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基于碳纳米管吸收层的热释电传感器设计

基于碳纳米管吸收层的热释电传感器设计

作者：林斯佳中北大学

学位级别：硕士

红外传感器近年来在军事和民用市场得到了非常快速的发展，尤其在航空航天和数码产品中都得到了广泛的应用。红外热释电传感器是目前非制冷红外探测器研究的热点，特别在目前发展非常快速的可穿戴设备上拥有很高的应用潜力。红外传感器... 详细信息

红外传感器近年来在军事和民用市场得到了非常快速的发展，尤其在航空航天和数码产品中都得到了广泛的应用。红外热释电传感器是目前非制冷红外探测器研究的热点，特别在目前发展非常快速的可穿戴设备上拥有很高的应用潜力。红外传感器目前正超着阵列化、小型化、低成本的方向发展。本文的研究工作主要分为以下几个方面：1.首先对探测器的结构进行了分析，设计了制备探测器的工艺流程，主要对热释电晶体的减薄和抛光进行了优化。针对减薄和抛光工艺，使用台阶仪分别对三种不同的抛光液和抛光垫抛光后的晶体表面粗糙度进行了比较，并选择了专用滴料器使减薄和抛光更加均匀。使用原子力显微镜对抛光后的晶体表面形貌进行了测试。搭建了热释电系数测试系统，对比了不同厚度及不同表面粗糙度的晶体的热释电系数。通过磁控溅射的方式制作的晶体的上下电极。2.使用碳纳米管作为探测器的红外吸收层，代替传统的金属材料。实验采用物理和化学的方法对碳纳米管进行了分散，选择十六烷基三甲基溴化铵作为碳纳米管的分散剂，物理过程主要包括研磨、超声震荡和离心。将分散后的碳纳米管加入成膜剂制成浆料，使用丝网印刷的方式将碳纳米管均匀的涂抹于热释电晶体表面，形成红外吸收层。使用相对光谱响应测试系统，对单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的相对光谱响应进行了测试。3.分析设计了探测器的放大电路，对红外探测器的性能进行了测试。利用自行搭建的测试系统，测试了探测器的电压响应。对晶体厚度为200μm、100μm、50μm的探测器进行了对比测试，并对三种不同吸收层的探测器性能进行了分析测试。简要阐述了热释电探测器的封装结构。

关键词：钽酸锂探测器碳纳米管热释电系数

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铌酸锂晶片热释电红外探测器设计及性能测试

传感技术学报 2013年第3期26卷 333-337页

作者：刘岗梁庭林斯佳李颖刘俊中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中北大学电子测试技术国防科技重点实验室太原030051

通过红外热释电探测器工作原理的分析,采用合适的半导体加工工艺将铌酸锂晶体母材减薄,并对减薄后铌酸锂晶片进行溅射、镀膜将其制成红外敏感单元。选用CMOS放大器与匹配的电阻、电容组成前置放大电路,对热释电信号进行放大和转换;根据... 详细信息

通过红外热释电探测器工作原理的分析,采用合适的半导体加工工艺将铌酸锂晶体母材减薄,并对减薄后铌酸锂晶片进行溅射、镀膜将其制成红外敏感单元。选用CMOS放大器与匹配的电阻、电容组成前置放大电路,对热释电信号进行放大和转换;根据红外光谱吸收原理,在敏感单元前封装了窄带滤光片从而提高了敏感单元选择吸收的性能。将敏感单元、前置放大电路和窄带滤波片三部分封装在一个壳体内,红外探测器制作成功。设计了信号调理电路,对从探测器得到的热释电信号进行二次放大和滤波;搭建了探测器响应测试系统,对探测器的性能进行测试,测试验证了该探测器设计的合理性。

关键词：铌酸锂晶片热释电探测器红外吸收电路设计

21世纪“混合战争”场景下国际舆论博弈剖析及启示——兼评乌克兰危机期间美西方对俄国际舆论战

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和平与发展 2024年第3期 132-153,204,205页

作者：林斯娴北京外国语大学国际新闻与传播学院北京外国语大学马克思主义新闻观研究中心

乌克兰危机被国际战略界定义为一场典型的“混合战争”。在此过程中,美西方与俄罗斯及双方主流媒体之间展开了一场斗争异常激烈的“舆论战”,展示了诸多新特点。此情形下的国际舆论战不但功能增大增强,对战争进程和结局的影响也更大。... 详细信息

乌克兰危机被国际战略界定义为一场典型的“混合战争”。在此过程中,美西方与俄罗斯及双方主流媒体之间展开了一场斗争异常激烈的“舆论战”,展示了诸多新特点。此情形下的国际舆论战不但功能增大增强,对战争进程和结局的影响也更大。美西方借助其资金、技术及媒体新装备优势,从战区外向其“国际代理人”提供舆论支持,大肆诋毁抹黑对手和超量传播虚假信息今后将是“混合战争”条件下国际舆论战的新常态。深入研究乌克兰危机期间美西方势力遂行的这场对俄舆论战,对于深入认知21世纪“混合战争”场景下国际舆论战的表现形式、特点及其发展趋势,研究未来外部势力在类似条件下打一场以中国为对手的国际舆论战的可能性及其手法与特点,具有警示与启示意义。

关键词：混合战争舆论战乌克兰危机美西方俄罗斯国际传播

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MEMS无线无源电容压力传感器结构设计及制备

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半导体技术 2013年第11期38卷 827-830页

作者：李颖梁庭林斯佳喻兰芳崔海波中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中北大学电子测试技术国防科技重点实验室太原030051

摘要：设计了一种无线无源电容压力传感器。传感器采用MEMS工艺由硅-玻璃浆料-硅键合而成，独特的三层结构设计用以实现高温环境下的测量。应用有限元分析软件对传感器结构进行了仿真分析，并详细介绍了其加工工艺；引进了一种新型的非... 详细信息

摘要：设计了一种无线无源电容压力传感器。传感器采用MEMS工艺由硅-玻璃浆料-硅键合而成，独特的三层结构设计用以实现高温环境下的测量。应用有限元分析软件对传感器结构进行了仿真分析，并详细介绍了其加工工艺；引进了一种新型的非接触无源测量技术，用于检测传感器压敏电容极板间距的变化。测试结果表明，传感器可以实现外界压力信号与谐振频率信号之间的转化，传感器在0～200kPa压力下，谐振频率随压力变化近似成线性关系且谐振频率随压力的增大逐渐减小，灵敏度约为10．6kHz／kPa。

关键词：无线无源传感器压力传感器 MEMS 非接触测量谐振频率

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热释电探测器敏感层材料关键性能参数测试

传感器与微系统 2013年第3期32卷 147-149页

作者：雷程梁庭王凯刘岗林斯佳李颖中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

热释电材料铌酸锂(LN)晶片可作为热释电探测器敏感层材料。介电常数和介电损耗是判断热释电材料性能的2个重要参数。为解决在测试参数时,测试数据量大,测试精度要求高、测试时间较长等问题,提出了一种自动采集、自动记录及处理的测试系... 详细信息

热释电材料铌酸锂(LN)晶片可作为热释电探测器敏感层材料。介电常数和介电损耗是判断热释电材料性能的2个重要参数。为解决在测试参数时,测试数据量大,测试精度要求高、测试时间较长等问题,提出了一种自动采集、自动记录及处理的测试系统,并测试出减薄前后LN晶片的介电常数和介电损耗随温度的变化曲线。经过数据分析得出,LN晶片的相对介电常数随着温度的升高呈增大趋势,减薄前后其相对介电常数变化不是很大,减薄后略减小;而LN晶片的介电损耗随着温度的升高呈增大趋势,160℃以下增长缓慢,但在160℃以上迅速增大;LN晶片的介电常数和介电损耗随温度的变化情况基本符合低温条件下德拜模型偶极子弛豫。

关键词：介电常数介电损耗热释电铌酸锂晶片

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传统聚落景观基因的本体模型及其构建

地球信息科学学报 2024年第6期26卷 1407-1425页

作者：卢慧佳胡最衡阳师范学院地理与旅游学院衡阳421002 传统村镇文化数字化保护与创意利用技术国家地方联合工程实验室衡阳421002

传统聚落集聚了大量的古代建筑和民俗等传统文化资源,以其突出的历史、文化和艺术等价值而备受关注,提取其丰富的历史文化信息并服务于现代产业发展具有积极的意义。针对当前尚缺乏从地理知识提取和表达视角对传统聚落丰富的历史文化信... 详细信息

传统聚落集聚了大量的古代建筑和民俗等传统文化资源,以其突出的历史、文化和艺术等价值而备受关注,提取其丰富的历史文化信息并服务于现代产业发展具有积极的意义。针对当前尚缺乏从地理知识提取和表达视角对传统聚落丰富的历史文化信息进行知识抽取、组织和表达,进而实现“数据-信息-知识-智慧”转换这一问题,本文提出传统聚落景观基因本体(Geographic Ontology of Cultural Landscape Genes of Traditional Settlements,GeoOnto-CLGTS),并探索传统聚落景观基因的内在关联特征。首先,结合地理信息本体和传统聚落景观基因特征分析了GeoOnto-CLGTS的概念及表达方法,并提出GeoOnto-CLGTS模型的构建方法。其次,结合七步法的地理信息本体建模方法,梳理景观基因概念、关联关系和数据属性特征,自顶向下构建GeoOnto-CLGTS的概念层。并以123个中国传统聚落为案例,通过protégé工具进行实例补充,实现了GeoOnto-CLGTS模型的实例层构建。最后,通过Neo4j图数据库对本体数据进行存储,构建传统聚落景观基因知识图谱,实现了景观基因信息的查询。结果表明,本文构建的GeoOnto-CLGTS可以为今后开展传统聚落文化资源的知识发现及促进传统聚落的数字化保护提供有益的借鉴。

关键词：本体知识表示景观基因传统聚落知识图谱 Neo4j图数据库知识表达模型地理信息

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筒体悬挂结构若干问题分析

建筑结构 2024年第15期54卷 25-32,114页

作者：林斯嘉赖洪涛华南理工大学建筑设计研究院有限公司广州510641

以菏泽博物馆新馆项目为背景,从计算方法、构件受力和设计、整体屈服机制等八个方面对筒体悬挂结构体系做了较全面的研究。结果表明:1)计算筒体悬挂结构水平地震作用时无需调整层质量;2)规范底部轴力法、振型分解反应谱法并不适用筒体... 详细信息

以菏泽博物馆新馆项目为背景,从计算方法、构件受力和设计、整体屈服机制等八个方面对筒体悬挂结构体系做了较全面的研究。结果表明:1)计算筒体悬挂结构水平地震作用时无需调整层质量;2)规范底部轴力法、振型分解反应谱法并不适用筒体悬挂结构竖向地震作用计算,考虑最小限值调整后的吊柱设计仍可能偏不安全;3)采用长孔螺栓节点设计能让筒体悬挂结构吊柱在各工况下处于理想轴向拉压受力状态;4)中高烈度区吊柱在大震组合作用下可能受压,有必要复核其受压稳定和承载力;5)吊柱受力在小震阶段为恒、活载控制,大震阶段其恒、活载占比降低,地震逐渐起控制作用;6)合理的吊柱布置除满足建筑条件外,还需兼顾核心筒顶受力,减小筒顶不平衡弯矩;7)核心筒顶上包与否均能实现与屋面悬挂桁架的有效刚性连接;8)合理的筒体悬挂结构屈服机制就是落地核心筒的延性破坏过程,即始于连梁开裂破损,终于筒底墙肢钢筋拉屈、混凝土压溃。

关键词：筒体悬挂结构竖向地震作用吊柱长孔螺栓节点核心筒顶受力屈服机制

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温度补偿型双通道甲烷测试仪的设计

计算机测量与控制 2014年第3期22卷 969-971页

作者：张晋疆秦丽林斯佳王振立中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中北大学电子测试技术国防科技重点实验室太原030051

利用单片机与双通道热释电探测器设计了一款手持式甲烷测试仪,具有浓度测试和报警功能;该测试仪以C8051F020单片机作为微处理单元,减小了仪器的体积和功耗,利用PYS3228探测器的双通道对比功能大大提高了测量精度;采用RBF神经网络法对结... 详细信息

利用单片机与双通道热释电探测器设计了一款手持式甲烷测试仪,具有浓度测试和报警功能;该测试仪以C8051F020单片机作为微处理单元,减小了仪器的体积和功耗,利用PYS3228探测器的双通道对比功能大大提高了测量精度;采用RBF神经网络法对结果进行温度补偿,增强了其环境适应性;经测试,该仪器分辨率可达到0.05%VOL,适用于矿井下甲烷浓度的测试和报警。

关键词：热释电红外甲烷神经网络

基于全局位置信息和残差特征融合的SAR船舶检测算法

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系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 839-848页

作者：方小宇黄丽佳中国科学院空天信息创新研究院北京100190 中国科学院空间信息处理与应用系统技术重点实验室北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像船舶目标尺度不一且易受海面、地面杂波和相干斑噪声的影响,难以提取目标多维特征且特征融合过程中易产生语义歧义,造成船舶目标检测率低,虚警率高的问题,提出一个基于全局位置信息... 详细信息

针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像船舶目标尺度不一且易受海面、地面杂波和相干斑噪声的影响,难以提取目标多维特征且特征融合过程中易产生语义歧义,造成船舶目标检测率低,虚警率高的问题,提出一个基于全局位置信息和残差特征融合的SAR船舶目标检测算法。基于Faster区域卷积神经网络(region convolutional neural network,R-CNN)目标检测算法,在特征提取网络和特征融合网络中进行改进:在特征提取网络中使用高宽注意力机制提取目标在图像中的全局位置信息,增强目标的多维特征提取能力;在特征融合网络中使用带有残差连接的双向特征金字塔网络削弱特征融合过程中的语义歧义,降低复杂背景下的船舶目标虚警率,同时进行不同层级的多尺度特征双向融合,增强高低层特征的联系,提升多尺度船舶目标的检测能力。在SAR船舶数据集上达到98.2%的均值平均精度,超过部分算法2.4%以上。实验表明,所提算法有效提取了目标的多维特征,显著缓解了语义歧义问题,具有较好的检测能力和泛化能力。

关键词：合成孔径雷达船舶检测注意力机制特征金字塔网络残差连接