纤维结构电子器件近年来备受关注，但作为其核心部件的纤维结构光电极尚未实现批量化制造。尤其是，在沿长尺寸纤维电极组装纳米结构ZnO等常用半导体氧化物的过程中，往往面临前体溶胶长时间稳定保存与局部凝胶快速可控沉积的矛盾。因此提出了一种适合在长纤维基底上连续可控沉积纳米ZnO的电沉积方法。研究设计了能沿长纤维移动的微型连续流反应槽，并通过电泳作用强化胶团迁移，触发溶胶在纤维电极局部的快速凝胶化。最终，在长度超过米级的镀金属高分子纤维上，均匀包覆ZnO纳米薄层，并进一步在薄层上生长了多孔及纳米棒阵列结构的ZnO层，进而开发了一类纤维结构ZnO基光电极材料。该材料被成功应用于纤维太阳能电池，其中最佳的器件达到了0.446 V的开路电压、3.77 mA·cm-2的短路电流密度和0.41的填充因子。相关方法为突破多种纤维结构氧化物半导体电极的批量化制备瓶颈，实现大面积织物电子器件及智能纺织品加工提供了重要思路。
纤维太阳能电池 纳米氧化物 可控电沉积 长纤维电极 织物电子 激光与光电子学进展
2023, 60(13): 1316008
河南科技大学农业装备工程学院, 河南 洛阳 471003
土地利用/覆被变化(LUCC)问题是全球环境变化关注的热点问题之一。 研究伊洛河流域的土地利用变化对黄河流域生态保护与高质量发展具有重要意义。 基于长期的LandsatTM卫星遥感影像、 R语言弦图可视化模型以及线性模型冗余分析(RDA分析), 对伊洛河流域1990年—2020年30年间的土地利用时空变化特征、 土地覆被的流量、 流向及内在驱动因素进行了分析。 结果表明: (1) 1990年—2020年间, 伊洛河流域的土地变化呈现林地先减小后增加、 耕地先增加后减小、 建设用地整体增加、 水域整体减小的变化趋势; (2) 在数量上, 1990年—2020年每10年间, 耕地和林地的总变化量最大, 建设用地次之, 水域、 草地和未利用土地的变化量很小; (3) 1990年—2000年、 2000年—2010年、 2010年—2020年的土地利用类型相互转换主要以耕地和林地的相互转化为主, 土地利用变化程度呈上升趋势, 在2010年—2020年达到最高; (4) 1990年—2020年间, 林地重心整体向东北方向偏移, 耕地的重心整体向南迁移, 林地和耕地重心的变化与退耕还林政策有关。 建设用地总体围绕洛阳市主城区, 这与社会经济发展和城镇发展方向有关; (5) 在驱动力方面, 经济高速发展和退耕还林政策的实施是推动伊洛河流域土地利用面积变化的主要原因, 其中, 退耕还林政策的实施是林地和耕地面积变化的主要原因。 研究结果可为黄河流域生态保护和可持续发展提供科学依据。
伊洛河流域 土地利用 转移矩阵 驱动力 冗余分析 Yiluo River Basin Land-use Transfer matrix Driving force Redundancy analysis 光谱学与光谱分析
2022, 42(10): 3180
1 天津市环境保护科学研究院, 天津 300191
2 天津市大气污染防治重点实验室, 天津 300191
3 天津环科瞻云科技发展有限公司, 天津 300191
结合差分吸收臭氧激光雷达与近地面臭氧监测, 对天津市2018年6月23日至9月28日期间的臭氧污染垂直分布特征进行了长期观测。结果显示, 近地面与300 m高度处的臭氧浓度的变化趋势具有较高的一致性, 而随着高度的增加, 臭氧浓度呈现先升高后降低的趋势, 并在约1 000 m高度处达到最大值。受臭氧前体物由近地面向高空逐渐输送、以及NO向上传输过程中逐渐消耗的影响, 臭氧污染日变化曲线出现最大、最小值的时间随高度的升高逐渐推迟; 在1 500 m以上的高空, 臭氧日变化曲线出现双峰分布。在臭氧污染时段, 在高空也观测到高浓度的臭氧污染带, 在1 000 m处的臭氧浓度最大值约为570 μg/m3, 污染带厚度可超过1 km, 持续时间长达数日, 且在夜间不能完全消散。观测时段内总计在23个污染日出现高空与近地面臭氧污染的混合, 加重了近地面的臭氧污染程度。
差分吸收激光雷达 臭氧污染带 垂直分布特征 日变化曲线 differential absorption lidar ozone pollution zone vertical distribution characters diurnal variation curve
1 中国空气动力研究与发展中心 超高速所 四川 绵阳621000
2 电子科技大学 物理电子学院 四川 成都610054
3 激波管等离子体中太赫兹波传输特性仿真与实验研究
研究了太赫兹波在透射波窗口封闭的激波管中的等离子体中的传输特性，获得了传输衰减量随等离子体电子密度、碰撞频率、透波窗口材料以及电磁波频率的变化规律，并比较了相同条件下毫米波的传输特性.利用激波管为实验平台模拟产生高速飞行器等离子体，开展了太赫兹波在等离子体中传输特性实验.结果表明，太赫兹波在相同电子密度和碰撞频率的等离子体中衰减量比毫米波小得多; 随着等离子体碰撞频率的增加，太赫兹波传输衰减量先增加后减小,透波窗口增加了太赫兹波的传输衰减; 随着窗口材料的介电常数增加，太赫兹波反射率增加，太赫兹波传输衰减曲线出现周期性振荡，振荡周期约5GHz; 太赫兹波通信可能作为一种解决再入飞行器黑障问题的有效技术途径.
太赫兹波 传输特性 等离子体 衰减 terahertz wave transmission characteristics plasma attenuation
1 中国石化华北石油工程有限公司, 郑州 450006
2 电子科技大学 物理电子学院, 成都 610054
研究了瞬态电磁波在地层中的传输特性，为井中雷达系统设计和地层信息解释提供重要依据。通过对传播速度和衰减系数的理论计算，确定目标物与井眼间的距离以及井中雷达最大的探测距离。基于以上雷达波传输特性的理论研究，设计了一个井中雷达系统。为了验证该系统的工作性能，在石灰岩地层中开展了实验测试。实验结果表明：该雷达系统能够探测到距离井眼8 m 远的金属目标。
井中雷达 传输速度 衰减系数 探测距离 borehole radar propagation speed attenuation coefficient detection range 强激光与粒子束
2014, 26(3): 033202
1 电子科技大学 物理电子学院, 成都 610054
2 中国空气动力研究与发展中心 超高速研究所, 四川 绵阳 621000
针对黑障区高速飞行器测控通信研究需求，在激波管设备上开展了Ka波段毫米波与太赫兹波在等离子体中传输特性的实验研究，获得了不同电子密度和碰撞频率的等离子体中传输衰减特性实验数据。采用辅助差分方程的时域有限差分(ADE-FDTD)方法对实验进行了数值模拟，数值模拟结果和实验结果有很好的一致性。实验结果和数值模拟结果均表明：太赫兹波信号在相同的实验等离子体中传输衰减比毫米波信号小得多，具有更强的穿透等离子体能力；毫米波与太赫兹波信号在等离子体中传输衰减量随着等离子体电子密度的增加而增加，二者的差值也增加；太赫兹波能够作为解决高密度等离子体中电磁波传输的有效技术手段。
毫米波 太赫兹波 电子密度 碰撞频率 millimeter wave terahertz wave electron density collision frequency 强激光与粒子束
2013, 25(11): 2965
