毫米波三维异质异构集成技术的进展与应用

三维异质异构集成技术是实现电子信息系统向着微型化、高效能、高整合、低功耗及低成本方向发展的最重要方法,也是决定信息化平台中微电子和微纳系统领域未来发展的一项核心高技术。文章详细介绍了毫米波频段三维异质异构集成技术的优势、近年来的发展趋势以及面临的挑战。利用硅基MEMS 光敏复合薄膜多层布线工艺可实现异质芯片的低损耗互连,同时三维集成高性能封装滤波器、高辐射效率封装天线等无源元件,还能很好地处理布线间的电磁兼容和芯片间的屏蔽问题。最后介绍了一款新型毫米波三维异质异构集成雷达及其在远距离生命体征探测方面的应用。     

地应力条件下的凿岩爆破数值模拟

为了研究地应力对凿岩爆破的影响,采用DDA方法模拟爆炸应力波作用下考虑地应力条件时的单孔和多孔凿岩爆破破岩过程。模拟发现,随着初始地应力水平的增加,裂纹扩展半径和破岩区域面积减小,裂纹发育主方向趋于地应力的最大主应力方向,初始地应力对裂纹的抑制和引导作用明显;初始地应力水平的增加,对拉伸裂纹的抑制作用更为显著,从而降低了拉伸破坏对爆破破岩的贡献。模拟也表明,在初始地应力存在的条件下,通过对爆破载荷和炮孔布置进行针对性的优化,可以克服地应力带来的影响,并取得预期的爆破效果。本研究对地应力条件下的凿岩爆破工程具有理论和参考意义。     

切顶卸压技术在双鸭山矿区沿空留巷中的应用

为了使双鸭山矿区煤炭资源最大程度地被采掘,减少资源浪费,提高矿井效益,延长矿井服务年限及促进矿井安全生产,以双鸭山矿区3个缓倾斜中厚煤层综采工作面为工程背景,对切顶卸压无煤柱开采技术进行深入探索,经过实际的检验证明,在双鸭山矿区缓倾斜中厚煤层中,采用切顶卸压技术进行沿空留巷,技术可行,经济合理,工艺简单,成巷率高。     

酵母菌强化磷酸铵镁结晶体系处理富磷污泥上清液

利用一株除磷酵母菌在除磷过程中表面形成局部富磷区域的现象，将其引入到结晶除磷中，开发了酵母菌诱导强化磷酸铵镁（MAP）结晶协同除磷新体系。以A²/O污泥浓缩池富磷上清液为处理对象，探究了pH、Mg/P、N/P、反应时间和搅拌强度对该体系除磷效能的影响，采用扫描电子显微镜能谱仪（SEM-EDS）、X射线衍射仪（XRD）分析结晶产物的形貌及晶型。结果表明，酵母菌诱导强化MAP结晶体系处理A²/O污泥浓缩池富磷上清液的最优参数如下：pH=10.0、Mg/P=2.0、N/P=2.0、反应时间=30 min、搅拌强度=300 r/min，出水磷浓度可低至1.71 mg/L，除磷率为97.14%。结晶产物分析结果表明，酵母菌分泌的大量胞外聚合物（EPS）可以吸附废水中的PO₄^3--P和Mg²⁺，在菌体周围形成富磷区域，进而以酵母菌为晶核形成MAP结晶产物，实现磷的去除与回收。     

发酵工艺对白啤4-VG含量的影响分析

为提高白啤特征香气水平，研究了酵母菌种、酵母代数、酵母接种量、发酵温度、冷麦汁充氧量5种发酵工艺参数对白啤4-乙烯基愈创木酚（4-vinylguaiacol,4-VG）含量的影响。结果表明，选择酵母菌种为NO.3、0代酵母、酵母接种量为10百万个/mL、发酵温度为20℃、冷麦汁充氧量为22 mg/L的发酵工艺，白啤的4-VG含量有显著提高，为通过改进发酵工艺提高白啤4-VG含量提供了理论依据。     

3D打印裂隙岩体动态力学性能及能量耗散规律初探

地下岩体结构经常遭受到地震、爆炸、冲击振动等产生的动力扰动，利用3D打印技术的优势研究冲击荷载下岩体动态力学性能对实现3D打印技术在工程领域的应用具有重要意义。采用φ50 mm的变截面霍普金森压杆(SHPB)装置，对含预制裂隙的3D打印岩体试样进行动态单轴压缩试验。研究结果表明：试样的动态抗压强度随着预制裂隙倾角的增大呈现出先减小后增大的趋势，当预制裂隙倾角为30°时试样强度最小，当预制裂隙倾角为90°时试样强度最大。与3D打印岩体试样的静态单轴压缩强度对比发现，3D打印砂性材料具有明显的率效应，当应变率为139.65 s^-1时，3D打印岩体试样的动态抗压强度是静态抗压强度的4.34倍。预制裂隙缺陷在一定程度上加剧了试样的能量耗散和破碎过程，并且30°倾角预制裂隙对试样能量耗散和破碎结果的影响程度最大。同时，3D打印岩体试样的能量耗散过程与破碎块度表现出明显的自相关性，所用的3D打印砂性材料的宏观破碎结果与能量耗散之间的关系与天然岩石材料有一定相似性，为今后3D打印材料模拟天然岩体应用于动态力学试验的可行性奠定了基础。     

空间曲线的特征识别与高质量非均匀采样

为避免传统均匀采样方法因忽视曲线重要特征而生成不理想的采样结果,获得给定数量且由特征点和辅助点组成的采样点序列,提出基于特征识别的高质量空间曲线非均匀采样方法.首先使用抛物线插值法得到曲线上所有曲率极大值点和挠率极大值点的近似位置,经筛选后产生特征点,以更好地抓住空间曲线的轮廓特征.然后定义基于弧长、曲率和挠率加权组合的特征函数,并以此自适应地选取曲线上的辅助点.与3种主流采样方法比较的实验结果表明,该方法能够获得更高质量的采样结果且具有更好的实用性,从而进一步改善空间曲线的B样条拟合效果.     

光栅对石墨烯太赫兹光学性质的影响

在不考虑等离激元诱导效应的情况下，利用玻尔兹曼平衡方程方法从理论上研究了金属光栅结构对石墨烯光电导率的直接影响。研究发现由于光栅对入射光的动量补偿作用，光栅对石墨烯的带内光电导率产生了显著的影响，使得在石墨烯的太赫兹吸收窗口区域出现光电导率峰，并且该光电导率峰可由光栅周期、电子浓度以及温度来调控。该研究有助于深入理解光栅结构对光电材料的影响，并表明光栅-石墨烯体系可以应用于可调谐的太赫兹光电器件，如太赫兹探测器。