数的测量, 发现电晕电流强度和光脉冲数随极间电压的升高而显著升高, 并且随着相对湿度的增加呈大致减小的趋势。在此基础上, 通过电光传递函数研究了电晕电流强度和紫外光脉冲数之间的量化关系。结果表明, 在不同电压和湿度下, 传递函数变化并不大, 保持在2.45～3.53之间, 因此可以用紫外光脉冲数来表征电晕电流强度等级。这对于直接从光学角度定量表征放电等级, 提高放电故障光学测量的准确率具有重要意义。
交流电晕 电晕电流 紫外光脉冲 传递函数 AC corona discharge corona current UV pulse transfer function
宁波大学信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
用熔融急冷法制备了系列Ho3+/Tm3+共掺的78GeS2-12Ga2S3-10CsI玻璃样品, 测试了样品的吸收光谱以及808 nm激光泵浦下的2 μm中红外荧光光谱。 用Judd-Ofelt理论计算了Ho3+离子在78GeS2-12Ga2S3-10CsI硫卤玻璃中的强度参数Ωi(i=2,4,6)、 自发辐射跃迁概率Arad和辐射寿命τr等光谱参数, 以及Ho3+离子在2 μm处的吸收截面σa、 发射截面σe和增益系数G(λ)。 讨论了808 nm激光泵浦下的样品中红外荧光特性与Tm3+离子掺杂浓度之间的关系, 分析了Tm3+和Ho3+之间的能量转移机制。 结果表明, Ho3+/Tm3+共掺的78GeS2-12Ga2S3-10CsI玻璃是一种理想的2 μm激光基质材料。
中红外发光 硫卤玻璃 Ho3+/Tm3+共掺 Mid-infrared luminescence Chalcogenide glass Ho3+/Tm3+ codoped
1 宁波大学 信息科学与工程学院，浙江 宁波 315211
2 宁波理工科技股份有限公司，浙江 宁波， 315800
为准确检测电晕放电的位置和强弱,考虑电晕放电会发出日盲紫外波段(240~280 nm)光，对这一波段的目标进行检测可以避免太阳光的干扰这一特点，研制了一种基于分光方式的日盲紫外-可见光双光谱照相机。设计了一种孔径为68 mm、焦距为180 mm的高分辨率折反射结构的日盲紫外镜头，并设计了基于TMS320DM642的DSP芯片的图像处理电路。借助DSP／BIOS实时内核和RF5框架，实现了图像采集、图像输出显示、和压缩存储任务的调度，采用加权平均算法实现了图像融合。在阳光强烈的夏天对90 m处的汞灯紫外点光源和背景进行了野外成像实验，获得了较为清晰的紫外图像、可见光图像以及合成图像。此外，提出了相机的改进建议。
日盲紫外可见光双光谱照相机 折反射镜头 图像融合 solar blind ultraviolet and visible dual-spectral catadioptric telescope DM642 DM642 image fusion
1 宁波大学 信息科学与工程学院，浙江 宁波 315211
2 中国科学院上海技术物理研究所 传感技术国家重点实验室，上海 200083
卫星工作时，由斯特林机致冷的HgCdTe中长波红外探测器会经受从-173℃以下到常温的成千上万次温度 循环.由于不同材料的热膨胀系数(TEC)不匹配，这样就会造成电极封装的疲劳和失效，进而影响卫星的正常工 作.利用中科院上海技术物理研究所研制的温度循环设备TCE-a，模拟了真空环境下的斯特林制冷机的开关机模 式，发现了In焊凸点的两种失效模式.运用有限元方法，对In焊凸点的失效进行了力学分析.
红外探测器 In焊凸点 温度循环 失效 有限元方法 IR detector indium solder-bump thermal cycle failure finite element methed(FEM)
中国科学院上海技术物理研究所,传感技术国家重点实验室,上海,200083
从真空热浸和电流冲击两个方面对碲镉汞红外探测器进行了研究.真空热浸在星载红外探测器中是十分重要的一项试验,通过研究得到大面积甚长波探测器芯片的耐真空热浸温度为85℃、95℃下39 h的热浸会降低探测器的性能;在电流冲击的实验中,得出低温下探测器芯片耐冲击能力低于室温下的探测器芯片,低温下40 mA的脉冲电流会降低其性能,而室温下相应的脉冲电流为70mA.粘接胶的热导率和厚度是影响耐冲击能力的主要因素.
碲镉汞 红外探测器 可靠性 真空热浸 电流冲击
中国科学院上海技术物理研究所,传感技术国家重点实验室,200083
在某些情况下斯特林制冷机采用间歇式工作方式,以延长卫星在太空中的服务年限,因此由斯特林机致冷的低温半导体器件如HgCdTe中长波红外探测器会经受成千上万次从-173℃以下到常温的温度循环,这个过程可能会造成器件的失效.为了研究器件的失效机理和可靠性,帮助筛选器件,本文介绍了一种自制新型的温度循环实验设备,型号TCE-a.经过数千次温度循环,设备满足器件筛选实验要求.
低温半导体 温度循环 环境应力筛选
中国科学院,上海技术物理研究所,传感技术国家重点实验室,上海,200083
利用X射线光电子能谱、红外喇曼反射谱和红外透射谱,研究了在超高真空环境下,红外探测器在电老化一段时间后,其表面镀ZnS的Ge窗口材料表面的变化情况.对比电老化前后的两种探测器窗口的实验结果,表明探测器窗口上的吸附物可能来自真空腔内的易放气部件,如连接导线的外皮.
红外透射谱 红外探测器 ZnS ZnS XPS XPS Infrared transmittance spectrum Infrared detector
