1 南昌大学物理与材料学院,江西 南昌 330031
2 南昌大学空间科学与技术研究院,江西 南昌 330031
太赫兹在高速通信、生物医学、无损检测、空间探测和安全防护等众多领域有广阔的应用前景,然而高灵敏室温太赫兹探测器是其亟待解决的难题之一。新兴拓扑材料特殊的光电子学性质为太赫兹探测开辟了新路径。基于第一性原理计算第II类狄拉克半金属NiTe2的能带结构及拓扑表面态,采用机械剥离法得到NiTe2纳米片,通过集成电路工艺制备金属-NiTe2-金属场效应晶体管,并测量其太赫兹光电流响应。结果表明,室温下NiTe2响应度可达2.44 A/W,噪声等效功率约为14.96 pW/Hz1/2,在零偏压自驱动下,响应度仍有2.25 A/W,噪声等效功率下降到9.55 pW/Hz1/2,可与同类探测器媲美,且具有较大的线性度范围,在空气中也具有良好的稳定性。该器件良好的性能对进一步促进室温太赫兹探测器实际应用及集成具有重要意义。
太赫兹 拓扑半金属 探测器 自驱动 场效应晶体管 terahertz topological semimetal detector self-driving field effect transistor 激光与光电子学进展
2023, 60(18): 1811023
中国电子科技集团公司第五十一研究所, 上海 201802
基于雷达辐射源的非合作侦察定位系统因具有良好的 “四抗”能力, 而成为电子战领域的研究热点; 但是非合作辐射源的时空频特征未知, 又给非合作侦察定位系统带来一系列亟需解决的技术问题。为此, 应用非合作侦察定位技术原理, 对辐射源侦察引导、系统时标提取、弱信号处理等关键技术进行了研究, 并在此基础上完成了工程样机的设计。最后, 通过外场试验的测试充分验证了非合作侦察定位技术在工程上的可实现性。
非合作侦察定位 外辐射源 时标提取 互相关处理 non-cooperative reconnaissance and location external radiation source extract timebenchmarks correlation process 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(3): 452
工业与信息化部电子第五研究所 电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室,广东 广州 510610
剂量率效应是电子元器件和系统的抗辐射鉴定考核中不可缺失的项目。脉冲激光束是一种较好的模拟剂量率效应的手段。相比传统脉冲X 射线装置,利用激光束模拟剂量率效应,脉冲输出稳定,寄生电场效应低,可进行器件微区辐照,而且激光束模拟剂量率装置易实现,剂量率试验的时间和成本均远低于高能X 射线辐射试验。虽然激光束模拟剂量率装置具有上述优势,但由于激光束本身的特性,这种方法具有一定的局限性,其中高功率激光的非线性吸收、器件金属线的遮挡效应会严重影响激光束模拟剂量率效应的适用性。因此必须通过适当的试验设计和理论修正才能获得相对准确的剂量率试验结果。本文从激光束模拟剂量率效应原理出发,详细阐述影响激光束剂量率模拟试验适用性的因素,并分析克服这些影响因素的途径,以指导激光束模拟剂量率效应装置的开发和应用。
激光束 剂量率效应 模拟等效性 抗辐射加固 pulse laser beam dose rate effects simulation adequacy radiation hardening 太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(1): 139
1 广东海洋大学数学与计算机学院, 广东 湛江 524088
2 国家海洋局国家卫星海洋应用中心, 北京 100081
3 大连海洋大学海洋科技与环境学院, 辽宁 大连 116023
在石油类污染水体中, 油会吸附在悬浮颗粒物表面而形成一个双层结构, 影响水体后向散射系数光谱特征, 分离水体石油类物质与悬浮颗粒物对后向散射系数光谱的贡献, 能提高水体石油类污染后向散射理论模型的准确性。 将美国Wyatt公司生产DAWN HELEOS Ⅱ18角度散射测量仪、 美国SEQUOIA公司生产的LISST-100x B粒径仪和美国Hobilabs公司的后向散射仪HydroScat-6 Sprctral Backscattering Sensor(HS6)联动观测, 构成后向散射系数光谱测量系统, 分别测量不同水样的散射强度电压值、 粒径分布及粒径浓度、 后向散射系数等参数, 提出了利用Mie散射理论计算未知折射系数物质的体散射函数β(λ,θ)的新思路及分离后向散射系数光谱的算法。 选择已知折射系数m的石英砂作为颗粒物与采自不同油田区域的油污水进行配比, 获取不同特性水样, 测定相关数据。 首先, 根据Mie散射理论计算出各样本对应的水体体积散射函数β(λ,θ); 其次, 建立的DAWN HELEOS Ⅱ 18角度激光散射仪测定散射强度对应的电压值V(θ)转化为体积散射函数β(λ,θ)的关系式; 再次, 根据最优化方法估算出油砂混合的等效折射系数mos以及油的折射系数mo; 最后, 利用β(λ,θ)和估算的mos值及mo计算出各类样本的后向散射系数bb(λ), 分别建立油污水bb,o(λ)和石英砂bb,s(λ)与油砂混合总bb,os(λ)的分离算法。 分离算法的建立一方面提高了水体石油类污染后向散射理论模型的准确性, 另外一方面拓展了米散射理论在海洋水色遥感中的应用。
油砂混合水体 后向散射测量仪 Mie散射理论 体积散射函数 分离算法 Mixed water with petroleum and sands Backward scattering instruments Mie scattering theory Volume scattering function Separation algorithms
1 大连海洋大学海洋科技与环境学院, 辽宁 大连 116023
2 辽宁省高校近岸环境科学与技术重点实验室, 辽宁 大连 116023
翅碱蓬是辽东湾北部滨海湿地一种典型的植被, 其生物量的评估对了解滨海湿地生态系统生产力, 生态系统机构和功能的形成具有十分重要的作用。 而翅碱蓬覆盖度不均一, 特别是自然状态下的覆盖度较低, 土壤背景影响严重。 将基于模拟Landsat 8 OLI数据的转换型土壤调整指数(transformed soil adjusted vegetation index, TSAVI)作为自变量, 与地面实测生物量进行回归分析, 构建了翅碱蓬群落生物量反演模型。 结果表明: TSAVI(红光600~687 nm, 近红外820~880 nm)与生物量的相关性显著, 相关系数在0.9左右, 最高相关系数可达0.92; 线性、 二次多项式优于对数、 指数和幂模型, 模型拟合优度r2都为0.83, 再结合模型的F值和运算效率, 认为线性模型是反演成熟翅碱蓬生物量的最优模型。 最后, 实现了研究区域Landsat 8 OLI卫星遥感数据翅碱蓬群落生物量反演及模型验证, 估算值和实测值的相关系数r为0.962, 平均相对误差为0.106, 翅碱蓬覆盖度越大, 相对误差越低, 覆盖度低的翅碱蓬生物量反演的相对误差在0.18左右, 表明所建立的线性反演模型在高、 低覆盖度时均具有良好的反演精度; 此外, 还人为地将模型中土壤线系数a和b引入±5%扰动, 扰动后的反演结果平均相对误差比较稳定, 相关系数有所降低, 但都在0.9以上, 表明所建立反演模型具有较好的稳定性。
生物量 转换型土壤调整指数 反演算法 Biomass TSAVI Landsat 8 OLI Landsat 8 OLI Inversion algorithm 光谱学与光谱分析
2016, 36(5): 1418
1 军械工程学院电子与光学工程系, 河北 石家庄 050003
2 装甲兵工程学院, 北京 100072
3 65379 部队, 黑龙江 牡丹江 157000
氧气吸收率是利用氧气A 吸收带进行被动测距技术计算的核心,为研究冬季极端天气条件对目标氧气吸收率计算及测距精度的影响,在降雪和雾霾天气条件下进行了被动测距实验。采用1000 W 卤钨灯作为目标光源,分辨率为1 nm 的高光谱成像仪作为测量设备,对水平方向距离550 m 处的卤钨灯进行了测距实验。利用相关K 分布法建立的氧气吸收率与路径的关系模型及实验测得的目标氧气吸收率,解算了目标距离。结果表明:冬季极端天气影响目标氧气吸收率的测量精度,导致利用所建模型解算的距离与真实距离误差大;通过背景消除后,测距误差变小,雾霾天气测距误差为8.36%,降雪天气测距误差为5.45%。背景消除可以提高目标氧气吸收率的测量精度,进而提高冬季极端天气条件下的测距精度。
大气光学 被动测距 氧气吸收率 相关K 分布 极端天气 atmospheric optics passive ranging oxygen absorption correlated-K distribution extreme weather
1 军械工程学院 电子与光学工程系,石家庄 050003
2 装甲兵工程学院 北京 100072
3 65379部队, 黑龙江 牡丹江 157000
为分析不同目标反射太阳光谱的特性,研究被动测距中抑制干扰目标的方法,利用高光谱成像光谱仪作为测量设备,200 W卤钨灯作为模拟探测目标,玻璃板、光滑铝板、塑料板作为干扰目标,对模拟目标发射光谱和干扰目标反射太阳光谱进行了实验采集与分析.实验采集了晴朗天气条件下干扰目标反射光谱及卤钨灯目标辐射光谱的信息,并对其氧气吸收率进行了计算,综合分析了镜面反射干扰目标、漫反射目标及背景反射光与卤钨灯发射光光谱的氧气吸收率差异,结果表明:在455 m处,镜面反射目标和漫反射目标反射光的氧气吸收率是卤钨灯的2~3倍.因此,在一定距离下可以利用氧气吸收率的差异设置阈值来对目标进行判别,提高探测概率.
被动测距 氧气A吸收带 太阳反射光谱 氧气吸收率 passive ranging oxygen A absorption band sun reflection spectrum oxygen absorption 强激光与粒子束
2015, 27(8): 081003
1 华南理工大学 电子与信息学院, 广东 广州 510640
2 华南理工大学 国家移动超声探测工程技术研究中心, 广东 广州 510640
3 工业和信息化部电子第五研究所 电子元器件可靠性物理及其应用技术国家重点实验室, 广东 广州 510610
为降低氧化锌薄膜晶体管(ZnO-TFT)的关态电流(Ioff),提高开关电流比(Ion/Ioff),采用磁控溅射法制备掺硅氧化锌薄膜晶体管(SZO-TFT)和SZO/ZnO双层有源层结构的TFT器件,研究了Si含量对SZO薄膜透光性和SZO-TFT电性能的影响,比较了单层与双层有源层结构TFT器件的电特性。与ZnO-TFT相比,SZO-TFT的Ioff低2个数量级,最低达1.5×10-12 A; Ion/Ioff高两个数量级,最高达7.97×106。而SZO/ZnO双有源层结构的TFT器件可在不降低载流子迁移率的情况下, Ion/Ioff比ZnO-TFT提高近两个数量级,有效改善了器件的整体性能。
薄膜晶体管 氧化锌 硅掺杂 双层有源层 thin film transistor zinc oxide silicon doping dual-active layer
曲面拟合法求解亚像素位移是数字图像相关测量MEMS亚像素位移的主要方法之一, 现在研究热点之一的移动最小二乘曲面拟合法有时可能会产生病态甚至奇异, 影响位移的测量精度和稳定性。文章提出了一种改进的移动最小二乘曲面拟合算法。实验表明: 与传统的拟合法相比, 该拟合曲面更光滑、亚像素精度更高、稳定性更好、抗噪能力更强, 能够有效应用到MEMS的位移测量中。
曲面拟合 数字图像相关 移动最小二乘法 亚像素 surface fitting DICM MLS MEMS MEMS sub-pixel
1 大连海洋大学海洋科技与环境学院, 辽宁 大连116023
2 国家海洋局国家卫星海洋应用中心, 北京100081
3 深圳大学生命学院, 广东 深圳518061
石油类物质对水体吸收系数的影响主要通过黄色物质(CDOM)体现出来, CDOM和石油类物质皆具有荧光基团, 如果两者的荧光图谱各自特征明显的话, 那么有望利用荧光技术分离出水中石油物质和CDOM各自对水体总吸收系数的贡献, 从而提高水体石油类物质含量的遥感反演精度。 以大连周边海水和山区水库水为自然水体本底, 分别与取自采油污水厂和炼油污水厂的污水进行混合配比, 利用试验数据分析了仅含CDOM、 含油与CDOM混合、 仅含石油三种水样的荧光图谱特征, 旨在为利用荧光技术分离出水中石油物质和CDOM各自对水体总吸收系数的贡献提供依据。 分析结果表明: (1)自然水体中, 海水的CDOM具有三个典型荧光峰, 分别位于Ex:225-230 nm/Em:320~330 nm, Ex:280 nm/Em:340 nm和Ex:225-240 nm/Em:430~470 nm, 为海水叶绿素碎屑物所致; 淡水具有两典型荧光峰, 分别位于: Ex: 240~260 nm/Em: 420~450 nm和Ex: 310~350 nm/Em: 420~440 nm, 为陆源物质所致; (2)用正己烷萃取后的仅含油水样, 具有1~3个荧光峰, 分别位于Ex: 220~240 nm/Em: 320-340 nm, Ex:270~290 nm/Em: 310~340 nm和Ex: 220~235 nm/Em: 280~310 nm, 为各自烃类成分所致; (3)在自然水体中混入油污水后, 含油和CDOM的水样荧光图谱呈现出一个非常强的荧光峰, 位于Ex: 230~250 nm/Em: 320~370 nm, 为CDOM和石油类物质荧光成分共同作用所致。
自然水体 石油物质 荧光图谱 Natural water Petroleum matters CDOM CDOM Fluorescence spectrum 光谱学与光谱分析
2014, 34(9): 2466