广东工业大学 物理与光电工程学院，广州 510006
针对传统Cascade算法协商效率低、吞吐量不高的问题，提出了一种面向共驱混沌同步密钥分发的Cascade-Biconf信息协商算法。该算法基于奇偶校验和二分法纠错算法的原理，将所得密钥进行置乱、分块并传输校验值用以二分法纠错。与传统Cascade算法不同，Cascade-Biconf信息协商算法通过优化分块的大小降低了协商过程中的交互次数和计算量。仿真结果表明：在通信双方初始密钥误码率为0.1的情况下，Cascade-Biconf信息协商算法可将传统Cascade算法的协商效率由0.76提升到0.84，总吞吐量提升27.9%。
信息协商 Cascade算法 密钥分发 混沌同步 保密通信 information reconciliation, Cascade algorithm, key
合肥工业大学 微电子设计研究所 教育部IC设计网上合作研发中心, 合肥 230601
在无人机3D地形测绘中, 作为核心模块的时间数字转换器(TDC)需要具有远距离测量能力和高测量分辨率。基于对测距系统的长续航、公里级测距能力和厘米级测量精度的综合考量, 文章设计了一种用于TDC的低功耗多相位时钟生成电路。采用了伪差分环形压控振荡器, 通过优化交叉耦合结构, 在保证低功耗的前提下, 提升了信号边缘的斜率, 增强了时钟的抖动性能和对电源噪声的抑制能力。在电荷泵设计中, 通过对环路带宽的考量选取了极低的偏置电流, 在进一步降低功耗的同时缩小了环路滤波器的面积。基于SMIC 180 nm CMOS工艺完成了对多相时钟生成电路的设计。仿真结果表明, 在400 MHz的输出频率下, 环路带宽稳定在1 MHz。该电路在不同工艺角下均能达到较快的锁定速度, 相位噪声为-88 dBc@1 MHz, 功耗为1 mW, 均方根抖动为27 ps, 满足厘米级测距的精度需求。
时间数字转换器 多相时钟 低功耗 压控振荡器 电荷泵 TDC multi-phase clock low power consumption voltage controlled oscillator charge pump
为了进一步提升P-GaN 栅HEMT器件的阈值电压和击穿电压, 提出了一种具有P-GaN栅结合混合掺杂帽层结构的氮化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)。新器件利用混合掺杂帽层结构, 调节整体极化效应, 可以进一步耗尽混合帽层下方沟道区域的二维电子气, 提升阈值电压。在反向阻断状态下, 混合帽层可以调节栅极右侧电场分布, 改善栅边电场集中现象, 提高器件的击穿电压。利用Sentaurus TCAD进行仿真, 对比普通P-GaN栅增强型器件, 结果显示, 新型结构器件击穿电压由593 V提升至733 V, 增幅达24%, 阈值电压由0509 V提升至1323 V。
氮化镓高电子迁移率晶体管 增强型 击穿电压 混合帽层 GaN HEMT enhancement-mode breakdown voltage hybrid cap layer
提出一种基于注意力和中间融合表示的三维重建模型, 旨在重建具有精细化结构的三维模型。该方法利用轴向空间注意力机制学习不同方向的信息, 将其嵌入编码器中以捕获局部结构特征; 并基于双流网络推测深度图和三维平均形状以设计中间融合表示模块, 该模块能够有效地融合可见表面细节信息, 从而更好地描绘对象的三维空间结构。实验结果表明: 所提出的轴向空间注意力机制和中间融合表示模块增强了特征提取的能力, IoU和F-score比PixVox++分别提升了1.3%和0.4%, 三维重建效果更优。
深度学习 三维重建 轴向空间注意力 深度图 中间融合表示 deep learning 3D reconstruction axial spatial attention depth map intermediate fusion representation
1 1.江苏大学 环境与安全工程学院, 镇江 212013
2 2.江苏大学 能源研究院, 镇江 212013
3 3.扬州大学 环境科学与工程学院, 扬州 225127
在光催化产氢反应中引入助催化剂可促进光生电子快速转移, 是提高光催化活性的有效方法。而目前, 高效助催化剂主要仍然是贵金属, 其高昂的价格极大限制了实际应用。本研究探讨了构筑非贵金属助催化剂CoN与g-C3N4 0D/2D紧密界面对光催化制氢性能的影响。负载非贵金属助催化剂CoN可以有效提高2D g-C3N4的光催化制氢活性, 负载量对其活性也有影响。构筑的0D/2D紧密界面有利于光生电子快速传输。两者的共同作用使得10% CoN/2D g-C3N4复合物光催化制氢效率达到403.6 μmol·g-1·h-1, 是2D g-C3N4单体的20倍。在CoN/2D g-C3N4复合材料中, 负载CoN作为析氢助催化剂可以显著促进电荷转移过程, 从而大幅提高光催化析氢活性。
非贵金属 CoN 助催化剂 光催化 产氢 non-noble metal CoN cocatalyst photocatalysis hydrogen production
中国铁路设计集团有限公司电化电信院，天津 300308
针对被动式太赫兹安检系统因环境影响导致图像质量波动，从而影响识别算法，导致准确率大幅降低的问题，提出了基于 Focal-EIOU损失函数的改进 YOLOv4算法，并用被动式太赫兹人体安检图像对刀、枪违禁物品进行模型训练获得模型。建立不同环境、不同位置角度携带刀枪嫌疑物人员的太赫兹图像数据库，采用图像增广的方法构建丰富数据集；将 YOLOv4的 CIOU loss改进为 Focal-EIOU loss，提高算法对太赫兹图像识别的鲁棒性，进而经过训练获得较优的模型。在本文的测试集中，使用改进后的算法训练的模型平均检测精确度(mAP)达到 96.4%，检测速度在 28 ms左右，交并比(IOU)平均值为 0.95，在同等条件下高于常规算法，改善了检测识别的效果。实验结果表明，本文方法能够有效提高被动式太赫兹人体安检系统的嫌疑物识别准确率，有利于该项技术在人体安检领域的推广应用。
太赫兹成像 人体安检 目标识别 损失函数 terahertz imaging human security object identification loss function 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(8): 810
1 清华大学化学工程系, 北京 100084
2 北京智芯微电子科技有限公司能源互联网智能终端核心芯片可靠性技术国家与地方联合工程研究中心, 北京 100089
3 北京芯可鉴科技有限公司, 北京 102200
作为一种广泛使用的工程塑料, 尼龙的老化备受关注。 当作为电力系统芯片的封装材料时, 尼龙在自然环境下的老化有可能会导致封装失效, 从而影响芯片使用的可靠性, 严重时甚至导致芯片的失效, 给电力行业带来巨大损失。 常规的自然老化和人工加速老化评价周期非常漫长, 不同因素对尼龙老化的影响机理十分复杂, 且这种影响难以研究, 使得评价尼龙的老化稳定性成为一大难题。 采用自主开发的原位老化评价系统, 对尼龙6(PA6)和尼龙66(PA66)的老化稳定性及湿度对老化的影响进行了研究。 该系统可以实现光照/温度/湿度/氧气等环境因素的加载, 通过高灵敏度地测定材料在综合环境因素作用下产生的气相降解产物来评价材料的老化稳定性, 评价时间缩短到几小时。 实验表明, PA6和PA66的气相降解产物以H2O和CO2为主, 由于H2O在气相中的浓度不稳定, 因此以CO2的产生量作为老化评价指标。 通过对不同自然老化时间PA6和PA66的原位老化评价, 并与其ATR-FTIR红外光谱图进行对照, 证明了原位老化评价方法能够较好地反映尼龙的老化程度, 自然老化时间越长, PA6和PA66的稳定性越低, CO2的产生量越大。 进一步, 采用该方法研究了湿度对PA6和PA66老化反应的影响, 证明增大湿度对尼龙老化存在促进作用, 而且升高温度会进一步促进湿度对老化的促进作用。 研究表明, 原位老化评价方法是一种快速评价尼龙老化稳定性及环境因素影响的有力手段。
尼龙6 尼龙66 原位老化评价 傅里叶变换红外光谱 Nylon 6 Nylon 66 In-situ aging evaluation FTIR
华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200241
基于激光冷却技术,理论研究了冷却光参数对镱原子永磁体塞曼减速器的影响。通过对冷却光的光强、有效系数进行计算分析,得到永磁体塞曼减速器的最佳长度。研究永磁体塞曼减速器磁场分布对冷却光偏振和失谐量的依赖关系,发现将塞曼捕获速度设为310 m/s时,若采用失谐量为-400 MHz的σ-光,永磁体塞曼减速器的磁场幅值可较小,此时原子在塞曼减速器末端更容易脱离共振减速过程。根据优化后的冷却光参数,本文结合磁偶极子模型,提出了适用于冷镱原子光晶格钟的横向磁场永磁体塞曼减速器,为星载钟以及可搬运光钟的发展奠定基础。
激光冷却 塞曼减速 永磁体 失谐量 饱和光强 laser cooling Zeeman slower permanent magnet detuning saturation intensity
