为了研究基于连续谱束缚态(BIC)高品质因子Q谐振, 提出了由双空心硅圆柱体组成太赫兹全介质超表面。采用数值模拟方法对结构的透射光谱及电磁场图进行了分析, 并利用本征模分析的方法研究了超表面结构参数对BIC频率的影响, 给出了该BIC超表面在太赫兹大频率范围工作的参数设计方法。结果表明, 在3.0THz左右实现了一个可调高Q环偶极Fano谐振; 本征模式的分析计算结果与入射电磁波模式的分析计算结果对称性不匹配,该超表面支持的是一个对称保护BIC。此研究为基于BIC的高Q超材料在超低阈值激光器件、非线性光学谐波产生及高灵敏度传感等领域的应用提供了理论参考。

动态原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)是通过检测悬臂谐振状态的变化来对物体表面形貌进行测量的。通过对谐振状态的三种因素即振幅、相位、频率的检测, 动态AFM可以分为三种工作模式, 即振幅反馈、相位反馈与频率反馈模式, 这三种反馈模式有着不同的扫描特点。基于硅悬臂具有高阶谐振的特性, 动态原子力显微镜可以在悬臂工作于高阶谐振状态时对物体进行扫描。综合上述工作模式研制了一套多模态动态AFM, 可以在三种反馈模式、不同阶谐振状态下对物体进行扫描测量。利用该系统在不同反馈模式、不同阶谐振状态下进行了扫描测试, 结果显示, 系统在各模式下具有亚纳米分辨力, 其中在相位反馈模式, 悬臂二阶谐振时可达到最优灵敏度与分辨力, 分别为17.5V/μm和0.29nm, 在最优灵敏度与分辨力状态下对光栅试样进行了三维扫描, 得到光栅的三维形貌图。

设计了一种新型X射线发生器电源，应用高频开关电源技术、高压倍压整流技术与单片机控制技术，成功研制出一台额定电压160 kV，管电流0.4 mA~1.2 mA的用于安检设备的X射线发生器。介绍了X射线发生器的应用场合、工作原理、主要设计思想及国内外研究现状；详细介绍了设计的X射线发生器电源的功能构成，阐述了高压与灯丝高频逆变电路、高压倍压整流电路以及控制系统的拓扑结构、设计过程和仿真结果；最后给出了试验结果以及与安检系统进行联试的扫描图像，测试结果表明，其技术指标达到安检设备用X射线发生器的要求。