Author Affiliations
Abstract
1 School of Electronic and Information Engineering, Wuxi University, Wuxi 214105, China
2 Institute of Advanced Technology on Semiconductor Optics & Electronics, Institute of Laser Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China
In this work, the surface morphology and internal defect evolution process of GaAs substrates implanted with light ions of different fluence combinations are studied. The influence of H and He ions implantation on the atomic mechanism of the blister phenomenon observed after annealing is investigated. Raman spectroscopy is used to measure the surface stress change of different samples before and after implantation and annealing. Optical microscopy and atomic force microscopy are used to characterize the morphology changes of the GaAs surface under different annealing conditions. The evolution of bubbles and defects in GaAs crystals is revealed by transmission electron microscopy. Through this study, it is hoped that ion implantation fluence, surface exfoliation efficiency and exfoliation cost can be optimized. At the same time, it also lays a foundation for the heterointegration of GaAs film on Si.
surface morphology internal defect evolution surface stress bubbles and defects Journal of Semiconductors
2023, 44(5): 052102
江南大学物联网工程学院轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏 无锡 214122
利用蒙特卡罗模拟和光密度算法评估线扫描成像系统对被测样品内部缺陷的检测性能。首先，引入三维体素分割方法，实现对内部缺陷不规则组织边界的精细划分，以改善传统蒙特卡罗方法难以准确模拟复杂组织的光学传输问题；分析了仪器参数对光子在组织内部的穿透深度、探测器的探测深度和表面漫反射率的影响，确定了最佳的参数配置；最后，利用光密度算法评估了系统对不同大小和深度缺陷的检测性能。仿真结果表明，在光源入射角为15°、光源-探测器距离为1 mm的条件下，线扫描成像检测系统能够兼顾光子探测深度和表面反射率；对于大（a=2 mm，b=3 mm，c=1 mm）、中（a=2 mm，b=2 mm，c=1 mm）、小（a=2 mm，b=1.5 mm，c=1 mm）三种尺度的椭球体缺陷，系统的缺陷深度检测限分别为3.5 mm、3 mm、2.7 mm。本研究结果为面向水果等农产品内部缺陷检测的线扫描成像系统的参数优化和性能评估提供了理论依据。
线扫描成像系统 蒙特卡罗模拟 内部缺陷 光密度算法 水果 激光与光电子学进展
2023, 60(12): 1215005
1 太原理工大学土木工程学院, 太原 030024
2 中铁三局集团投资有限公司, 太原 030001
为监测在役混凝土结构在使用过程中的内部缺陷程度变化并定位缺陷位置, 本文探索一种基于应力波的探测方法并进行试验研究, 将压电传感器(PZT)以阵列形式安装在混凝土表面, 将混凝土划分为不同区域, 阵列中的一个传感器发射波, 另一个传感器接收波, 采用扫频模式和五峰值脉冲模式对混凝土不同区域进行监测。试验结果表明, 当应力波通过待监测区域时, 由于混凝土内部存在缺陷, 应力波幅值衰减, 波能降低。为了量化混凝土结构内部缺陷程度, 构造基于接收信号的能量指数和损伤指数, 并分别建立其与缺陷程度的函数关系, 依据不同区域能量指数和损伤指数差异, 确定混凝土内部缺陷存在的区域。试验结果与试件实际情况相吻合, 验证了本文采用压电传感器监测混凝土内部缺陷的可行性。
压电传感器 应力波 混凝土结构监测 内部缺陷 信号能量分析 时域分析 piezoceramics transducer stress wave concrete structure monitoring internal defect signal energy analysis time domain analysis
针对YOLOv4在焊缝X射线探伤缺陷图中检测精度与召回率低的问题，设计了YOLOv4-cs算法。该算法改进了YOLOv4的卷积方式，使得模型训练参数大大减小，其次通过去除下采样及在52×52的特征层中融合第2个残差块得到的特征图的方式提高模型检测精确率，与此同时利用K-means对数据集重新聚类，修改YOLOv4模型的先验框。实验结果表明，YOLOv4-cs在识别铝合金焊接接头X射线3种缺陷的召回率提高显著，其平均精准度均值（mAP）为88.52%，较原YOLOv4模型提升了2.67个百分点，检测速度由20.43 frame/s提升到了24.47 frame/s。
图像处理 深度学习 焊缝内部缺陷检测 目标检测 YOLOv4 激光与光电子学进展
2022, 59(16): 1610002
1 安徽建筑大学机械与电气工程学院, 安徽 合肥 230601
2 安徽春谷3D打印智能装备产业技术研究院, 安徽 芜湖 241000
激光增材制造技术主要分为选区激光熔化和激光直接沉积,其能够满足个性化需求,制造复杂构件时具有无可比拟的优势。简要介绍了激光增材制造技术的原理与方法,通过对国内外有关文献进行调研与分析,阐述了目前激光增材制造构件的残余应力、裂纹、球化和孔隙等内在缺陷所对应的处理方法和工艺,并提出了解决激光增材制造产品缺陷的方法。
激光加工 激光增材制造 复杂构件 内在缺陷 处理技术 激光与光电子学进展
2019, 56(10): 100004
吉林大学仪器科学与电气工程学院，吉林长春 130000
随着材料科学的迅速发展，复合材料、高分子材料在航空航天领域得到了广泛应用。由于这些材料的特殊性质，现有的较为成熟的探伤手段都不能有效对其进行检测。但对于太赫兹波来说，许多非极性、非金属材料都是半透明，可以有效探测到这些材料的内部缺陷。本文简要介绍了太赫兹的性质及太赫兹无损探伤原理，并以航天领域应用较广的几种复合材料为例对太赫兹无损检测应用做了简介。
太赫兹波 无损检测 内部缺陷 复合材料 应用 terahertz wave nondestructive testing internal defect composite materials application 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(4): 562
东北大学机械工程与自动化学院，辽宁 沈阳 110004
在红外定量缺陷检测领域，现有的理论方法大多会带来较大的误差。另外，利用热传导方法检测缺陷的理论也仅仅停留在对表面缺陷的检测上。在表面缺陷检测的热传导理论的基础上，提出了试件内部缺陷检测的热传导理论模型。
无损检测技术 热传导 内部缺陷 non-destructive testing technology heat conduction internal defect
1 北京科技大学北京市腐蚀、 磨蚀及表面技术重点实验室, 北京 100083
2 西南技术工程研究所, 重庆 400039
在普通X射线源上进行X射线衍射断层扫描成像检测晶体材料内部缺陷的研究极少, 短波长X射线衍射仪(short wavelength X-ray diffractometer, SWXRD)相比同步辐射装置, 体积小巧、 实用和维护费用低。 在SWXRD上进行X射线衍射断层扫描时, 缺陷边界的确定直接影响成像的质量和缺陷的辨别。 采用衍射强度阈值法对测试数据进行处理, 使得缺陷边界清晰可辨。 运用Gauss函数拟合测试数据探索各种因素对阈值大小的影响, 解决阈值设定的难题。 通过研究置于铝粉中的不同直径像质计对阈值大小的影响, 发现阈值为基体强度的91%较合适。 然后测试铝板上的细缝进一步验证了阈值法对缺陷边界的改善和阈值选择的准确性。
短波长X射线 衍射层析成像 阈值法 内部缺陷 晶体材料 Short wavelength X-ray Diffraction tomography Threshold value method Internal defect Crystal materials 光谱学与光谱分析
2011, 31(6): 1712
1 Institute of Laser and Infrared Application,Xi’an Jiaotong University,Xi’an 710049,CHN
2 Insititute of Modern Physics, Xi’an Jiaotong University,Xi’an 710049, CHN
半导体光子学与技术
2005, 11(2): 142
