中国工程物理研究院 a.微系统与太赫兹研究中心, 四川成都 610200电子工程研究所, 四川绵阳 621999
双极型晶体管性能统计分布在电离辐射之后会发生变化, 从辐射前对称的正态分布转化为辐射后非对称的对数正态分布, 这一统计特性转化缺乏清晰的物理图像。为了从微观机理层次解释这一转化过程, 通过大样本定制晶体管电离辐射效应实验, 获得基极电流、界面陷阱电荷辐射前后的统计特性, 发现两者统计特性转化具有一致性。基于基极电流的解析物理模型分析发现辐射前后基极电流统计特性转化源自于界面陷阱电荷统计特性转化, 并基于中心极限定理给出了界面陷阱电荷辐射前后统计特性转化的物理解释, 即界面缺陷面密度的分散性转化源于多个随机变量以乘积形式实现界面缺陷物理过程。
电离辐射 双极型晶体管 统计特性 irradiation bipolar transistor statistical distribution 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(12): 1513
1 西安文理学院信息工程学院, 陕西 西安 710065
2 西安交通大学 电子与信息学部微电子学院, 陕西 西安 710049
3 西安交通大学 西安市微纳电子与系统集成重点实验室, 陕西 西安 710049
提出一种基于缝隙波导的可分离且可同时测量接触电阻和无源互调(PIM)的电接触 PIM测试方法, 并在此基础上研究了金属接触 PIM的统计行为。通过接触样品的表面形貌和成分表征, 确定了铝合金和镀银铝合金待测件表面存在的氧化膜是产生 PIM的主要原因; 在几种不同压强下利用四线法多次重复加载后, 测量了接触电阻并获得了其统计规律; 利用设计的缝隙波导工装测试了铝合金和镀银铝合金金属接触界面接触电阻、 PIM和接触压力之间的关系。实验结果表明, 在特定压力下的接触电阻具有统计分布特性, 其 PIM值也随之具有波动性; 随着接触压力的增大, 接触电阻与 PIM值总体上都呈现下降的趋势, 且波动范围随之减小。
接触电阻 缝隙波导 统计分布 无源互调 微凸体 contact resistance slot waveguide statistical distribution Passive Intermodulation asperities 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(3): 278
1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 安徽省环境光学监测技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
可变荧光量与藻类活体细胞数有良好的相关性,然而在浮游藻类种类、尺寸及生长周期等条件不同的情况下,藻类单细胞的可变荧光量存在明显差异,直接利用可变荧光强度计算藻类活体细胞数将存在很大误差。因此,提出了一种基于可变荧光统计学分布的水体藻类活体细胞数分析方法。根据子样本细胞数的分布形状与可变荧光量一致的特点,利用可变荧光量的分布形状直接计算样品中藻类活体细胞数。研究结果表明,在浮游藻类单细胞的可变荧光量变化44倍的条件下,基于可变荧光统计学分析方法计算的活体藻细胞密度与显微镜的镜检结果基本一致,两者线性拟合的相关系数在0.93以上,相对误差绝对值的平均值在5.98%~16.94%之间,说明所提方法基本解决了藻类单细胞的可变荧光量对活体藻细胞计数结果的影响。
生物技术 藻类 活体细胞数 可变荧光 随机抽样 统计分布
1 钢铁研究总院, 北京 100081
2 钢研纳克检测技术股份有限公司, 北京 100081
3 金属材料表征北京市重点实验室, 北京 100081
铸&锻GH4096高温合金涡轮盘拥有高承温能力、 高强度、 低裂纹扩展速率、 高抗疲劳性能等优异性能, 是航空发动机的关键热端部件。 但由于其合金化程度较高、 零件尺寸大、 制备工艺复杂等, 不可避免会出现成分和组织分布不均匀, 一定程度影响涡轮盘的服役性能。 微区X射线荧光光谱(μ-XRF)具有微区分辨率高、 分析速度快、 多元素同步分析、 非破坏性等优点, 被广泛应用于考古、 地质、 生物等领域, 但对大尺寸高温合金构件的成分分布的研究较少, 对于材料各原始位置处的成分定量分布表征也未见报道。 本试验通过选择合适的测量条件、 优化仪器定量方法, 建立了基于微束X射线荧光光谱的新型铸&锻GH4096合金涡轮盘成分分布定量分析方法, 并引入了原位统计分析方法对涡轮盘中Cr, Co, Mo, W, Ti, Al, Nb和Ni八种主要元素进行了定量统计分布解析。 发现涡轮盘厚度的中心区域内Co, Mo和Ti三种元素从轮毂至轮缘存在较明显的弧形负偏析带, 而Ni和Cr两种元素存在弧形正偏析带。 另外, 涡轮盘径向也存在一定的成分梯度分布, Co, Cr和W三种元素含量从轮毂到轮缘的呈现逐渐降低的趋势, 而Mo, Ti和Nb三种元素含量则呈现逐渐上升趋势。 对各元素最大偏析度、 统计偏析度、 统计符合度计算分析后可知, Cr, Co, Mo, W, Ti, Nb和Ni七种元素测量区域内整体偏析程度较小、 统计符合度大, 在材料元素设计值允许范围内具有较好的成分均匀性。 使用火花源金属原位分析仪(OPA-200)对相同测试区域的元素进行了线分布分析, 其分析结果与微束荧光光谱得到的分析规律具有较好的一致性, 说明大尺寸涡轮盘在热处理过程中存在温度场分布, 导致了各元素扩散行为以及显微组织分布的差异, 因此不同部位的成分也存在一定偏析。 通过对大尺寸的涡轮盘成分进行定量统计分布解析, 对于评价新型铸&锻变形GH4096高温合金涡轮盘的成分分布均匀性, 解析制备工艺与大尺寸构件成分、 组织结构分布的相关性具有重要意义。
微束X射线荧光光谱 涡轮盘 原位统计分布分析 偏析 统计符合度 Microbeam X-ray fluorescence spectroscopy Turbine disk In situ statistical distribution analysis Segregation Statistical coincidence 光谱学与光谱分析
2021, 41(11): 3498
针对高分辨率极化合成孔径雷达(SAR)影像中极化特征呈现尖峰拖尾等复杂多样的统计特点,采用混合高斯模型(GMM)对极化特征进行建模,提出了一种约束距离的混合多元高斯分布的参数估计算法。该参数估计算法在贪婪期望最大算法框架下设计约束距离函数,自动估计混合分量的个数和模型参数,进而在贝叶斯框架下实现极化SAR影像的地物分类。对Radarsat-2旧金山等地区三组影像数据的分类结果表明:相比于经典的分类算法,所提GMM分类算法的总体精度提高了7%~10%,且对样本数目的依赖性更小,在城区和耕地区域等异质区域可以得到精度更高的分类结果。
遥感 混合高斯模型 统计分布 合成孔径雷达 参数估计
军械工程学院 电子与光学工程系, 石家庄 050003
为实现混响室中威布尔分布杂波的有效模拟,营造逼真的雷达电磁环境,基于广义平稳非相关散射电磁环境下混响室信道衰落特性,通过控制幅度调制信号对衰落系数进行补偿,提出一种基于时域波形设计的混响室地杂波模拟方法.通过调节输入信号序列中大、小幅度脉冲比例,改变混响室传统输入信号的零均值幅度特性,以实测地杂波统计特性为参考,最终得到与实测数据统计特性参数一致的混响室杂波电磁环境.用最大似然估计和KS检验法对实验数据作参数估计和假设检验,实测地杂波数据拟合于标准威布尔模型,混响室实验数据拟合于实测地杂波幅度统计模型,从而实现了实测地杂波起伏特性的混响室有效模拟.
混响室 威布尔分布 地杂波 拖尾比 统计特性 reverberation chamber Weibull distribution ground clutter trailing ratio statistical distribution 强激光与粒子束
2015, 27(8): 083202
武夷学院机电工程学院, 福建 武夷山 354300
将三模压缩算符作用在三模真空态上构建三模压缩真空态。对三模中的两个模进行测量，讨论这种选择性测量对第三模的压缩效应、反聚束效应和光子统计分布的影响。研究结果表明：若测得第一和第二模场处于双模压缩态，那么第三个模场塌缩为单模压缩态，且其压缩效应得到增强；量子态测量可增强光子统计分布的非经典特性，但对第三模场的反聚束效应没有影响。
量子光学 三模压缩真空态 压缩效应 反聚束效应 光子统计分布
针对常见的两类量子交互干涉实验，Young 氏双缝干涉和超低强度长时间曝光量子交互结果显示出的明显波动统计分布特性,本文基于另一种经典概率测量模型Bayes统计依据的条件概率方法,提出条件概率变值测量模型，建立了测量模拟方法，给出了不同参量的测量公式，并对相关的重要条件进行描述.通过2个具体例子按每个函数形成四组16个直方图统计分布进行比较，对给定例子中的重要特性进行了分析.分析表明，在同步/异步、对称/反对称的作用下，条件概率测量模拟系统能针对左路、右路、双路粒子和双路波动交互作条件形成两类8种不同的统计分布.从不同的侧面显现了双路粒子同左/右路异步加算符信号之间的直接耦合关系，以及左/右路同步加算符信号与双路波动之间的干涉输出关系.在条件概率模型的条件下，单路/双路、粒子和波动的区别非常明晰,可以从中看到Feynman提炼的经典和量子统计之间的区别,统计判据直接从直方图分布中即可区分. 这类特性从基础层面显示了波/粒二重性的怪异特性，可以通过粒子性的模型完整描述.
条件概率 统计分布 波动特性 干涉实验 Conditional probability Statistical distribution Wavelike Interference
在分析存在背景和噪声干扰下的红外小目标检测方法的基础上，提出了一种时空结合的红外小目标检测算法。首先，基于相邻帧背景图像灰度值变化的特点，提出了基于三阶中心矩统计分布确定小目标区域方法，接着对图像进行非下采样Contourlet变换(NSCT)，定义子带的能量系数，并结合各个子带的能量系数得到各点的能量值，进而得到一个基于各点能量值的图像。最后，根据能量图像中小目标、背景及噪声的不同分布特点，利用阈值分割得到要检测的小目标。仿真实验结果表明，该方法能较精确地检测出红外小目标，具有较高的检测率和较小的平均虚警数；对单一背景和运动背景下的红外小目标进行检测，其检测率分别达到了98%和97%，平均虚警数仅为0.05和0.17，并且在小目标出现快速以及不规则运动时仍能进行有效检测。
小目标检测 非下采样Contourlet变换 统计分布 红外图像 small target detection nonsubsampled Contourlet transform statistical distribution infrared image
中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川 绵阳 621900
采用Nd∶YAG激光对全石英多模光纤进行激光诱导损伤实验,结果全部为光纤端面损伤, 主要是由光纤端面的杂质缺陷引起的。通过对激光损伤形貌的分析, 明确光纤端面损伤机理。采用Matlab对光纤损伤端面进行图像处理, 获得光纤端面损伤点的大小、出现频率和位置分布的统计特性。通过分析发现,光纤端面损伤点位置分布服从一定的规律, 光纤前端面和后端面不同; 光纤端面不同大小损伤点出现频率服从高斯分布; 注入激光特性参数决定光纤前端面损伤特性, 光纤传能特性以及光纤端面质量决定其后端面损伤特性。
物理光学 激光损伤 光纤端面 损伤形貌 图像处理 统计分布
