1 西安交通大学 电气绝缘与电力设备国家重点实验室，西安 710049
2 西北核技术研究院 强脉冲辐射模拟与效应国家重点实验室，西安 710024
强电磁脉冲模拟装置中用于脉冲压缩的陡化电容器常采用电极与薄膜介质层叠的结构，其主要绝缘失效模式为沿面闪络。采用圆形平板电极，在SF6绝缘环境中和加载电压为前沿约30 ns的纳秒脉冲电压的条件下，实验研究了陡化电容器关键结构参数和气压对沿面闪络性能的影响。结果表明：（1）电极厚度、气隙和表面涂覆均不能明显改变层叠结构的沿面闪络电压；（2）气压可以提高层叠结构的沿面闪络性能，但是存在饱和趋势；（3）薄膜介质层数与沿面闪络电压近似线性比例关系；（4）增长薄膜介质伸出长度能显著提高沿面闪络电压。基于流注理论对上述结果进行了探讨，认为极不均匀场中，闪络起始主要由高场强区域决定，但是闪络通道的形成和发展主要由闪络路径上的背景电场决定，因此减小层叠结构三结合点处电场对闪络性能影响不大，但减小闪络通道发展路径上的背景电场，可以有效提高层叠结构的沿面闪络电压。
电磁脉冲模拟装置 陡化电容器 层叠结构 沿面闪络 流注 electromagnetic pulse generator peaking capacitor laminate structure flashover streamer 强激光与粒子束
2020, 32(2): 025017
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州310027
一种可以对单色光谱进行检测的并基于标准CMOS工艺的新型器件结构进行了制作和测试。 它的基本原理是： 利用器件本身两层结构对偏蓝色的短波长光和偏红色的长波长光的不同响应特性, 得到器件响应值对于波长的单调递增曲线并可由此得到输入光谱的单色波长信息。 文章中介绍了器件的基本工作原理, 设计制作了实验性器件并对其特性曲线进行了实际的标定, 最终给出了可用于单色光谱测量的器件响应和波长的对应曲线。
单色光谱 光谱检测 CMOS传感器 垂直层叠结构 Monochromatic spectrum Spectrum measurement CMOS image sensor Vertically integrated diode 光谱学与光谱分析
2009, 29(11): 3015
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
基于两层垂直层叠结构的色彩传感器可同时对偏蓝波段和偏红波段进行感应, 配合绿/品红滤波片, 为彩色成像提供了可能, 由于它完全兼容于标准CMOS工艺, 可以作为一种新型的CMOS彩色图像传感器像素的感光功能器件。通过垂直层叠结构, 配合两色滤波片, 抽取不同深度的光生载流子, 即可以得到相应波段的成像信息。通过仿真和实验得到了它的各通道响应曲线, 提出了一种增强对了声稳健性的多个多项式回归的方法并得到色彩转换矩阵, 把传感器的4通道响应转换为CIE XYZ三刺激值。同时在CIE L*A*B*空间中对器件传感得到的色彩和原始的色彩坐标进行了比对, 对器件的色彩准确度进行了一个量化评估。结果表明在应用新转换方法, 色彩误差大大优于常用的简单线性转换, 其色彩效果甚至优于商用Bayer滤光片式彩色CCD。
色彩传感器 彩色成像 CMOS成像传感器 垂直层叠结构 多个多项式回归
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
提出了基于垂直层叠结构的双波段传感器,该结构为同时对可见波段和近红外波段进行成像提供了可能。它的基本原理是利用不同波长的光在硅材料中穿透深度的非线性分布,即:短波长的可见光主要在表面被吸收,长波长的近红外光则主要在更深的位置被吸收。通过垂直层叠结构,抽取不同深度的光生载流子,即可以得到相应波段的成像信息。数值仿真分析表明,结构参量为D1＝2 μm,D2＝18 μm的结构能在400～1200 nm波长范围得到响应峰值波长为550 nm和1000 nm的最佳可见/近红外响应。
成像系统 多光谱 可见/近红外 成像传感器 垂直层叠结构
