湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室，湖北 武汉 430068
T型相变存储器的低功耗、非易失性、高存储密度和高可靠性等优势使其被国际半导体工业协会认为是下一代半导体存储器的主流产品之一。为了保证T型相变存储器制造工艺的可控性，提出了一种基于光学散射的纳米结构三维形貌参数测量方法。基于严格耦合波分析方法建立了T型相变存储器的光学特性模型。分析了待测样品上椭圆偏振光的振幅和相位变化量。用逆散射问题反演求解待测纳米结构的三维形貌参数等信息。利用光学散射仪对T型相变存储器的三维形貌参数进行测量，并将待测参数的提取结果与扫描电子显微镜的测量结果进行对比，验证了光学散射仪在T型相变存储器形貌表征及制造工艺监控上的可行性与有效性。
散射 纳米结构 光学散射仪 T型相变存储器 三维形貌参数 激光与光电子学进展
2022, 59(19): 1929001
华东师范大学 微电子电路与系统研究所, 上海 200241
基于55 nm CMOS工艺, 设计了一种应用于24 GHz Doppler/ FMCW双模式雷达系统的模拟基带电路(ABB)。低通滤波器由两个改进型Tow-Thomas二阶节级联而成, 实现了增益和带宽独立调节。采用一种基于7 bit可编程电流型数模转换器(IDAC)的两步逐次逼近型直流失调消除电路(SAR DCOC), 可在Doppler模式10~600 Hz极低中频条件下, 对混频器输出和基带自身直流失调进行消除。在IDAC和两级运放中混合使用BJT管, 减小闪烁噪声, 获得良好的低频噪声性能。后仿真结果表明, 在25 V电源电压、模拟基带消耗电流49 mA下, 两种模式增益范围均为6~62 dB, 最大线性输入幅度(IP 1 dB)为10 dBm; 62 dB增益时, Doppler模式、FMCW模式下的噪声系数分别小于42 dB、27 dB。蒙特卡罗仿真结果表明, 当输入存在400 mV、200 mV直流失调时, 基带输出直流失调仅为213 mV和164 mV。
模拟基带 调频连续波 多普勒 可编程IDAC 逐次逼近型直流失调消除电路 ABB FMCW doppler current-programmable IDAC SAR DCOC
郑州大学 振动工程研究所, 河南 郑州 450001
为了进一步研究非线性材料基底对于压电能量采集器输出性能的影响, 该文对以FR-4绝缘板为基底的悬臂梁式压电能量采集器的结构参数进行优化研究。在正交实验和单因素实验方案的指导下, 通过仿真及实验验证得出各参数对采集器输出影响的一般规律。结果表明, 基底厚度对结构固有频率影响最大, 贡献率达到了91.98%。悬臂梁长L、厚S和宽H改变时, 输出响应曲线呈现出非线性特性; 而末端质量m与输出性能间则存在近似线性的关系。实验中, 当L=80 mm, S=13 mm, H=1 mm, m=1 g时, 输出功率可达37 μW。通过方差分析结果表明, 末端质量对输出性能的影响最大, 梁宽对输出性能的影响次之, 梁长对输出性能的影响最小。
压电悬臂梁 聚偏氟乙烯(PVDF) 输出响应 参数优化 piezoelectric cantilever FR-4 FR-4 polyvinylidene fluoride(PVDF) output response parameter optimization\
铝合金作为重要的金属材料, 广泛应用于各领域, 但大量的铝合金废料却难以进行分类回收。 二次资源的回收利用是我国工业绿色、 可持续发展的助推器, 如何快速、 简便地对铝合金废料进行识别分类则成为了铝合金废料回收利用的先决条件。 激光诱导击穿光谱(LIBS)是近年来发展快速的一种分析技术, 具有快速、 全元素分析、 实时、 原位、 远距离检测等优点, 已广泛应用于塑料、 土壤、 肉类、 钢铁等识别研究, 大多采用最小二乘判别分析法、 簇类独立软模式、 人工神经网络、 支持向量机、 随机森林等算法来建立模型。 基于迭代型树的XGBoost算法具有正则化、 并行处理运算、 内置交叉验证和高度的算法灵活性等优势, 其模型结构相对简单、 运算量较小, 且准确率较高, 成为近年来机器学习中极受欢迎的算法, 因而被广泛应用。 基于六种铝合金样品的600组光谱数据, 根据NIST原子发射光谱数据库进行光谱特征提取, 确定光谱特征谱线的分类依据。 利用XGBoost算法进行自动分类及排序, 将处理后的光谱数据随机划分为训练集和测试集, 通过训练集构建算法模型, 提取其分类特征; 利用测试集检验模型的稳定性和可用性, 防止出现过拟合。 XGBoost在固定参数下得到的模型具有一定的自适应性, 较少受数据集的影响, 总体准确率可达96.67%。 其分类特征与已知的元素含量信息相吻合, 证明了基于光谱的特征谱线数据, 可为分类识别提供参考; 同时还可根据XGBoost生成的特征评分来对光谱谱线特征的重要性进行排序。 实验结果表明, LIBS可用于不同种类铝合金的快速识别, 为废弃金属的分类回收提供了一种新的技术。
铝合金 激光诱导击穿光谱 识别 决策树 Aluminum alloy LIBS Recognition XGBoost Decision Tree XGBoost
北京交通大学机械与电子控制工程学院, 北京 100044
基于线激光的空间曲面轮廓非接触测量是目前工业产品在线尺寸精确检测应用的有效方法。为了提高非接触三角测量系统的精度, 需要准确表达被测轮廓的截面特征线。针对凹凸不平的被测工业零件表面, 采用单一光滑处理的拟合算法很难精确表达截面轮廓特征, 因此提出了以曲面轮廓特征点为边界点进行分段的多项式曲线拟合, 然后再进行叠加来产生一条连续轮廓曲线的方法。通过比较采集的被测物体数据点集与拟合产生的对应曲线可知, 所提方法不仅可以有效消除线激光提取过程中产生的锯齿问题, 提高了测量精度, 而且该拟合曲线能够真实地表达被测表面的轮廓特征, 具有重要的实际应用价值。
测量 线激光 多项式曲线拟合 三角测量 多项式拟合 激光与光电子学进展
2018, 55(9): 091204
