用于远红外探测的Si:P阻挡杂质带红外探测器研制

提出了全外延技术方案制备阻挡杂质带薄膜,避免了离子注入制备背电极层影响外延薄膜质量的技术难点.基于硅器件工艺设计制作了Si:P阻挡杂质带红外探测器.测量了器件的光电流响应谱和暗电流特性曲线,指认了叠加在光电流响应谱上的尖锐杂质峰对应阻挡层中磷原子的杂质跃迁.研究了器件在低温下小偏压范围内的暗电流起源.通过对计算结果分析,排除了该区域暗电流起源于热激发电导和跳跃式电导的可能,指出暗电流来自器件对冷屏的光电响应.器件工作温度5 K,工作偏压1.6 V时,响应波段覆盖2.5~40μm,峰值波长28.8μm,峰值响应率20.1 A/W,峰值探测率3.7×1013cm·Hz1/2/W(背景光子通量低于1013ph/cm2·s).     

纬编针织机织针自由状态下固有频率测试方法

针对现有纬编针织机织针由于其结构尺寸微小、细长、横截面直径不定等特性带来的在其自由状态下织针的各阶模态特性难以测试的问题,提出采用小面积、低质量的锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)贴于织针表面,形成PZT、织针黏合体结构。采用高性能阻抗分析仪对黏合体进行扫频测试,根据不同频率下复阻抗以及相位角曲线,得出PZT自由状态下的各阶模态。采用ANSYS有限元仿真软件对织针以及黏合体的各阶模态进行对比认证,并采用悬臂梁曲率、挠度理论以及织针振动理论进行分析。理论推算以及仿真测试结果表明,该实验测试方法能有效测试纬编针织机织针自由状态下的固有频率。     

外延阻挡杂质带探测器的抗反射

传统外延阻挡杂质带探测器由于其材料物性和特殊的结构设计存在很强的反射,这些能量损失非常不利于器件的探测性能。报道了一种类光栅双层超构表面微结构阵列,并将此人工微结构引入到外延阻挡杂质带红外探测器以抑制对入射光的反射。实验结果显示,具有超构表面微结构阵列的器件在波长30μm处反射率低于3%,在25.3～32.2μm波段范围内反射率低于20%。同时,该超表面减反微结构对入射光的偏振还具有很强的选择性,符合第四代焦平面发展需求。     

直流电压自平衡新型三电平准谐振逆变器

传统二极管钳位的三电平逆变器运行时,中线电流会造成逆变器直流电压不平衡并影响输出效果。同时逆变器中的开关损耗也是在高电压、大容量应用中必须考虑的问题。为了减少逆变器的损耗及改善直流电压不平衡,本文提出一种直流电压自平衡新型三电平准谐振逆变器及其控制算法。给予直流侧电压自平衡能力,并利用软开关去降低逆变器的开关损耗。通过仿真模型,证明了其结构及控制方案的可行性,并与传统三电平逆变器进行了比较。     

基于区块链的建设工程质量检测报告存证系统的研究与实践

建设工程施工过程通常涉及的工程材料和制品供应商多且资源数量巨大,而施工材料和工艺的好坏将直接影响工程的质量安全,工程质量检测是保证建设工程质量的重要一环.现有的工程检测系统由检测机构独立管理,检测报告内容存在被篡改、伪造的可能,不便于追溯和验伪.本文创新性地利用区块链分布式账本、不可篡改的技术解决方案,实现检测报告存证...     

刀轨环无跳刀尖角垂线过渡连接算法

针对刀轨环如何高效地连接成环切刀轨的问题,提出了刀轨环无跳刀尖角垂线过渡连接算法。首先在基于向量角分线的子域上生成等距环,然后建立刀轨环数组和生成环的多个单向链表,采取顺序取外等距环、逆序取内环的方式生成单根节点刀轨环关系树,提出尖角垂线过渡的连接方式,遍历刀轨环树获得无跳刀刀轨,最后构建加减速数学模型并验证算法的有效性。试验表明,该算法计算效率高,无跳刀,满足实际加工要求。     

仿生鲨鱼皮盾鳞的参数化三维建模技术*

鲨鱼皮的减阻机制与其真实几何形态密切相关,针对目前仿生鲨鱼皮建模中参数化设计程度较低的问题,提出一种使用真实鲨鱼皮盾鳞数据进行参数化设计的几何建模方法。该方法将采集的鲨鱼皮μCT数据进行三维重建以获得盾鳞样本模型,并对盾鳞样本模型进行形态分析与参数定义。建立基于微分域网格变形算法驱动的参数化几何建模编辑系统,以实现盾鳞样本模型的几何形态设计。依据鲨鱼皮不同部位盾鳞模型的几何参数,实现了样本模型的参数化变形设计。试验结果表明该技术路线稳定可靠,变形设计过程无形态扭曲,最终结果能够反映鲨鱼皮不同部位盾鳞真实几何形态。     

基于临界倾角约束的树形支撑结构生成算法

为节省三维打印的材料和时间,针对支撑结构体积优化的问题,提出了一种基于临界倾角约束的树形支撑结构生成算法。首先识别待支撑区域,并基于面积自适应采样获得待支撑点;再利用临界倾角约束进行树形结构节点的计算,并存储同一棵树上各节点的连接关系;采用扫掠和泊松曲面重建方法,生成树形支撑实体,最后通过实例进行了验证。实验结果表明,所提出的方法在保证打印稳定性的前提下,有效减少了支撑材料,缩短了打印时间。     

牙齿正畸仿真中碰撞检测问题研究

针对牙齿正畸仿真中的碰撞检测问题,提出了一种快速显示干涉区域并绘制穿透深度色阶图的方法。首先,提出了一种基于OBB树的快速碰撞检测方法,并进一步讨论了基本几何元素间的碰撞检测及模型间交线的求解。然后,利用一环临域搜索算法,快速划分模型。最后,通过基于改进KD树的KNN搜索算法,计算区域内顶点的穿透深度,利用色阶显示深度信息。实验结果表明,碰撞检测满足真实感和实时性要求。     

基于“薄膜变形”的牙齿曲面重建算法研究与实现

牙齿曲面重建是口腔修复CAD/CAM系统的核心内容之一。本文提出了一种基于"薄膜变形包围"牙齿曲面重建算法,首先对简化后的牙齿三角网格模型进行Loop细分以提高模型的变形逼近的能力;然后对细分后的网格施加"吸引力"使细分网格逼近原始密集的网格模型;接着施加"松弛力"消除网格变形后的褶皱;最后通过不断的异步迭代循环调整网格顶点的位置,直到满足预设的误差精度后停止。通过对两类典型牙齿模型的网格重建的算例,验证了本文算法的可行性。