相对于传统的780 nm饱和吸收光谱稳频技术,调制转移光谱法具有更高的灵敏度和分辨率。采用调制转移光谱技术将1560 nm分布式反馈激光器经全光纤放大和PPLN晶体高效倍频至780 nm后锁定在Rb ⁸⁷原子D₂线超精细谱线5 ²S_1/2(F_g=1)→5 ²P_3/2(F_e=0,1)交叉共振峰上,20 h激光器的频率漂移峰峰值为105 kHz,1 s的阿伦方差为3.7×10 ^-11,10000 s的阿伦方差为4.6×10 ^-12。研究了铷泡吸收长度对频率稳定性的影响。针对Rb ⁸⁷5 ²S_1/2(F_g=1)→5 ²P_3/2(F_e=0,1,2)吸收峰较弱问题,研究了不同偏振类型的泵浦光和探测光对误差信号的影响。

TFT基板四道掩膜版工艺可提升产能, 但其带来的产品品质困扰着各工厂, 白点不良即为四道掩膜版工艺产生。本文通过直流实验探究了白点产生的原因; 采用光照实验和高温实验, 研究了白点产生的机理, 同时利用工艺调整来改善白点不良。结果表明, 有源层膜质存在异常, 其导电性不同导致了反冲电压(ΔVp)的差异, 最佳公共电压的不同形成白点不良。栅极和源极耦合电容越小, 即硅边宽度越小, 白点越少, 直至消失。子像素存储电容越大, 钝化层厚度(PVX)由600 nm减小到400 nm, 白点不良程度可减轻1个等级。通过工艺调整, 将硅边宽度降低到1.2 μm, 可解决四道掩膜版工艺导致的白点问题。该研究对于产品品质和收益的提升以及后续产品开发提供了有效的解决方法及参考。

针对全向加速度计柔性支撑结构应力集中问题, 以压电加速度计高灵敏度为目标, 建立了考虑应力分布状态的新型全向加速度计柔性支撑结构优化设计模型。借助遗传算法, 通过协同优化初始长度15 mm压电曲梁不同部位的曲率和直径, 得到了具有变截面特征的压电全向加速度计曲梁支撑结构。数值实验结果表明, 所得到的3压电曲梁支撑加速度计解算的全向灵敏度为传统3直梁支撑加速度计的2.5倍, 且结构的最大应力仅为传统直梁结构的70%~90%。由于应力降低, 曲梁加速度计的加速度线性测量范围扩大为传统直梁加速度计的1.2倍。在1~81 Hz加速度下, 曲梁加速度计解算的全向灵敏度为0.7~1.3 V/g, 为直梁加速度计的1.6~2.9倍。该设计解决了通过直接改变梁结构形式难以实现传统梁结构加速度计高灵敏低应力响应的问题。

基于轴向挤压后屈曲模态的双稳态结构, 其跳转力、保持力和跳转行程等双稳态特征与预应力分布和后屈曲模态密切相关, 使得难以通过仅调整预压缩量来实现特定双稳态指标的设计。本文提出引入局部加强体调控预压双稳态梁临界屈曲载荷、应力分布及跳转特征的方法, 建立了具有对称局部加强体的预压双稳态梁跳转分析模型, 分析了预应力、加强体尺寸参数和位置对屈曲临界载荷、跳转力和行程的影响规律。结果表明: 局部加强体不影响原结构跳转力和保持力相等的特征; 与尺寸参数相比加强体位置参数对跳转力有较大影响, 随着位置的变化, 跳转力存在由大变小再变大的变化过程, 且调控同行程双稳态梁跳转力的幅度可达17.04%; 跳转行程主要依赖于局部加强体的刚度和所承受的预应力。

高灵敏度是微质量传感器准确探测细菌、病毒和气体等物质的关键指标。虽然借助微型化的高阶模态梁振动可以有效提升探测灵敏度, 但微尺度效应也降低了传感器的抗环境干扰能力。因此, 如何在特定尺度约束下提升高阶模态传感器的灵敏度已成为谐振式微传感器设计的前沿问题。本文在研究弹性梁几何构型、压电层尺寸与有效质量分布对振动模态影响关系的基础上, 建立了压电驱动多阶梯梁式微质量传感器的灵敏度分析模型, 以传感器灵敏度提升最大为目标, 建立了高阶振动模态下悬臂梁几何构型优化设计模型, 得到了在不同振动模态下具有最高灵敏度的悬臂梁构型, 使同尺寸传感器的灵敏度提升了10.0~15.0倍。考虑驱动位置与制造成本约束, 设计并研制了具有六阶梯梁结构的高阶模态微质量传感器。实验结果表明, 总长度为17.6 mm的六阶梯梁微质量传感器的灵敏度为18.8×104 Hz/g, 考虑制造误差的影响, 其二阶模态灵敏度为同尺寸等截面梁传感器的10.0倍, 较一阶模态同尺寸传感器灵敏度提升了19.8倍, 从而验证了所提出的高阶模态微质量传感器灵敏度提升方法的有效性和可行性。

基于可视化模型提出了一种听力障碍儿童的舌部训练方法。通过对听障儿童舌部发音位置的训练, 辅助其获取正确的发音位置和发音方式。该方法采用三维建模技术和传感器技术相结合的舌部康复训练方法, 建立舌部三维模型; 用腭位传感器获取发音过程中舌部位置信息; 选取23个声母作为样本, 建立健听儿童声母发音舌位置信息样本数据库; 最后, 驱动舌部模型, 引导听障儿童进行舌部发音位置训练。该方法能够显示健听儿童发音时舌部的运动过程, 克服了目前听障儿童语言训练中舌部训练过程中不可视的问题。实验结果表明: 该方法提高了听障儿童发音训练的效果, 缩短了康复训练时间, 尤其对于舌、下腭之间配合较为复杂, 发音位置较为隐蔽的发音, 提高发音训练的准确度超过15%。

压电式微质量传感器的测试精度直接依赖于结构频率对质量变化的灵敏程度。本文利用对称槽型梁和压电薄膜组成的对称敏感结构, 提出了一种提高传感器灵敏度的结构设计方法, 并设计了一种高精度谐振式微质量传感器。建立了结构频率变化对吸附质量敏感性的分析模型, 并研究了槽型截面参数、自振频率及振动模态对灵敏度的影响。与矩形截面结构进行了仿真与实验对比, 结果表明, 相同几何尺寸参数下, 槽型截面悬臂梁的一阶自振频率为1 851 Hz, 矩形截面悬臂梁的一阶自振频率为1 610 Hz, 相应的传感器灵敏度则分别为3.12×104 Hz/g和1.5×104 Hz/g, 前者是后者的2倍。该项设计为提高微质量传感器灵敏度提供了一种新思路。

为选育制备弱毒疫苗所需的毒害艾美耳球虫早熟株, 运用Jeffers建立的早熟系选育方法对毒害艾美耳球虫(E.necatrix)山西分离株进行了早熟选育, 并观察其内生发育。结果表明, 经过海兰白雏鸡8次传代之后, E.necatrix潜隐期由146.5 h缩短至139 h, 排卵高峰期由168 h提前至156 h; 其虫体各个发育阶段与亲本株相似, 但第二代裂殖体明显小于亲本株, 且出现的高峰提前。