V型啁啾调频单脉冲激光测速测距方法与实现EI北大核心CSCD

为实现雷达远距离动目标实时跟踪探测,单脉冲线性调频脉冲压缩算法和V型啁啾调频脉冲压缩算法为快速获得运动目标的距离速度信息提供算法基础。结合脉冲压缩算法优势以及两种波形脉压算法的弊端,利用V型啁啾调频脉冲发射波形,提出采用三角调频滤波处理方法,以解决目标的距离、径向速度值及速度方向信息同时获取的难题,为单脉冲实现速度矢量信息的隐蔽探测提供解决方案。通过搭建脉冲激光相干测量实验平台,在接收镜头后连接17.618 km延迟光纤以延长目标往返距离,对转速从−3.67~3.67 m/s的转盘进行速度距离测量。在40 MHz调制带宽,4.096μs调制脉宽,2.5 GS/s采样率条件下成功实现单脉冲距离速度多维信息获取,并对测速准确性进行评估,距离测量精度达到0.33 m,速度测量精度为0.061 m/s。     

纳米材料在SPR生物传感器中的应用进展

目的研究纳米材料在SPR生物传感器中的应用进展。方法介绍表面等离子共振(SPR)原理和近几年来纳米材料在SPR生物传感器中的应用研究现状,并重点综述常见的几种纳米材料(包括金纳米粒子、金纳米棒、银纳米粒子、磁纳米粒子、石墨烯和量子点)在SPR生物传感器中的应用新进展。结果 SPR生物传感器是对表面折射率变化敏感的一项分析技术,然而,传统的SPR传感器无法检测极小的折射率变化,这就阻碍了其在超灵敏检测中的应用。结论采用纳米材料提高SPR检测灵敏度和特异性是SPR技术发展的必然趋势。     

番茄中77种农药残留检测及膳食暴露风险评估

目的 分析上海市地产番茄的农药残留情况,评估其在一般人群和4~6岁儿童中的膳食暴露风险。方法 采集上海市9个区86个生产种植主体的111份地产番茄样品,采用气相色谱-质谱联用法和液相色谱-质谱联用法对77种农药残留进行检测,并采用确定性评估模型对检出的农药残留进行膳食暴露风险评估。结果 在检测的111份番茄样品中,57份样品检出农药残留,整体检出率为51.35%,合格率为100%。共检出14种农药,以腐霉利、啶酰菌胺和霜霉威等为代表的杀菌剂为主,检出占比为64.29%。一般人群和4~6岁儿童的慢性膳食摄入风险分别为0.00124%~0.53251%和0.00266%~1.14138%,急性膳食摄入风险分别为0.04837%~4.26422%和0.17818%~15.59091%,均小于100%,膳食暴露风险处于可接受的范围。结论 上海市地产番茄的农药残留膳食暴露风险较低,不会对消费者产生健康危害。本研究可为上海市番茄生产的用药指导和质量安全监管提供数据支撑及参考依据。     

基于金纳米粒子比色检测重金属铅离子

目的研究一种新的基于半胱氨酸修饰的金纳米粒子的检测重金属铅离子的方法。方法采用柠檬酸钠还原法合成粒径为13 nm的金纳米粒子,并用半胱氨酸进行修饰(Cys-Au NPs)。在Pb2+诱导下,Cys能通过螯合配体结合作用捕获Pb2+,导致Au NPs聚集,使Au NPs特征峰的位置和强度发生变化,且溶液颜色发生变化。结果该比色法的检测范围为0.02~5μmol/L,检出限为0.01μmol/L。通过对比Pb2+与其他金属离子的紫外可见光谱,证明该方法特异性好。结论该比色法可用于Pb2+的实际检测应用中。     

空间辐射环境下SiC功率MOSFET栅氧长期可靠性研究

利用等效1 MeV中子和γ射线对1200 V SiC功率MOSFET进行辐射,研究了电离损伤和位移损伤对器件的影响,并分析了辐射后器件栅氧长期可靠性。结果表明：中子辐射后器件导通电阻发生明显退化,与辐射引入近界面缺陷降低载流子寿命和载流子迁移率有关。时间依赖的介质击穿(TDDB)结果表明,栅泄漏电流呈现先增加后降低趋势,与空穴捕获和电子捕获效应有关。中子辐射后栅漏电演化形式未改变,但氧化层击穿时间增加,这是中子辐射缺陷增加了Fowler-Nordheim(FN)隧穿势垒的缘故。总剂量辐射在器件氧化层内引入陷阱电荷,使得器件阈值电压负向漂移。随后的TDDB测试表明,与中子辐射一致,总剂量辐射未改变栅漏电演化形式,但氧化层击穿时间提前。这是总剂量辐射在氧化层内引入额外空穴陷阱和中性电子陷阱的缘故。     

激光相干雷达中光电双下变频技术EI北大核心CSCD

在激光雷达远程测距中,雷达接收机需要在接收信号信噪比较低的背景下,对其中的有用信号进行识别、提取和判决。因此,为保证雷达系统的探测距离和精度,在激光发射功率一定的前提下,需在信号接收处理的各环节中设法提高信号的信噪比。当前外差式激光雷达接收机在变频时将本振光和信号光直接混频,导致镜像频率噪声与有用信号叠加,致使解调信噪比恶化。针对激光雷达接收机提高信号信噪比的需求,提出了一种在信号解调过程中对镜频干扰进行抑制,从而提高解调信噪比的方法。采用光电联合I/Q下变频,首先参考Hartley结构,在光信号的解调过程中对镜频处的噪声进行抵消,随后采用I/Q支路不平衡补偿算法对潜在的双支路不平衡量进行矫正,最后使用数字正交下变频将中频信号解调至基带。仿真和实验表明,该方法能够有效消除调频信号变频过程中引入的镜像频率噪声,相较于传统激光相干雷达接收机方案,该方案解调得到的基带信号信噪比提升了约3 dB。     

SiC器件单粒子效应敏感性分析

新一代航天器需要使用耐高压、功率损耗低的第3代半导体SiC器件,为了给器件选用和抗辐射设计提供依据,以SiC MOSFET和SiC二极管为对象,进行单粒子效应敏感性分析。重离子试验发现,在较低电压下,重离子会在SiC器件内部产生永久损伤,引起漏电流增加,甚至单粒子烧毁。SiC MOSFET和SiC二极管试验结果类似。试验结果表明SiC器件抗单粒子能力弱,与器件类型关系不大,与SiC材料有关。为了满足空间应用需求,有必要进一步开展SiC器件辐射效应机理、试验方法和器件加固技术等研究。     

鉴别红葡萄酒中添加人工色素或天然色素的简易方法

目的:鉴别红葡萄酒中是否添加合成人工色素以及天然色素(以葡萄皮红色素为例)。方法:对葡萄酒样品、人工色素模拟酒和天然色素模拟酒样品在碱性测试试纸上显示的颜色进行表征并对比。结果:当测试试纸显示的颜色为红色时,该红葡萄酒样品中含有人工色素;当测试试纸显示的颜色为蓝色,并在室温下暴露在空气中5min后不变色,则该红葡萄酒样品中添加天然色素,在5min内若由蓝色变为黄色,则说明该红葡萄酒样品中未添加天然色素,为全葡萄汁酿制而成。结论:该法简易快速,适合初步定性鉴别红葡萄酒中是否掺杂色素使用。     

基于小信号放大的掺铒光纤放大器的仿真与实验北大核心CSCD

本文研究并设计了一种掺铒光纤放大器,该EDFA能够有效对微弱光信号功率进行放大。首先在OptiSystem环境下进行理论数值仿真优化,根据仿真优化结果对现有光路进行改进。为对比两种掺杂浓度光纤的增益特性,本文进行低掺光纤和高掺光纤仿真与实验,发现高掺光纤优势较大,选用高掺光纤增益系数可达34.2 dB。相较传统EDFA,选择的高掺光纤长度仅为传统光纤长度的十分之一,并且可以保证增益系数在34 dB以上;其次在缩短光纤长度的条件下对-40 dBm的信号产生较大增益,利用改进的插值法计算测量得到的噪声系数更加精确,较传统放大器低0.3 dB左右,实现较低噪声系数和较高增益。基于以上优点,该放大器已应用于信号光的前置放大系统,对小信号光具有良好的放大效果。     

伺服机构加注活门泄漏分析及优化

基于某液压伺服机构加注活门阀口处有油雾喷出的问题,通过CFD和试验的方法,对加注活门密封部位进行分析和优化。结果表明：该处油液泄漏是由于伺服机构工作过程中的脉动压力以及加注打开关闭过程中,使得原接触线密封部位应力集中发生脉动变化,造成特定情况下阀口崩边,导致密封失效。对加注活门的尖边密封结构进行优化,将阀套阀口处的锐边打钝改为C0.3,在不影响密封性能的条件下,有效改善了原锐边产生的应力集中现象,避免因崩边而造成的泄漏发生。