气溶胶中锶元素的监测对于大气污染防治和工业设施排放监控具有重要意义。激光诱导等离子体光谱技术具有无需采样预处理、可原位快速检测等优势，在环境介质成分直接在线监测方面具有极大的应用潜力。介绍了基于实验室搭建的LIPS装置开展的气溶胶中锶元素的直接探测工作。利用整体平均法对气溶胶等离子体进行光谱分析，结果显示实验装置对锶元素的检测限为809 μg/m3。对于低密度气溶胶光谱，条件分析法可以将平均光谱的信噪比提升8倍。基于实验结果讨论了含锶气溶胶统计学特性和数据分析方法的影响。气溶胶中颗粒物的密度对等离子体温度的影响极小，光谱强度变化直接反应了激光激发气溶胶颗粒物的数量。通过对条件分析法使用范围的讨论，提出在测量周期内利用累计光谱取代平均光谱，可将系统的灵敏度提升近3个数量级。实验装置的检测限达到1.3 μg/m3，初步满足工业排放监测的需求。
激光诱导等离子体光谱 气溶胶 锶 条件分析 laser-induced plasma spectroscopy aerosol analysis Sr conditional analysis 光学 精密工程
2023, 31(19): 2827
1 兰州理工大学 材料科学与工程学院， 甘肃 兰州 730050
2 兰州理工大学 有色金属先进加工与回收国家重点实验室， 甘肃 兰州 730050
3 甘肃稀土新材料股份有限公司， 甘肃 白银 730922
采用静电纺丝法在不同气氛下制备了Sr2MgSi2O7∶Eu2+，Eu3+纤维，研究其晶体结构和形貌；将纤维与聚二甲基硅氧烷（PDMS）复合后获得Sr2MgSi2O7∶Eu2+，Eu3+?PDMS复合材料，研究其光致发光和应力发光性能。研究结果显示，氮气、空气下制备样品的XPS图谱同时出现Eu2+和Eu3+结合能特征峰；在360 nm和395 nm激发下复合材料的光致发光光谱中，不但有Eu2+位于469 nm处的蓝色宽带发射，还包含Eu3+位于615 nm的多个红色窄带发射。因为Eu3+在电荷补偿下还原成Eu2+并在刚性结构保护下不被氧化，证实了Eu3+在Sr2MgSi2O7中的自还原现象。随着Eu3+的掺杂浓度增大，光致发光和应力发光强度都先增大后减小，Eu2+和Eu3+的发射分别在5%和10%时达到最强。应力发光强度与应力的增长是线性关系，Eu2+的发射增长量大于Eu3+。在实物照片和CIE坐标中观测到光致发光颜色从蓝色逐渐接近红色，应力发光颜色在应力增大时逐渐从粉红色变为紫粉色。该材料的研究将为发光调控提供参考，在应力传感和防伪等领域有着潜在的使用价值。
Sr2MgSi2O7∶Eu2+，Eu3+ 纤维 自还原 应力发光 发光调控 Sr2MgSi2O7∶Eu2+，Eu3+ fibers self reduction mechanoluminescence luminescence regulation
1 北京中材人工晶体研究院有限公司，北京100018
2 中材人工晶体研究院有限公司，北京100018
3 中国科学院上海硅酸盐研究所，上海201899
采用自发成核坩埚下降法生长了直径25 mm的铈、锶共掺溴化镧(LaBr3∶5%Ce,x%Sr，简称LaBr3∶Ce,Sr，其中x=0.1、0.3、0.5，摩尔分数)闪烁晶体，测试对比了晶体的X射线激发发射光谱、透过光谱和脉冲高度谱等。结果表明，不同Sr2+掺杂浓度的LaBr3∶Ce,Sr晶体在X射线激发下的发射光谱波形基本一致，但相比未掺杂Sr2+的样品，发射峰的峰位发生了明显的红移，随着Sr2+掺杂浓度的增大，发射峰红移程度增大。不同Sr2+掺杂浓度的LaBr3∶Ce,Sr晶体在350~800 nm不存在明显的吸收峰，0.3%和0.5%Sr2+掺杂晶体的透过率有所降低。随着Sr2+掺杂浓度的增大，能量分辨率逐步提高，Sr2+掺杂浓度为0.5%时，LaBr3∶Ce,Sr晶体的能量分辨率最高，达2.99%@662 keV。对尺寸25 mm×25 mm的LaBr3∶Ce,0.5%Sr晶体进行了防潮封装，所得晶体封装件的能量分辨率为2.93%@662 keV。
闪烁晶体 坩埚下降法 X射线激发发射光谱 能量分辨率 封装 scintillation crystal LaBr3∶Ce,Sr LaBr3∶Ce,Sr vertical Bridgman method Xray excited emission spectra energy resolution encapsulation
四川大学 材料科学与工程学院, 四川 成都 610065
采用常规固相反应法合成了Pb1-xSrx(Mn1/3Sb2/3)0.05Zr0.48Ti0.47O3+0.25%CeO2+0.50%Yb2O3+0.15%Fe2O3 (PMS-PZT, x=0, 0.02, 0.04, 0.06)的三元系硬性压电陶瓷。采用X线衍射仪、准静态压电常数测试仪和铁电测试仪系统地研究了Sr取代对PMS-PZT陶瓷的相结构及电学性能的影响。实验结果表明, 无Sr取代和有Sr取代的PMS-PZT压电陶瓷均具有单一的四方相晶体结构。当x=0.02时, PMS-PZT的性能最佳: d33=415 pC/N,Qm=522,TC=291 ℃,kp=0.64,εr=1 304,Pr=11.32 μC/cm2,Ec=9.05 kV/cm。
晶体结构 压电性能 介电性能 Sr取代 PMS-PZT PMS-PZT crystal structure piezoelectric property dielectric property Sr-substitution
1 模拟集成电路国家级重点实验室, 重庆 400060
2 中国电子科技集团公司 第二十四研究所, 重庆 400060
采用65 nm CMOS工艺,基于时间域4倍插值技术,设计了一款6位3.4 GS/s Flash ADC。该插值技术可以将N位Flash ADC的比较器数量从传统的2N-1减少到2N-2。与传统插值技术不同,该技术利用简单的SR锁存器有效地实现了4倍插值因子,而无需额外的时钟和校准硬件开销,在插值阶段只需要校准2N-2个比较器的失调电压。在不同的工艺角、电源电压和温度(PVT)下,SR锁存器中的失调电压不超过±0.5 LSB。该ADC的采样频率达到3.4 GS/s,其在Nyquist输入时的ENOB达到5.4位,在1 V电源下消耗12.6 mW的功耗,其Walden FoM值为89 fJ/(conv·step)。
时间比较器 4倍时间域内插技术 SR锁存器 flash ADC Flash ADC time comparator 4 fold time-domain interpolation SR-latch
1 1.福建火炬电子科技股份有限公司, 泉州 362000
2 2.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海 200050
工业级脉冲储能多层瓷介电容器(MLCC)是现阶段国内研制和生产电子启动装置的重要元器件, 针对国内主要有机薄膜电容器尺寸大、寿命短、可靠性较低的不足, 本研究采用传统固相反应法, 制备了SrTiO3和CaTiO3基的脉冲储能介质陶瓷材料, 研究了微量助烧剂掺杂, 以及Sr2+/Ca2+相互掺杂对陶瓷材料的介电性能的影响, 并进一步制备和研究了以(Sr,Ca)TiO3为基体MLCC性能。实验结果表明: 通过加入质量分数1.0%的助烧剂, 引入微量Bi3+ 可取代Sr2+, 提高了SrTiO3材料的介电常数, 而Bi3+对CaTiO3基材料的介电性能无明显影响; Mn元素有效抑制高温烧结中Ti4+的还原, 降低介电损耗; 加入助烧剂有效降低瓷粉的烧结温度, 提高材料的致密性。(SrxCa1-x)TiO3体系的MLCC可保持较高的介电常数和较低的介电损耗, 当 x=0.4 时, 其介电损耗tanδ=1.8×10-4, 击穿强度为59.38 V/μm, 高低温放电电流变化率为±7%, 放电稳定, 在常温和高温(125 ℃)下经1000次循环充放电实验均未失效, 是一种在不同电场强度下具有相对较优的容量稳定性以及较高可靠性的脉冲特性(Sr,Ca)TiO3基电容器陶瓷介质材料。
(Sr,Ca)TiO3 瓷粉 脉冲 多层瓷介电容器 (Sr,Ca)TiO3 ceramic powder pulse multilayer ceramic capacitor 强激光与粒子束
2022, 34(4): 044003
针对传统第四代移动通信(4G)承载网络只能满足2G、3G和4G无线业务回传承载, 而无法满足5G无线回传对承载网络在带宽、时延、切片和可靠性等方面提出的更高需求, 更不能满足5G 各种业务场景中极高要求的实时保护倒换需求, 以及增强型移动宽带(eMBB)场景中业务保护和快速收敛需求, 文章提出一种分段路由(SR)隧道技术在5G承载网中的保护应用方案, 该方案采用面向连接的SR(SR-TP)隧道增强技术进行5G承载网中南北向业务端到端的保护应用, 采用最优SR(SR-BE)隧道技术进行东西向无连接业务的保护应用。实验结果表明, 与传统4G承载网保护方案相比, 该方案能全面解决5G eMBB业务场景对承载网的各种需求, 业务保护倒换均在50 ms内完成, 能全面满足电信级保护倒换要求。
分段路由 第五代移动通信承载网 面向连接的分段路由隧道1∶1保护 最优分段路由隧道保护 增强型移动宽带业务保护 SR 5G bearer network SR-TP 1∶1 protection SR-BE protection eMBB business protection
1 重庆电子工程职业学院人工智能与大数据学院, 重庆 401331
2 重庆望江工业集团有限公司, 重庆 400071
3 中国人民解放军陆军重庆军代局, 重庆 400050
现有的红外制导**严重依赖操作手对目标的捕获, 其捕获的精度与目标的纹理细节正相关。为了提升弱小区域的显示质量, 满足现有导引头小型化、模块化、低成本的设计要求, 本文设计了一种基于轻量级金字塔密集残差网络的图像增强模型, 该模型在密集残差网络基础上通过密集连接层和残差网络来学习不同尺度图像之间的非线性映射, 充分利用多尺度特征进行高频残差预测。同时, 采用深度监督模块指导网络训练, 有利于实现较大上采样因子的超分辨增强, 提高其泛化能力。大量仿真实验结果表明本文所提出的超分辨模型能够获得高倍率的超分辨增强效果, 其重建质量也优于对比算法。
超分辨增强 轻量级 红外图像 深度学习 特征级联 损失函数 恒等映射 SR reconstruction, lightweight, infrared image, de
X射线衍射(XRD)光谱是分析土壤粘粒矿物组成的重要手段, 但常规XRD分析存在前处理复杂、 耗时较长、 光谱分辨率低、 扫描不充分等问题。 为此, 该研究依托北京同步辐射装置(BSRF)的4B9A衍射实验站, 以我国东部不同气候带(即温带、 亚热带、 热带)的7种地带性森林土壤(棕色针叶林、 暗棕壤、 棕壤、 黄棕壤、 黄壤、 赤红壤和砖红壤)为研究对象, 利用同步辐射X射线衍射(SR-XRD)光谱对土壤粘粒矿物组成特征进行分析。 结果表明: (1)温带土壤(棕色针叶林、 暗棕壤和棕壤)质地以粘壤土为主, 而亚热带土壤(黄棕壤、 黄壤和赤红壤)分布在粘土和粘壤土的分界线上; 从亚热带到热带, 土壤质地呈现出粘土→壤土→砂土的变化趋势。 (2)土壤硅铝率(Sa)表现为温带土壤(5.22)>热带土壤(4.53)>亚热带土壤(4.49); 同样地, 硅铝铁率(Saf)也呈现出温带土壤(4.06)>热带土壤(3.53)>亚热带土壤(3.36)的变化规律。 (3)从温带到热带, 土壤粘粒矿物中高岭石的含量增加、 结晶度提高, 而伊利石的含量则逐渐减少; 温带土壤以2∶1型粘粒矿物为主, 而热带土壤则以1∶1型矿物为主; 在SR-XRD光谱中鉴定出了伊蒙混层、 长石两种粘粒矿物的存在, 而这两种矿物在常规XRD光谱中未被识别。 (4)与常规XRD法相比, 利用SR-XRD法分析土壤粘粒矿物组成具有以下优势: 一是前处理工作量较少, 常规XRD法需将粘粒样品制成不同类型的载玻片再进行测定, 而SR-XRD法直接测定粘粒样品即可; 二是光谱分辨率高, SR-XRD法的分辨率可达到≤100 nm, 从而能够检测到更多的衍射峰; 三是实验效率提高, SR-XRD法的优化扫描步长可达0.04°, 比常规XRD法增加1倍, 从而提高了测试效率; 四是扫描辨识度增加, SR-XRD法的看光时间可优化为4 min, 是常规XRD法的2倍, 使得样品的扫描更加充分。
SR-XRD光谱 常规XRD光谱 气候带 地带性森林土壤 粘粒矿物 Synchrotron Radiation X-ray diffraction spectrum Conventional X-ray diffraction spectrum Climatic zones Zonal forest soil Clay minerals
