1 北京智芯微电子科技有限公司， 北京 100080
2 国网重庆市电力公司营销服务中心，重庆 401121
3 西安交通大学， 西安 710049
提出了一种采用肖特基漏极(SD)与场板相结合、实现硅基垂直MOSFET器件反向阻断应用的技术。基于该技术，采用二维仿真提出并研究了两种新型垂直MOSFET器件，即带有垂直场板(VFP)的SD-VFP-MOS器件和带有倾斜场板(SFP)的SD-SFP-MOS器件。相比采用肖特基漏极的MOSFET (SD-MOS)和采用超结和肖特基漏极的MOSFET(SD-SJ-MOS)，所提出的SD-VFP -MOS，尤其是SD-SFP-MOS，反向击穿电压有显著提高，且几乎不影响导通特性。开展了器件的开态电流密度、关态电势分布、关态电流密度和电场分布分析，揭示了VFP和SFP提高器件反向阻断能力的内在机理。详细讨论了场板结构参数对器件反向击穿电压和场板效率的影响，研究结果对于SD-VFP-MOS和SD-SFP-MOS的设计具有重要意义。
垂直MOSFET 肖特基漏极 场板 反向阻断 vertical MOSFET Schottky-drain field-plate reverse blocking
1 1.湖南工业大学 包装与材料工程学院, 株洲 412007
2 2.中南大学 冶金与环境学院, 长沙 410083
二硫化钼(MoS2)作为水系锌离子电池的正极材料, 受到锌离子(Zn2+)与主体框架之间的强静电相互作用表现出缓慢的反应动力学。并且MoS2的层间距较窄难以嵌入大尺寸水合Zn2+, 导致MoS2电极呈现出较低的放电比容量。本研究通过一种简单的氨水辅助水热法制备了NH4+扩层的二硫化钼(MoS2-N)电极, 氨水分解产生的氨气在促进硫代乙酰胺水解和提供还原性S2-的同时, 还会产生大量NH4+作为插层离子, 将MoS2的层间距由0.62 nm扩展至0.92 nm, 进而大大降低了Zn2+嵌入能垒(改性电极的电荷转移电阻Rct低至35 Ω)。当电流密度为0.1 A·g-1时, MoS2-N电极的初始放电比容量相比未扩层的MoS2电极提高了1倍, 高达149.9 mAh·g−1。同时在1.0 A·g-1电流密度下放电比容量稳定在110 mAh·g-1左右, 循环200圈后库仑效率将近100%。本研究提出的氨水辅助扩层法, 丰富了提升MoS2电化学性能的改性策略, 为后续的正极材料开发提供了新的思路。
MoS2 氨水辅助扩层 正极材料 水系锌离子电池 二维材料 MoS2 ammonia-assisted interlayer-expansion cathode material aqueous zinc ion battery 2D material
1 沈阳理工大学 理学院，沈阳
2 中国人民解放军32124部队，吉林 延吉
3 鞍山紫玉激光科技有限公司，辽宁 鞍山
介绍了基于电光调Q与MOPA技术的高重频、窄脉宽的1 064 nm和532 nm双波长固体激光器。采用Nd:YVO4晶体作为激光增益介质，加以电光调Q，得到1 064 nm本振激光输出，为获得稳定脉冲激光输出，在激光器本振级的基础之上，再将其进行两级行波放大，当两级放大级泵浦电流均为6.7 A，重复频率为10 kHz时，实现了输出功率为31.4 W，脉宽为6.2 ns的基频光输出，功率稳定性RMS为0.25%，采用腔外倍频获得16.6 W的532 nm激光输出，1 064 nm基频光到532 nm倍频光的转换效率可达53%。
高重频 窄脉宽 双波长 high repetition rate narrow pulse width master oscillator power-amplifier (MOPA) MOPA Nd:YVO4 Nd:YVO4 dual-wavelength
宁波大学信息科学与工程学院，浙江 宁波 315211
遥感卫星具有覆盖范围广、连续观测等特点，被广泛应用于海雾识别相关研究。本文首先借助能够穿透云层，获取大气剖面信息的星载激光雷达(cloud-aerosol LiDAR with orthogonal polarization, CALIOP)对中高云、低云、海雾、晴空海表样本进行了标注。然后结合葵花8号卫星(Himawari-8)多通道数据提取了各类样本的亮温特征与纹理特征。最后根据海雾监测的需求，抽象出海雾监测的推理决策树，并据此建立深度神经决策树模型，实现了高精度监测夜间海雾的同时具备较强的可解释性。选择2020年6月5日夜间Himawari-8每时次连续观测数据进行测试，监测结果能够清晰地展现此次海雾事件的动态发展过程。同时本文方法海雾监测平均命中率(probability of detection, POD)为87.32%，平均误判率(false alarm ratio, FAR)为13.19%，平均临界成功指数(critical success index, CSI)为77.36%，为海上大雾的防灾减灾提供了一种新方法。
强激光与粒子束
2021, 33(4): 045002
使用毫秒脉冲激光精密打孔系统,在厚度为2 mm的镍基高温合金GH4037上进行通孔加工。针对传统控制变量法中通孔加工脉冲个数设定值过盈会造成诸多不利影响等问题,利用穿透检测技术建立脉冲个数阈值的数学模型,并使用基于此模型得到的改进型控制变量法研究了激光的离焦量、扩束比和脉冲重复频率对出入口孔径、锥度和打孔效率的影响。研究表明,当离焦量为-2~0 mm、扩束比为2~4、重复频率为45~85 Hz、辅助气体为氧气时能够得到较高的打孔效率,与传统控制变量法相比,打孔效率最高可提升89.09%。
激光光学 脉冲激光 冲击打孔 穿透检测 改进型控制变量法 激光与光电子学进展
2020, 57(19): 191403
国防科技大学空天科学学院图像测量与视觉导航湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410073
利用点特征求解单目相对位姿是现在普遍采用的方法,但在纹理不明显、角点少的场景下,仅依靠点特征难以得到理想的结果。鉴于此,结合惯性测量单元的测量数据和平面场景存在的单应性约束,提出了基于点线特征结合的单目相对位姿估计算法。先利用惯性测量单元提供的旋转角信息将2帧连续图像校正为正下视图像;再对图像中的点线特征进行检测和匹配;最后根据点线特征的单应性约束求解正下视图像之间的相对位姿,进而转化获得原始图像之间的相对位姿。仿真实验和实物实验结果证明,所提算法能够有效地求解单目相对位姿。
成像系统 位姿测量 单目视觉 惯性测量单元 点线特征结合 单应性约束 激光与光电子学进展
2020, 57(8): 081102
中国人民解放军92728部队, 上海 200436
反潜目标态势评估是反潜指挥决策的重要依据, 针对反潜作战中目标信息不充分、不确定程度高的问题, 通过对直升机编队反潜的敌我对抗过程进行分析, 提出基于贝叶斯网络的态势评估算法。算法通过构建敌我对抗过程的敌我关联网络、建立因果概率表、基于贝叶斯网络进行推理, 实现目标类型和目标意图的识别。实验结果表明了网络推理的有效性。算法可以有效利用侦察到的目标信息, 结合经验模型进行推理和识别, 对指挥员的作战决策具有很好的参考价值。
反潜战 直升机编队 态势评估 贝叶斯网络 目标识别 anti-submarine warfare helicopter formation situation asscssment Bayesian network target identification
1 河北工业大学机械工程学院, 天津 300130
2 深圳市检验检疫科学研究院, 广东 深圳 518010
3 深圳国际旅行卫生保健中心, 广东 深圳 518033
随着电子商务的快速发展, 邮件数量剧增, 在邮件中隐匿危险品已经成为犯罪分子重要的犯罪手段, 威胁公共安全和社会稳定。 邮件的安全检查变得尤为重要, 而常规的检测技术不能准确识别危险品。 太赫兹波是介于红外和微波之间的电磁波, 邮件中隐匿的爆炸物、 毒品和有害生物因子等在太赫兹波段存在特征吸收光谱, 而邮件常用的非极性包装材料可以被太赫兹波穿透。 太赫兹波还具有低能性、 相干性等特性, 这些特性使得太赫兹技术可以实现邮件隐匿危险品高灵敏度的无损检测。 文章介绍了太赫兹技术的特性, 太赫兹时域光谱系统的组成和获取光学常数的菲涅尔公式解析法。 该方法通过样品透射或反射信号和参考信号来获取包括吸收光谱在内的材料参数。 将样品的太赫兹特征吸收光谱和已建立的各种危险品的光谱特征数据库进行比对, 可以判断是否为危险品以及危险品种类。 对爆炸物、 毒品在太赫兹波段的特征吸收光谱的研究成果, 及在各种非极性材料遮挡下吸收光谱的特异性的研究进展进行了总结。 获取吸收光谱的解析法适用于较厚样品, 针对薄样品, 还介绍了一种P-谱法。 该方法不需要参考信号就能准确获取覆盖物下样品的吸收光谱。 除直接利用吸收光谱做检测外, 近些年还提出了很多其他识别危险品的方法, 如光谱动力学分析法, 化学计量学方法和基于太赫兹时域光谱的成像分析法等。 其中, 光谱动力学分析法可以很好的区分吸收频率有重叠的物质; 化学计量学方法可以对混合物进行成分的定性和定量分析; 光谱成像法可以完成较大面积的隐匿危险品识别。 分析了太赫兹时域光谱技术识别有害生物因子的可行性, 以及针对有害生物因子携带量小的特点, 总结了太赫兹时域光谱技术在提高生物因子检测灵敏度方面的研究进展。 探讨了太赫兹技术在邮件安检应用中一些有待解决的问题, 如太赫兹功率有限、 受环境因素影响较大、 缺乏统一的标准等, 展望了未来的发展趋势。
太赫兹时域光谱 特征吸收光谱 邮件 危险品检测 Terahertz time-domain spectroscopy Terahertz fingerprint spectra Mail Identification of hazardous substances 光谱学与光谱分析
2019, 39(12): 3724
