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基于线性雪崩器件的高灵敏红外成像探测技术研究
1
作者 林长青 周双喜 +5 位作者 李璐芳 刘高睿 孙海彬 张昱 林加木 孙胜利 《红外与毫米波学报》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
随着空间遥感技术的发展,实际应用对红外系统探测灵敏度的要求不断提高。其中基于线性雪崩器件的红外成像探测技术能有效提升高帧频应用场合下的探测灵敏度。本文基于512×512的短波红外线性雪崩探测器组件,设计了小口径轻量化红外... 随着空间遥感技术的发展,实际应用对红外系统探测灵敏度的要求不断提高。其中基于线性雪崩器件的红外成像探测技术能有效提升高帧频应用场合下的探测灵敏度。本文基于512×512的短波红外线性雪崩探测器组件,设计了小口径轻量化红外成像系统,并对其进行了低反偏下的性能测试。测试结果表明,基于线性雪崩型红外探测器的成像系统,在短积分时间下信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)的提升与倍增因子M基本呈线性关系,该系统的信噪比是相同口径传统相机的3倍。 展开更多
关键词 红外相机 线性雪崩 高灵敏度 信噪比 成像探测
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基于Vibe Gases算法的气体羽流红外成像技术研究
2
作者 杨振 丁士航 +5 位作者 刘世界 陈丽 赵帮健 王朋宇 王策源 徐宇晖 《红外与毫米波学报》 北大核心 2025年第4期594-604,共11页
气体泄漏在空间中以扩散方式传播,泄漏源附近通常会形成浓度动态稳定的羽流,在红外图像中呈现近似“静止”的区域。这一特性常导致运动物体检测算法在这些区域的准确率降低,且难以获取气体的空间浓度分布。为解决这一问题,本文提出了基... 气体泄漏在空间中以扩散方式传播,泄漏源附近通常会形成浓度动态稳定的羽流,在红外图像中呈现近似“静止”的区域。这一特性常导致运动物体检测算法在这些区域的准确率降低,且难以获取气体的空间浓度分布。为解决这一问题,本文提出了基于背景差分法的VibeGases自适应阈值检测算法,对气体羽流成像的两个关键阶段进行了改进。在前景提取阶段,首先通过气体检测逻辑构建前景差分矩阵并进行二维频率映射,随后利用最小二乘法拟合差分分布函数,以计算前景与背景分离的最佳阈值。在背景更新阶段,构建前景气体的信号矩阵并进行二维频率映射,通过高通滤波提取主要信号范围,对位于气体区域且在主要信号范围内的像素进行延迟更新。气体稳定泄漏时的红外探测成像实验表明,在20m处对乙烯的探测准确率为91.0%,交并比为89.4%;在5m处对小泄漏量六氟化硫的探测准确率为81.3%,交并比为80.7%。该算法显著提高了气体羽流的成像质量,增强了对不同气体和场景的探测自适应性,并有效提取了气体空间浓度分布。 展开更多
关键词 气体泄漏检测 红外热成像 前景检测 自适应阈值 频率分析
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40 K双波段长波探测器冷箱封装技术研究
3
作者 王小坤 陈俊林 +2 位作者 罗少博 曾智江 李雪 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期41-51,共11页
冷光学技术是弱目标及多光谱红外探测的重要支撑技术。为了实现低温光学系统温度精确控制和防污染,一般多将低温光学与探测器集成在冷箱内。某高光谱相机需要1个320×64量子阱探测器和1个320×64 II类超晶格探测器共面拼接,集... 冷光学技术是弱目标及多光谱红外探测的重要支撑技术。为了实现低温光学系统温度精确控制和防污染,一般多将低温光学与探测器集成在冷箱内。某高光谱相机需要1个320×64量子阱探测器和1个320×64 II类超晶格探测器共面拼接,集成双波段微型滤光片,形成长波双波段探测杜瓦组件,探测器工作所需的40 K低温环境由脉管制冷机提供。杜瓦采用无窗口设计,并通过柔性波纹管将杜瓦外壳与冷箱外壳集成,以实现气密性集成和光校调节。针对40 K温区双波段探测器封装的三维拼接、探测器及滤光片的低应力封装、制冷机与探测器的高效热传输等难点,对探测器的三维拼接、40 K温区高效热传输、探测器低应力集成的热层结构、低应力滤光片支撑、杜瓦与制冷机耦合等进行研究,创新性提出了三点Z向调节拼接方法、探测器Al2O3载体复合钼基板和钼冷平台的热层结构、双波段滤光片集成的钼支撑结构、带应力隔离的冷平台与制冷机过盈装配的耦合方法,最终实现了40 K温区下双波段探测器平面度优于±2.06μm(RMS)、探测器的低温应力小于22.06 MPa、双波段滤光片低温形变小于8.55μm、探测器与制冷机温度梯度为2.6 K。40 K长波双波段红外探测器冷箱杜瓦组件经过2000 h通电老练和300次开关机试验验证,试验前后组件性能未发生明显变化,满足工程化应用的要求。 展开更多
关键词 杜瓦 冷光学 量子阱 二类超晶格 40 K温区
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脉管制冷机压缩机串并联驱动方式研究
4
作者 左志强 蒋珍华 +3 位作者 杨宝玉 李娜 赵鹏 欧朝华 《低温工程》 北大核心 2025年第3期79-84,92,共7页
为了使脉管制冷机满足航天的多应用边界需求,提出制冷机压缩机两电机串联驱动方案,对脉管制冷机应用中压缩机电机串联与并联驱动方式进行研究对比。研究表明,压缩机电机由并联驱动改为串联驱动增加了制冷机驱动阻抗,改变了制冷机总驱动... 为了使脉管制冷机满足航天的多应用边界需求,提出制冷机压缩机两电机串联驱动方案,对脉管制冷机应用中压缩机电机串联与并联驱动方式进行研究对比。研究表明,压缩机电机由并联驱动改为串联驱动增加了制冷机驱动阻抗,改变了制冷机总驱动电压、电流关系。驱动方式由并联改串联对制冷机效率及探测器电磁干扰无影响,略微改变制冷机自身微振动状态。在制冷机应用时可根据自身电机阻抗与卫星平台提供的电压选择合适的驱动方案,拓展了制冷机应用边界。 展开更多
关键词 驱动方式 脉管制冷机 微振动
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“高光谱技术及其应用”专栏序言
5
作者 何志平 郝小鹏 +1 位作者 于磊 杨原牧 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第5期I0001-I0002,共2页
高光谱技术凭借其丰富的光谱信息获取能力,在遥感、环境监测、资源勘探、生物医学、公安司法等多个领域发挥着重要作用。近年来,随着高光谱成像设备、光谱探测方法及智能计算技术的快速发展,该领域的研究不断拓展至更高分辨率、更广光... 高光谱技术凭借其丰富的光谱信息获取能力,在遥感、环境监测、资源勘探、生物医学、公安司法等多个领域发挥着重要作用。近年来,随着高光谱成像设备、光谱探测方法及智能计算技术的快速发展,该领域的研究不断拓展至更高分辨率、更广光谱范围、更复杂环境适应性的方向,为精准感知、智能分析和高效应用提供了有力支撑。高光谱图像处理技术可实现多光谱与高光谱数据的融合、复杂场景下的光谱解混及图像增强,提高信息提取的精度和稳定性。在光谱探测与成像系统方面,高衍射效率棱镜光栅、数字微镜阵列光场调控、片上集成光谱检测、大视场宽谱段成像等技术的创新发展,推动了高光谱仪器向高灵敏度、紧凑化和智能化方向演进。此外,高光谱技术在环境监测、公安刑侦、食品安全等领域的应用也得到了进一步拓展,有力赋能新一代光谱分析与感知系统。 展开更多
关键词 生物医学 环境监测 智能计算技术 遥感
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空天元宇宙的关键技术及应用研究 被引量：1
6
作者 王众 孙胜利 +3 位作者 陈锐 马一骏 徐文君 张亚峰 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期703-721,共19页
通过充分的调研和对比总结,梳理了20世纪60年代以来,元宇宙概念以及航天领域相关技术的发展趋势和代表性工作,指出多星组网以及数字化、虚拟化成为未来空天科技发展的重要方向。针对这一发展态势提出了“空天元宇宙”的概念,围绕这一概... 通过充分的调研和对比总结,梳理了20世纪60年代以来,元宇宙概念以及航天领域相关技术的发展趋势和代表性工作,指出多星组网以及数字化、虚拟化成为未来空天科技发展的重要方向。针对这一发展态势提出了“空天元宇宙”的概念,围绕这一概念对其数理基础进行了分析,提出航天数字孪生、广域超高速智能感知等构建空天元宇宙所需的关键技术并对其实现途径进行了阐述;进一步地,结合航天科技蓬勃发展的蓝图,预判了可能首先获得应用的场景,分析了构建空天元宇宙的现有困难,并提出了解决建议,为空天技术的发展提供了新思路,最后对空天元宇宙未来的发展进行了展望。 展开更多
关键词 空天元宇宙 虚拟化 多星组网 航天数字孪生 全光感知
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空间啮齿类动物培养装置及实验技术研究进展 被引量：1
7
作者 张晶晶 吕勇 +1 位作者 张涛 刘方武 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期544-555,共12页
空间动物实验是人类空间生命科学研究的重要组成部分.一直以来,空间动物实验为探索地球生物体在航天环境中的生命现象及活动规律、支持载人航天的可持续性发展做出了重要贡献.随着航天工程的发展,航天员在空间驻留的时间越来越长,为解... 空间动物实验是人类空间生命科学研究的重要组成部分.一直以来,空间动物实验为探索地球生物体在航天环境中的生命现象及活动规律、支持载人航天的可持续性发展做出了重要贡献.随着航天工程的发展,航天员在空间驻留的时间越来越长,为解决人类在空间旅行中的健康问题,各国先后开展了空间啮齿类动物实验,研究空间环境给生命体带来的影响,为人类空间飞行提供重要的生理和医学数据.本文研究了国外主流的空间啮齿类动物培养装置,根据各类装置培养动物的存活情况及死亡原因,提出装置的不足与可改进之处;深入分析空间啮齿类动物实验发射前、在轨、返回地面阶段的相关实验技术,为中国空间啮齿类动物培养装置设计及动物实验提供参考. 展开更多
关键词 空间飞行 啮齿类动物 培养装置 实验技术
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机械制冷机多向自适应主动振动控制技术研究 被引量：1
8
作者 李尚举 杨宝玉 +2 位作者 诸经豪 张家昆 李玉涵 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期23-30,共8页
机械制冷机作为提供空间红外载荷低温环境的主要设备,其多向微振动问题是影响大口径、高分辨率空间望远镜成像质量及原子光钟系统中超稳腔稳定性的重要因素。针对机械制冷机多向振动特性,对比不同主动减振方法提出基于自适应窄带滤波器... 机械制冷机作为提供空间红外载荷低温环境的主要设备,其多向微振动问题是影响大口径、高分辨率空间望远镜成像质量及原子光钟系统中超稳腔稳定性的重要因素。针对机械制冷机多向振动特性,对比不同主动减振方法提出基于自适应窄带滤波器原理的多向主动振动控制方法,搭建了多向自适应主动减振系统。并通过实验验证了该方法可以有效抑制制冷机多向微振动,压缩机轴向、连管方向与垂直底板方向高阶振动加速度均减小至1E–4 g量级。 展开更多
关键词 机械制冷机 多方向主动减振 自适应控制 振动控制
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面阵激光雷达在空间站对接场景中的探测仿真与点云匹配研究 被引量：1
9
作者 胡昕旸 李铭 +5 位作者 马英杰 刘鸿彬 沈佳毅 王凤香 黄庚华 舒嵘 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第8期33-47,共15页
设计了一种基于面阵单光子激光雷达的稀疏光子仿真模型和点云匹配方法,并结合匹配结果进行点云匹配效果影响因素分析。以空间交会对接为应用场景,选取天和核心舱模型为目标,依据对接任务的探测需求及激光雷达系统硬件设计参数,搭建了适... 设计了一种基于面阵单光子激光雷达的稀疏光子仿真模型和点云匹配方法,并结合匹配结果进行点云匹配效果影响因素分析。以空间交会对接为应用场景,选取天和核心舱模型为目标,依据对接任务的探测需求及激光雷达系统硬件设计参数,搭建了适用于不同探测条件的仿真模型。该模型不仅能够准确模拟实际的探测过程,而且能够生成具有代表性的高保真度点云数据,充分反映目标的空间分布和几何特征。在点云匹配中,提出了一种基于动态匹配权重因子和非线性目标函数优化的精配准方法。该方法较迭代最近点方法及其变体匹配精度提升25%,较深度学习方法匹配效率提升45%,实现高匹配精度和高匹配效率的平衡。此外,还探讨了视场角和面阵规模对点云稀疏性及匹配精度的影响,研究发现,合理选择视场角设置可以有效平衡精度与系统复杂度;在选择阵列规模时应综合考虑实际应用需求与成本效益,以优化系统性能。该研究为应用于空间站交会对接任务中的激光雷达系统设计与优化提供理论支持和技术参考。 展开更多
关键词 激光雷达 面阵探测器 空间站对接 仿真建模 点云匹配
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蒸发因素对高密度焦平面铟凸点制备影响研究
10
作者 宝鹏飞 朱宪亮 +4 位作者 于春蕾 杨波 邵秀梅 李雪 刘大福 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第1期137-145,共9页
高一致性、高深宽比凸点制备是高密度红外焦平面制造的关键技术之一。以10μm间距铟凸点阵列为研究对象,通过提取铟凸点高度、顶部直径、生长速率纵横比和铟膜粗糙度等参数,结合薄膜形核生长理论,深入分析热蒸发过程中关键因素对铟凸点... 高一致性、高深宽比凸点制备是高密度红外焦平面制造的关键技术之一。以10μm间距铟凸点阵列为研究对象,通过提取铟凸点高度、顶部直径、生长速率纵横比和铟膜粗糙度等参数,结合薄膜形核生长理论,深入分析热蒸发过程中关键因素对铟凸点生长的影响,为更小间距铟凸点制备提供理论与技术参考。实验结果表明,沉积速率和基底温度对铟凸点生长的影响具有两面性:一方面,高沉积速率和低基底温度会细化铟膜晶粒,有利于沉积高均匀性铟凸点阵列。基底温度下降了45 K,铟凸点高度非均匀性从15.4%降低到6.6%,铟凸点顶部直径范围差下降了0.9μm。沉积速率增加了21A/s后,铟凸点高度非均匀性从11.8%降低到6.6%,铟凸点顶部直径范围差下降了0.4μm。另一方面,高沉积速率下的动理学粗糙化影响比重增加,铟薄膜粗糙度随沉积速率变化趋缓。同时高沉积速率和低基底温度下的光刻孔缘铟向四周扩散的能力减弱,继续降温后铟层横向生长速率从3.4?/s升至4.1?/s,光刻孔加速闭合不利于高密度、高深宽比、高均匀性铟凸点的生长制备。 展开更多
关键词 红外焦平面 铟凸点 热蒸发 基底温度 沉积速率
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基于等离子体氢化的PIN型InGaAs探测器性能研究
11
作者 冯斌耀 乔辉 +4 位作者 于一榛 杨力怡 贺香荣 夏润泽 李雪 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第8期64-73,共10页
等离子氢化技术能够在室温条件下改善材料的性能,因而该方法在基于化合物半导体材料的红外探测器中具有重要的应用前景。短波红外铟镓砷(InGaAs)探测器是一种重要的红外器件,具有室温高量子效率和高灵敏度的特点,因而能应用于广泛的领... 等离子氢化技术能够在室温条件下改善材料的性能,因而该方法在基于化合物半导体材料的红外探测器中具有重要的应用前景。短波红外铟镓砷(InGaAs)探测器是一种重要的红外器件,具有室温高量子效率和高灵敏度的特点,因而能应用于广泛的领域。暗电流是短波红外InGaAs探测器的重要性能参数,降低各偏压下的暗电流能够提升器件在不同应用场景下的探测能力。针对等离子氢化技术在PIN型InGaAs探测器中的应用开展了研究,并分析其与暗电流机制及噪声特性的关系。通过I-V测试结果发现InGaAs探测器经氢化后暗电流显著降低,在-1 V的较大偏压下暗电流密度均值从36.13 nA/cm^(2)降低到17.42 nA/cm^(2),在-0.02 V的近零偏条件下暗电流密度均值从6.54 nA/cm^(2)降低到2.44 nA/cm^(2),不同偏压下暗电流密均降低了2~3倍。进一步开展暗电流机制分析,发现扩散电流、产生-复合电流和分路电流都得到不同程度的抑制,0~-0.27 V的偏压范围内氢化前后都以扩散电流占主导,在大偏压下分路电流在氢化后的占比略有增加。由于InGaAs少子寿命经过氢化从10.7μs增加6倍到75.2μs,同时零偏电阻增大了1.75倍,因而探测器的暗噪声降低了约40%。因此,采用室温等离子体氢化处理能够对PIN型InGaAs探测器的暗电流和噪声进行改善,对InGaAs探测器在更高灵敏度的应用场景下具有重要的技术参考价值。 展开更多
关键词 铟镓砷 氢化 暗电流 暗噪声
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频率对热耦合两级脉管制冷机重力效应影响研究
12
作者 陈振曜 殷旺 +5 位作者 惠贺军 杨伟业 吴亦农 蒋珍华 丁磊 刘少帅 《低温工程》 北大核心 2025年第2期61-66,共6页
为了削弱脉管制冷机在不同重力方向下因冷热端温差导致的自然对流问题,探究频率对制冷机重力效应的影响。基于二维CFD模拟了各角度下不同频率的脉冲管内部温度场的及相位的变化,并通过实验验证了不同角度及频率下制冷机制冷温度的变化... 为了削弱脉管制冷机在不同重力方向下因冷热端温差导致的自然对流问题,探究频率对制冷机重力效应的影响。基于二维CFD模拟了各角度下不同频率的脉冲管内部温度场的及相位的变化,并通过实验验证了不同角度及频率下制冷机制冷温度的变化。结果表明:脉管制冷机在不同频率下运行时,分别在冷端朝向角为120°和150°时展现出最差的制冷性能。随着运行频率的增大,高频压力波对自然对流抑制作用逐渐凸显,重力方向变化对于脉管制冷机的影响减弱。增大制冷机运行频率可部分削弱重力效应对制冷机性能影响。 展开更多
关键词 脉管制冷机 热耦合 自然对流 CFD 重力方向 空间应用
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空间用氦有阀线性压缩机电机性能研究
13
作者 刘康俊 沙鑫权 +6 位作者 李子成 黄琦 应孔快 丁磊 刘少帅 蒋珍华 吴亦农 《制冷学报》 北大核心 2025年第3期104-112,共9页
有阀线性压缩机是空间液氦温区节流制冷机的关键部件,直线电机作为有阀线性压缩机的驱动部件,其电机力与气体力的匹配关系将直接影响压缩机的性能。基于等效气体力模型,建立了直线电机的仿真模型,搭建了有阀线性压缩机实验台,分析了不... 有阀线性压缩机是空间液氦温区节流制冷机的关键部件,直线电机作为有阀线性压缩机的驱动部件,其电机力与气体力的匹配关系将直接影响压缩机的性能。基于等效气体力模型,建立了直线电机的仿真模型,搭建了有阀线性压缩机实验台,分析了不同工况下仿真结果和实验结果,研究了不同工况下的压缩机性能,并验证了气体力线性化的可靠性。研究结果表明:在充气压力为0.2 MPa和活塞行程为5 mm时,实验和仿真的共振频率均为50 Hz,电机效率为84.3%。输入功、电压、电流和电机效率最大相对误差分别为25.8%、21.7%、22.7%和13.5%。说明压缩机的电机效率与其共振频率有关,在共振频率与运行频率一致时,压缩机的电机效率最高。 展开更多
关键词 有阀线性压缩机 气体力线性化 直线电机 电机效率 共振频率
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分焦平面偏振集成中波红外探测器数据校正与成像研究
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作者 王珑 周建 +7 位作者 曹耀匀 王芳芳 应翔霄 汤受海 汪玲芳 刘云猛 周易 陈建新 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第8期209-218,共10页
由于焦平面自身的非均匀性、微偏振片阵列的工艺缺陷以及集成匹配误差等因素影响,导致偏振集成探测器存在更为严重的盲元和非均匀性问题。国标盲元检测和传统非均匀性校正方法的局限性导致偏振盲元漏检和非均匀性校正失真等问题。为了... 由于焦平面自身的非均匀性、微偏振片阵列的工艺缺陷以及集成匹配误差等因素影响,导致偏振集成探测器存在更为严重的盲元和非均匀性问题。国标盲元检测和传统非均匀性校正方法的局限性导致偏振盲元漏检和非均匀性校正失真等问题。为了解决上述问题,建立了偏振探测器的线性响应模型,在响应校正的基础上,定标了微偏振片参数,实现了入射辐射的偏振校正。提出了一种基于非线性最小二乘拟合马吕斯曲线的盲元检测方法,标定了各个通道的标准曲线,利用曲线偏差和拟合参数,实现了响应盲元和偏振盲元的同时检测。利用自研的中波红外偏振集成探测器实验验证,校正结果显示,偏振校正后非均匀性相比原始数据和响应校正分别降低了98.14%和40.46%;检测出响应盲元有563个,偏振盲元有86个。成像结果表明,文中方法盲元识别准确,而国标法存在盲元漏检问题,校正后的偏振信息能够凸显成像场景的目标轮廓。有效解决了探测器原始数据存在的问题,为偏振集成探测器的数据处理和偏振成像质量提升提供了参考。 展开更多
关键词 偏振集成探测器 非均匀性校正 响应曲线拟合 盲元检测 偏振成像
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Kovar与Mo钎焊接头的微观组织与力学性能研究
15
作者 赵彤 孙权 +3 位作者 莫德锋 刘大福 李雪 龚海梅 《热加工工艺》 北大核心 2025年第7期24-29,共6页
采用AgCuInTi钎料分别在750℃和800℃下对Mo与Kovar合金进行了真空钎焊,借助扫描电镜和剪切试验对接头微观组织和力学性能进行了表征与分析,并进一步探究了AgCuInTi钎料的活性连接反应机理。结果表明,在钎焊过程中Ni原子向钎料中溶解扩... 采用AgCuInTi钎料分别在750℃和800℃下对Mo与Kovar合金进行了真空钎焊,借助扫描电镜和剪切试验对接头微观组织和力学性能进行了表征与分析,并进一步探究了AgCuInTi钎料的活性连接反应机理。结果表明,在钎焊过程中Ni原子向钎料中溶解扩散的数量远高于Fe、Co原子,与Ti原子生成Ni_(3)Ti金属间化合物分布在钎焊接头中,且随着钎焊温度的升高,Kovar合金中Ni原子溶解得越多,导致接头中的Ni_(3)Ti脆性相增多,接头的剪切强度下降。在750℃钎焊温度下保温10min,钎焊接头剪切强度可达189MPa。 展开更多
关键词 Kovar合金 钼 真空钎焊 微观组织 力学性能
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低功耗、高散热效率太赫兹量子级联激光器的研究
16
作者 谭诚 严川峰 +8 位作者 臧善志 王凯 甘良华 曹晨涛 陈炳奇 陈宏泰 张月蘅 房玉龙 徐刚毅 《红外与毫米波学报》 北大核心 2025年第3期384-393,共10页
提出并实现了以二维贴片天线阵列为谐振腔的单模太赫兹量子级联激光器(THz-QCL)。单个贴片天线中有源区处在上下金属层之间,具有全尺度亚波长特性,并激发竖直方向低辐射损耗的电四极子模式。阵列内天线之间的交互耦合有效抑制了电磁场... 提出并实现了以二维贴片天线阵列为谐振腔的单模太赫兹量子级联激光器(THz-QCL)。单个贴片天线中有源区处在上下金属层之间,具有全尺度亚波长特性,并激发竖直方向低辐射损耗的电四极子模式。阵列内天线之间的交互耦合有效抑制了电磁场在平面内的泄漏。因此,当阵列仅包含少数天线时即获得高的品质因子和低的阈值电流密度。由此,激光器功耗低至950 mW。此外,离散分布的天线阵列使得散热面积远大于发热面积,结合非泵浦区域提供的横向散热通道,激光器的单位面积热阻低至5.6 mK/(W·cm^(2))。通过显著降低激光器功耗、提升散热效率,所研制的激光器激光频率为3.18 THz,边模抑制比达19.5 dB,光束发散角35°×35°,20 K时连续工作达到3.14 mW,最高连续工作温度达到90 K,显著高于相同材料研制的法布里-珀罗腔激光器的工作温度。本工作为提高THz-QCL的连续工作温度提供了新的思路。 展开更多
关键词 太赫兹 天线阵列 量子级联激光器 连续模式
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毛细芯的孔隙尺度对空间用回路热管影响的研究
17
作者 林兵谣 李南茜 +2 位作者 蒋珍华 闫哲 吴亦农 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第5期150-159,共10页
毛细芯是回路热管的动力部件,而毛细芯的孔隙尺度又决定了毛细芯可提供的蒸发传热量以及毛细力等,因此为了分析毛细芯孔隙尺度对空间用回路热管的影响,利用广义Young-Laplace公式和能量守恒等理论建立了圆柱形微通道薄膜蒸发模型,并将... 毛细芯是回路热管的动力部件,而毛细芯的孔隙尺度又决定了毛细芯可提供的蒸发传热量以及毛细力等,因此为了分析毛细芯孔隙尺度对空间用回路热管的影响,利用广义Young-Laplace公式和能量守恒等理论建立了圆柱形微通道薄膜蒸发模型,并将该理论应用于回路热管蒸发器的性能分析。同时为了得到毛细芯孔隙尺度对回路热管性能影响的实验数据,制备了两个仅毛细芯孔隙尺度不同的铜-丙烯回路热管,并在真空环境下测试了其在热负荷10~30W之间的传热性能。结合实验数据并利用上述模型对回路热管进行了分析。结果表明蒸发器传热性能受到毛细芯蒸发传热量以及传热系数的影响,随着热负荷的增加,蒸发传热系数增速放缓,热负荷超过临界热流密度后蒸发器传热性能恶化。 展开更多
关键词 回路热管 蒸发器 蒸发相变 液膜蒸发 毛细芯
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乙烯低温环路热管与制冷机耦合部件小型化研究
18
作者 李骏婷 赵晨阳 +3 位作者 蒋珍华 李南茜 赵文一 吴亦农 《低温工程》 北大核心 2025年第1期43-50,64,共9页
为有效减小制冷机冷头耦合部件的尺寸,推进低温环路热管(CLHP)的空间应用,搭建了3台不同制冷机耦合部件实验样机,通过开展乙烯温区的低温真空实验,在保证稳态传热距离和最大传热量不受影响的前提下,研究耦合部件次蒸发器储液器和主次冷... 为有效减小制冷机冷头耦合部件的尺寸,推进低温环路热管(CLHP)的空间应用,搭建了3台不同制冷机耦合部件实验样机,通过开展乙烯温区的低温真空实验,在保证稳态传热距离和最大传热量不受影响的前提下,研究耦合部件次蒸发器储液器和主次冷凝器小型化结构对CLHP启动过程和稳态传热性能的影响。结果表明:小型化后的样机,能在170—210 K温区且传输距离为1.2 m时达到50 W最大传热量。冷端部件小型化后的启动时间将减小,主要是由于热容的减小和冷凝换热能力的提高;稳态运行时的传热热阻无明显变化,制冷机的输入功率减小;增大次蒸发器辅助加热量能减小启动时间和稳态传热热阻。 展开更多
关键词 低温环路热管 制冷机耦合 小型化 次蒸发器储液器 冷凝器
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640×512动态视觉红外焦平面读出电路的数字处理及可视化方法研究
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作者 王政 梁清华 +2 位作者 向昊晟 卢天 丁瑞军 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第7期122-131,共10页
红外焦平面探测器正朝着更大规模、更高帧频、更高集成度的方向发展,这势必带来数据量的急剧增长。动态视觉传感器(Dynamic Vision Sensor,DVS)是一种新型的基于事件触发的视觉感知技术,能够捕捉快速运动物体和瞬间变化的场景细节,具有... 红外焦平面探测器正朝着更大规模、更高帧频、更高集成度的方向发展,这势必带来数据量的急剧增长。动态视觉传感器(Dynamic Vision Sensor,DVS)是一种新型的基于事件触发的视觉感知技术,能够捕捉快速运动物体和瞬间变化的场景细节,具有高动态范围、低延时、数据稀疏、冗余数据少的特点。文中设计了基于红外事件探测器件的数字处理电路及其可视化方法,实现对640×512读出电路事件的数字读出。相较于传统采用仲裁树进行行列仲裁的方式,该设计采用轮询仲裁算法配合仅行仲裁和数据压缩的逻辑实现了对事件的处理,具有仲裁时间短,事件传输效率高的优点,同时具有面向大面阵的可拓展性。采用28 nm制程的FPGA开发板对行为级代码进行验证,同时使用BRAM资源对事件数据按照时间累积,通过HDMI接口高速读出,具象化显示事件成像结果。文中设计等效帧率高于千帧,传输数据吞吐量达0.36 Geps。 展开更多
关键词 动态视觉传感器 红外焦平面 读出电路 轮询仲裁 事件可视化
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氢气用线性压缩机性能测试及优化研究
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作者 罗子昀 申运伟 +4 位作者 金俊中 丁磊 沙鑫权 邱长煦 甘智华 《低温工程》 北大核心 2025年第4期9-14,共6页
为了实现线性压缩机驱动液氢温区节流制冷机目标,研制出了氢气用线性压缩机。以氢气为工质,搭建了线性压缩机性能测试平台。压缩机可稳定运行,在低压约0.1 MPa条件下,最高压比为5,最高压比对应质量流量为3.9 mg/s。基于实验探究了运行... 为了实现线性压缩机驱动液氢温区节流制冷机目标,研制出了氢气用线性压缩机。以氢气为工质,搭建了线性压缩机性能测试平台。压缩机可稳定运行,在低压约0.1 MPa条件下,最高压比为5,最高压比对应质量流量为3.9 mg/s。基于实验探究了运行频率和输入电压对压缩机质量流量及压力特性的影响,增大电压或降低频率可使压比和质量流量增大。分析了输入电压与频率的耦合特性。进一步,基于热力学分析确定了压缩机最佳运行频率与最佳输入电压。压缩机效率达到最大值25.42%时对应最佳频率和最佳输入电压,分别为40 Hz和15.6 V。 展开更多
关键词 节流制冷机 线性压缩机 氢气 实验
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