雾状水幕降温衰减与水面目标红外隐身研究

为了提高水面目标的红外隐身性能,通过雾状水幕衰减计算,分析了水雾衰减性能;通过雾状水幕对复合平板的降温和遮蔽试验,测量了施加水幕前后试验板红外线信号衰减程度、目标温度时间响应特性.计算和试验表明,具有一定浓度的雾状水幕可以有效地衰减红外辐射的传输,同时可以在短时间内迅速改变试验板的红外辐射特征.根据红外成像探测模型,对水面目标应用雾状水幕前后的红外探测距离和成像距离的变化进行了分析.使用雾状水幕的水面目标红外发现距离降低了约25%,而红外成像距离降低了约19%.结果表明雾状水幕是一种有效的红外隐身方法,可在水面目标红外隐身方面推广应用.     

卡盘转速及喷淋臂摆动方式对晶片腐蚀性能的影响

随着晶片尺寸的不断增大,精准控制单片湿法腐蚀速率及非均匀性变得越来越具有挑战性.主要研究了300 mm单片湿法腐蚀工艺过程中,喷射稀释氢氟酸时卡盘的旋转速度和喷淋臂摆动方式对晶片表面腐蚀性的影响.结果表明,随着卡盘旋转速度的增大,腐蚀速率从1.02 nm/min线性提高到1.06 nm/min,腐蚀速率的非均匀性先是迅速降低,但当转速高于150 r/min后,基本保持在2.70％.喷淋臂在晶片中心定点喷射、匀速摆动和呈抛物线型摆动时,晶片腐蚀速率都约为1 nm/min,腐蚀速率均沿晶片中心到边缘径向降低,与定点喷射相比,喷淋臂在晶片表面摆动后,腐蚀速率的非均匀性明显降低,且抛物线摆动低于匀速摆动,达到1.48％.     

海水非温度分层条件下的舰船尾流红外探测可行性研究

在海面行驶时,舰船后面会形成一条清晰可辨且持续时间很长的尾流区, 其长度可达数千米。利用红外成像技术进行尾流探测已成为世界上各大军事 强国重点发展的一项军事侦察技术。首先,从空间分辨率和温度分辨率两方面考虑,推导出了舰 船尾流的红外探测条件。然后基于红外测温原理,推导出了海水非温度分层条件下舰船尾 流与周边海水之间的等效温差的表达式。最后,以阀值信噪比和目标等效条带数为基础,得出了 舰船尾流的红外探测概率。研究结果表明,在海水非温度分层条件下,只有当探测天顶角较大时, 才能以一定概率探测到尾流;而且随着天顶角的增大,探测概率逐渐提高。     

非合作多基地雷达系统性能仿真分析

针对低RCS（radar cross section）的隐身舰船很难被普通的单基地雷达探测到的问题,提出了采用非合作多基地雷达系统对海上目标进行探测,创建了一个海上场景,其中多艘商船在S波段（3 GHz）发射电磁波,作为机会雷达;一艘护卫舰大小的军舰作为雷达系统接收机,目标假定为一艘货船和一艘隐身军舰。采用专业的电磁软件对海上目标进行仿真,计算普通货船和隐身军舰的双基地RCS数据,建立了MATLAB仿真模型,研究了非合作多基地雷达的探测覆盖范围。使用FEKO的双基地RCS仿真表明,通过改变发射机的数量和发射机到接收机之间的距离,找到一种最优的多基地雷达系统几何结构和系统配置。     

碟片激光器晶体模块阵列射流冲击冷却的研究

为了研究影响碟片激光器晶体模块射流冲击冷却单元换热效果的核心因素,采用数值计算的方法,在喷孔总面积一定的条件下对孔径、孔间距及喷射距离进行了冲击冷却的分析,通过实验对换热系数进行了对比分析,并在实际的碟片激光器上对降温效果进行了验证。结果表明,孔径为0.6mm且孔间距为1.6mm的喷嘴B具有最好的换热效果,在3 L/min的流量及3mm的喷射距离下,换热系数达到55000 Wm-2K-1;不同泵压下,存在最佳喷射距离,喷嘴B在0.2 MPa时,最佳喷射距离为0.5mm;当流量为6.5 L/min、喷射距离为5mm及注入电流为200A时,喷嘴B对碟片晶体的冷却温度比喷嘴C低5℃。此结论为碟片激光器晶体模块射流冲击冷却单元的优化设计提供了参考。     

300 mm快速升降温炉体的研究

介绍了一种快速升降温炉体的研制。由于传统的炉体升温响应较慢,升温耗时耗能,与之相比的快速升降温炉体,在升温性能方面,实现了升温响应快、抑制超调效果好。在降温方面,传统炉体只能依靠自然降温,平均降温速率3~4℃/min,增加了晶圆的工艺时间,增大了设备工艺气体、水、电等资源的消耗,而具有快速降温能力的炉体,很好地克服了传统炉体自然降温方面的不利。在新近研制的300 mm立式氧化设备中,实现了30℃/min的升温速率和15℃/min的降温速率,大大缩短了晶圆的工艺时间,保证了晶圆的成膜质量。     

无人侦察机红外辐射特性测试与视距估算

采用长波测温热像仪及光谱辐射计,测试研究了某型短程固定翼无人侦察机的红外辐射特性,给出了其静、动态光谱辐射特性及热场分布特征结果。根据约翰逊准则的判据,并采用坐标变换方法,将目标/背景温差曲线与MRTD曲线在同一坐标系中进行变换与数据拟合,求得某一典型气象条件下无人侦察机的被探测/识别距离。简要介绍了无人侦察机红外隐身的可能途径。试验数据为其隐身性能的改进设计提供了重要依据。     

降温速率对富碲的碲镉汞合金凝固点的影响

对碲镉汞这种重要的红外探测器材料的相图已进行了很多研究工作,其中大多是出于液相外延工艺的需要研究富碲的碲镉汞合金的相图。然而,到目前为止,很少见到冷却速率对凝固点影响的报道,而它对液相外延工艺有很大的参考价值。本文简要地介绍降温速率对富碲的碲镉汞合金凝固点的影响。降温速率范围从直接观察法的接近0℃/min到差热分析法的5℃/min。直接观察法的实验装置如图1所示,它是一台用电阻丝加热的镀金透明炉。炉管和镀金保温管均用透明石英管制成,并在镀金管上设有不镀金“窗口”,保证观察时的清晰度。所用控制器、热电偶和电位差计均经     

快速热退火制备多晶硅薄膜的研究

采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)沉积非晶硅薄膜,然后在快速热退火炉中进行退火。研究了升温速率、降温速率对晶化的影响。结果表明:退火中,升温速率越大,越不利于晶核的形成;降温速率较小时(100℃/60s),形成的晶粒尺寸较小,晶化情况较好,晶化率估算达64.56%。     

考虑探测器非理想性的红外偏振成像系统作用距离分析

为实现传统红外成像系统与红外偏振成像系统探测能力的比较，基于系统的最小可分辨温差和最小可分辨偏振度差，分别建立了二者的作用距离模型，讨论了非理想探测器的参数对系统探测能力的影响，并设计了相应实验，验证了建立模型的可靠性，为实际探测中不同应用场景下的成像系统选择提供了参考。     

双激光雷达的水平风场估计方法

针对民航机场区域内单部激光雷达探测水平风场存在较大误差的问题,提出一种基于支持向量回归的双激光雷达水平风场估计模型。该模型以两部激光雷达重叠扫描区域风速为基础,对非重叠区雷达径向的其他数据点水平风速进行估计。首先,提取重叠区的径向风速、水平风速和距离三个特征,以重叠区域数据点为训练集,在同一维度规范化后设定惩罚因子和核函数参数,用支持向量回归得到初始估计值。然后,以单部激光雷达的径向风速为先验条件,估计出非重叠区相邻径向点水平风速。将估计的结果扩展为新的训练集,依次逐步扩大训练集进而估计出非重叠区的水平风速。最后,通过实测数据分析了该方法逐步估计的误差,分析了风速大小和回波信噪比对该方法估计性能的影响,结果表明该方法估计的风场的均方根误差较单部雷达的均方根误差更小,减小了水平风速误差,扩大了双激光雷达探测水平风场范围,提高了雷达的利用率。     

红外热像下激光熔丝成形过程冷却速率实时监测

激光熔丝增材制造技术是一种具备成形精度高和加工余量小的一体化制造技术,但由于其非平衡态凝固和复杂的传热传质等物理现象,使得很难通过常规手段监测得到其冷却速率。针对这一问题,提出了一种利用红外热像技术的熔池温度和冷却速率实时监测算法。该算法利用FLIR X6520sc型红外热像仪实时捕获增材制造过程中的温度场信号,通过定位温度场中心位置得到熔覆道各点的实时冷却速率,实现了熔覆道冷却速率的全过程实时监测。在此基础上,研究了不同工艺参数对熔池温度和冷却速率的影响规律。最后,探讨不同冷却速率对凝固组织的影响。研究结果发现:在其他工艺参数不变的情况下,扫描速度从60 mm/min上升到300 mm/min,熔池温度减少了339 ℃,冷却速率却增加了1741 ℃/s;激光功率从200 W降低到100 W,冷却速率和熔池温度分别降低了264 ℃/s和420 ℃;随着送丝速度从120 mm/min升高到600 mm/min,熔池温度和冷却速率分别降低195 ℃和224 ℃/s;扫描速度是对冷却速率影响最大的因素,为后期研究闭环控制系统提供了基础。此外,随着冷却速率的增加,熔覆道经过快速凝固,其凝固组织得到显著细化。     

程序控制液相外延炉

本文介绍用于Ⅲ-Ⅴ族半导体液相外延工艺的新炉子、它的主要设计思想和所达到的指标(温度稳定度优于 ±0.03℃/24h,±0.01℃/2h;等温区均匀度优于±0.025℃/400mm;最小降温速率0.05℃/min).它采用高温铂电阻温度计作为温度的测量和反馈元件;在炉膛中央放置一根以钠为工作介质的同轴热管作为均热元件;详细地介绍了三段控制系统的控制器和可编程序的精密定值器.     

宽带E波段无线传输系统

本实验采用74 GHz本振源与一对矩形喇叭天线实现了非归零开关键控(NRZ-OOK)信号在室内环境下的传输。在实验中还研究了不同传输距离和速率对系统性能的影响。结果表明误码率性能随着距离和速率的增加而下降,使用前向纠错编码(FEC)的5 Gbit/s和6 Gbit/s信号可以在3.6 m内实现无误码传输,而7 Gbit/s信号只能在2.4 m内实现无误码传输。     

复合导引头制导技术研究

现代战争的战场环境日趋复杂，单一制导模式容易受到有效干扰，而复合导引头则可利用各种制导模式的优点，互补不足。根据红外成像传感器、主动毫米波雷达和被动雷达的技术特点，分析了红外成像/主动毫米波雷达复合导引头、红外成像/被动微波复合导引头的工作流程。为了提高复合导引头的抗干扰能力，结合反舰导弹的实际工作流程，远距离时利用毫米波雷达或被动雷达进行探测，近距离时利用红外目标特征来区分干扰和舰船目标，从而形成适用于反舰导弹红外成像/主动毫米波雷达复合导引头和红外成像/被动微波复合导引头的末制导策略。     

德国AIM公司的第三代焦平面列阵红外探测组件（上）

根据一般的认识,第三代红外探测组件可望提供先进的功能度,例如更多的像元、多色或者多波段、更高的帧速率和更高的温度分辨率等。本文介绍德国AIM公司用以研制第三代焦平面列阵红外探测组件的工艺状况。为了以80M像元/s的像元速率达到高达800Hz的全帧速率,AIM公司设计了一种间距为40μm的256x256元高速列阵器件。一种读出电路被设计成能在以快速积分模式进行扫描的同时进行凝视,从而以高达800Hz的帧速率进行近全帧积分。一个具有14bit深数字输出的微型指令与控制电路,一块能够把基于非线性自学景像的校正模型也考虑进去的非均匀性校正插件板,这两种电路已与集成的探测器制冷器装置(IDCA)一起研制出来。 在双色/双波段能力方面,AIM公司已研制出一种序贯多色组件以便为用户提供一种可从正反两方面分析光谱选择探测的灵活工具。这种组件基于384×288元的中波红外或者长波红外HgCdTe探测器。一只四个小面上可装滤光片或者细光栅扫描仪板的转轮为光谱的选择提供了方便。AIM公司的可编程MVIP图像处理技术被用以探测器的控制和非均匀性校正。MVIP可为每个滤光片位置单独设置积分时间和非均匀性校正系数以获得相似的性能,从而精确评估红外光谱选择的效果。同时,一种双色探测器焦平面列阵也正在研制之中。这种焦     

2.5 Gbit/s码位重叠快跳频光码分多址实验系统

设计并实现了单用户、数据速率2.5 Gbit/s的码位重叠快跳频光码分多址(SO-FFH OCDMA)实验系统。采用波长数为7和码长为4的单重合码,在数据速率2.5 Gbit/s时设计和制作了基于光纤布拉格光栅(FBG)的光编码/解码器,并测试了光编码器和光解码器的频谱图。脉冲发生器产生2.5 Gbit/s的非归零(NRZ)脉冲信号,外调制放大自发辐射(ASE)宽带光源后,通过光环行器进入光编码器进行光信号的扩频编码。编码后的光信号经掺铒光纤放大器(EDFA)放大后,输入到光解码器进行扩频解码,并通过2.5 Gbit/s接收模块转换为电信号。从解码信号的波形看,在用户数据速率为2.5 Gbit/s时,该系统能够正确解码用户的数据信息。实验结果表明,相对于传统的快跳频光码分多址系统,码位重叠快跳频光码分多址可大大提高用户的数据速率。     

目标到测试系统距离对红外测温精度的影响

为了提高红外测温精度、减小测温误差,研究了目标到红外系统的距离对红外测温的影响,采用非制冷红外焦平面阵列热像仪和标准黑体进行定标研究,实验结果表明黑体红外热图像的灰度均值随温度呈线性变化,随距离呈非线性变化的关系,利用红外热像仪探测面上照度与像方孔径角的关系,对测试距离的影响做出了合理的解释;比较了不同距离处测量温度与真实温度的差别,得出在近距离测温时,距离变化对测温影响较大,最大误差可达±5℃;在远距离测温时,测试距离在大范围内变化,对测温结果影响很小,误差在±0.02℃范围之内.实际测量距离与热像仪标定距离不同,也会引入测温误差,因此保持实际测温距离与校准距离相同以减小误差,或根据不同距离处表观温度与实际温度的差别,对表观温度修正,以提高测温精度.     

智能化CO2／O2浓度,环境温度分析测试仪

CO2／O2浓度、环境温度分析测试仪主要由浓度／温度探测系统、信号放大与处理系统及显示报警系统等部分组成。其中，CO2浓度的探测采用非色散红外吸收原理制作的微音电容式红外传感器；O2浓度的探测采用磁压式原理制作的氧量探测器；温度的探测则采用阻位随温度变化的厚膜白金测温电阻器。仪器采用模块式结构，测量灵敏度高。CO2浓度的检测范围为0～0．3％，精度优于±1％，响应时间小于15S；O2浓度的检测范围为0～25.0％，精度优于±1％，响应时间小于10S；温度的探测范围为-40～60℃，精度优于±0．5％，相应时间小于0．5s。     

基于VO_2薄膜非致冷红外探测器性能研究

用微电子工艺制备了 V O2 溅射薄膜红外探测器 ,在 2 96 K的环境温度中测试了该探测器对 8- 12 μm红外辐射的黑体响应率和噪声电压 ,结果显示该探测器在调制频率为 30 Hz时可以实现探测率 D*=1.89× 10 8cm H z1 /2W- 1 ,热时间常数 τ=0 .0 11s的非致冷红外探测