采用高温固相法合成了BaSi2O2N2∶Eu2+蓝绿色荧光粉, 在440~460 nm蓝光激发下, 该荧光粉发射峰值波长488 nm的蓝绿色光。通过共掺杂微量Mg2+和Ge4+离子, BaSi2O2N2∶Eu2+蓝绿色荧光粉的热猝灭性能显著提升。在蓝光芯片激发下, 使用BaSi2O2N2∶Eu2+蓝绿色荧光粉搭配Y3(Al,Ga)5O12∶Ce3+黄绿色荧光粉以及CaAlSiN3∶Eu2+红色荧光粉, 可以封装色温6 500 K、显色指数Ra达到96.5、所有特殊显色指数R1~R15都大于90的全光谱白光LED。通过封装老化测试, Mg2+和Ge4+离子掺杂的BaSi2O2N2∶Eu2+蓝绿色荧光粉较未掺杂的荧光粉老化性能提升近1倍。
蓝绿色荧光粉 白光LED 全光谱 显色指数 blue-green phosphor white LED full spectrum color rending index
大连理工大学 辽宁省微纳米及系统重点实验室, 辽宁 大连 116024
聚合物微流控芯片对键合精度、键合强度及键合效率要求高。为了避免超声波键合中微通道被堵塞, 解决键合过程中由调平精度和高频振动引起的键合强度低、键合压力分布不均的问题, 设计了一种基于超声波键合的熔接结构和压力自平衡夹具。首先, 利用感压胶片对压力自平衡夹具和不带自平衡功能的夹具的压力分布进行测量, 并定义了压力分布系数进行量化。其次, 利用两种夹具分别对设计芯片进行超声键合, 并利用工具显微镜对焊线和微通道截面进行观测。最后, 对两组芯片进行键合强度测试和密封性测试。实验结果表明：所设计的熔接接头结构对微通道的控制精度可达2.0 μm。压力自平衡夹具结构简单可靠, 可提高压力均匀性35.20%~43.18%,并使得焊线均匀一致, 同时可提高键合强度15.3%~45.1%, 并保证密封性。该熔接结构和压力自平衡夹具可满足聚合物微流控芯片的控制精度、键合强度、压力均匀性及其密封性的要求。
微流控芯片 超声波键合 熔接结构 压力自平衡夹具 microfludic chips ultrasonic bonding joint structure self-balancing jig
1 大连理工大学机械工程学院, 辽宁 大连 116024
2 大连理工大学辽宁省微纳米技术及系统重点实验室, 辽宁 大连 116024
基于激光诱导荧光检测技术的微流控系统广泛应用于生物化学检测领域。针对微流控系统中检测样本较少, 诱导荧光强度较弱的问题, 设计并制作了一种集成有微透镜阵列(MLA)的微流控芯片来提高荧光检测强度。采用热熔技术制备直径变异系数为0.36%的8×8光刻胶微透镜阵列模具。采用软光刻工艺, 制造集成有聚二甲基硅氧烷微透镜阵列的盖片, 焦距均匀性误差为7%。制造具有微通道的基片, 并采用氧等离子键合技术封装盖片和基片。将浓度为10 μmol·L-1的异硫氰酸荧光素荧光染料溶液注入微流控芯片, 利用荧光显微镜检测芯片的荧光强度。结果表明, 透镜处的荧光强度比无透镜时提高了约2.2倍。
探测器 微透镜阵列 热熔法 荧光检测 聚二甲基硅氧烷 激光与光电子学进展
2017, 54(8): 080402
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室 超精密光学工程研究中心，吉林 长春 130033
2 长春理工大学 经济管理学院，吉林 长春 130022
针对光刻投影物镜中光学元件X/Y/θ微动调整的工程需求，研制了一种基于3-RRR结构的光学元件柔顺微动调整机构，并对其位姿正解进行了研究。建立了3-RRR柔顺并联机构的伪刚体模型，并采用矢量代数法理论推导了该机构的位姿正解，得到了它的理论雅克比矩阵。然后，在NASTRAN中建立了3-RRR柔顺并联机构的有限元模型，得到了仿真环境下该机构的位姿正解和雅克比矩阵。最后，对研制的3-RRR柔顺并联机构进行了实验研究，得到了该机构真实的位姿正解和雅克比矩阵。实验结果表明，实验雅克比矩阵的各项系数分别为0.577 7、-0.304 0、-0.283 3、0.002 1、0.524 6、-0.516 5、1.402 6、1.481 9、1.435 3，而理论雅克比矩阵相对应的各项系数分别为0.612 9、-0.306 5、-0.306 5、0、0.530 8、-0.530 8、1.444 6、1.444 6、1.444 6，得到的数据表明: 采用矢量代数法能够理论推导出该机构正确的位姿正解公式。提出的3-RRR柔顺微动调整机构位姿正解方法为微动调整机构的研制提供了设计依据。
柔顺并联机构 光学元件微动调整 位姿正解 伪刚体模型 矢量代数法 雅克比矩阵 flexure parallel mechanism lens micro adjusting mechanism forward kinematic solution pseudo rigid body model vector algebra Jacobian matrix
大连理工大学 辽宁省微纳米及系统重点实验室, 辽宁 大连 116023
针对芯片即时检测(POCT)芯片对键合精度、键合强度、生产效率和生物兼容性的要求, 基于超声波键合技术设计了结构化的导能筋布置形式和阻熔导能接头结构。研究了超声波键合时间和键合压力对微通道高度保持性能的影响, 确定了精密超声波键合工艺参数。利用高精度显微镜、拉伸试验机和羊全血分别对键合后芯片的微通道高度、键合强度、微通道密闭性以及液体自驱动性能进行了测试。结果表明: 所设计的导能筋布置形式合理可靠; 利于芯片各功能的集成, 阻熔导能接头结构能够较精确地控制键合后微通道的高度, 键合精度达到2 μm; 全血驱动时间的极差在20 s以内; 所确定的键合工艺参数能够实现高强度的键合, 键合强度不小于2.5 MPa。该熔接结构及工艺参数具有键合精度高、键合强度高、生物兼容性好和熔接均匀等优点, 可应用于医用POCT芯片产品中。
即时检测芯片 超声波键合 熔接结构 通道高度 工艺参数 Point-Of-Care Testing(POCT) chip ultrasonic bonding joint structure microchannel height processing parameter
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
为提高某中波红外探测器的图像质量, 设计了基于FPGA的红外图像实时处理系统, 系统能够完成实时的非均匀性校正与盲元补偿处理。介绍了目前常用的非均匀性校正、盲元识别和补偿算法, 并结合实际工程需求采用多点法进行非均匀性校正以及8点平均法进行盲元补偿。在仿真实验成功的基础上, 基于FPGA平台构建了硬件平台。系统可以实现系数自定义更新, 可以手动或自动完成非均匀性较正系数计算, 以及实现盲元列表的自动更新操作。利用某国产中波红外探测器对处理系统进行了测试试验, 实验结果表明: 校正后图像非均匀性＜03%, 盲元率＜0001%。系统工作稳定、可靠, 图像处理满足实时性和精度要求。
红外探测器 非均匀性校正 盲元补偿 infrared imaging detector nonuniformity correction blind pixel compensation
1 中船电子科技有限公司，北京100070
2 中国船舶工业系统工程研究院，北京 100094
为提高信息对抗侦察系统的通用性和可重用性，快速适应信息对抗多种作战任务和作战平台，借鉴美国海军开放架构计算环境 (OACE)，从技术架构、基础设施、任务配置与中间件应用 4个方面开展研究，构建了一种信息对抗侦察系统开放架构计算环境。能够基于通用计算平台实现侦察系统软硬件的分离，基于软件中间件实现侦察系统业务应用与计算技术的分离。通过仿真验证，信息对抗侦察系统开放架构计算环境能够支持侦察系统软硬件即插即用，满足其快速升级与灵活扩展需求。
信息对抗 侦察系统 开放架构计算环境 中间件 information countermeasure reconnaissance system Open Architecture Computing Environment middleware 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(4): 590
(Sr,Ca)AlSiN3∶Eu2+红色荧光粉在热性能和长期使用性能等方面还有一定差距,导致制成的白光LED在长期工作状态下发生光衰和色标漂移,影响了白光LED的品质.为解决这一问题,将微量碱土金属离子和稀土金属离子掺入(Sr,Ca)AlSiN3∶Eu2+中,研究其对(Sr,Ca)AlSiN3∶Eu2+红色荧光粉热性能和长期使用性能的影响.实验结果表明: Li+-Dy3+、Li+-Ho3+等碱土金属-稀土金属离子对(Sr,Ca)AlSiN3∶Eu2+红色荧光粉的光衰性能有较明显的提升,同时也显著减小了制灯后长时点亮的色漂移.
白光LED 红色荧光粉 长期性能 WLED red phosphor long term performance
