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自适应采样光子计数线阵读出电路设计

自适应采样光子计数线阵读出电路设计

作者：翁子清东南大学

学位级别：硕士

光子计数成像技术采用具备单光子检测灵敏度的传感器,通过对目标场景的高精度采样获取其二维图像信息。单光子计数探测以其高灵敏度、高信噪比和时间稳定性好等特点,被广泛应用于国防预警、电网安全监控、量子信息和医学成像等领域。随... 详细信息

光子计数成像技术采用具备单光子检测灵敏度的传感器,通过对目标场景的高精度采样获取其二维图像信息。单光子计数探测以其高灵敏度、高信噪比和时间稳定性好等特点,被广泛应用于国防预警、电网安全监控、量子信息和医学成像等领域。随着当代探测技术和信息处理技术应用的不断深入与拓展,对单光子探测系统的光子探测率、检测精度以及灵敏度等性能指标提出了越来越高的要求。本文针对高压电晕漏电检测应用需求,提出了一种自适应采样光子计数线阵读出电路,实现对目标物体微弱紫外辐射光子强度信息的精密测量。该读出电路采用由光子触发雪崩并自动淬灭的被动型采样方式,即由光子分布决定采样及其淬灭的时序。对于弱光检测一般都能够获得与光子随机分布相一致的时序分布特性。在读出电路内部加入处理单元实现了Hold-off time自动调控,可根据当前检测帧的光子数动态调整下一帧死区延迟时间的长短。系统在确保正确检测到绝大多数光子即维持一定探测效率的前提下,减少APD探测器的待测时间,以期降低暗计数和后脉冲引入的误计数。在此基础上,完成各模块电路设计和像素阵列布局。最后,结合芯片可测性设计要求,完成了系统的电路和版图设计。在TSMC 0.18μm MS CMOS工艺条件下,本文完成了自适应采样光子计数线阵读出电路的仿真和MPW流片验证等工作。阵列规模1×8,读出电路总面积为1634μm×995μm,前后仿真结果均满足设计要求。芯片测试结果表明,自适应探测系统各模块功能正常,并且每个像素间的死区时间调节相互独立,可最大程度的提升整体线阵性能。光强增加后探测率下降,系统通过自动降低死区时间,一定程度上弥补探测率的损失。暗计数率小于8kcps,动态范围36.12dB,死区时间可调范围0.1μs04.8μs,功耗2.9mW,在弱光条件下探测率可达100%。最后,在光学成像仪器配合下,实现了对目标紫外光源的扫描成像。本文研制的紫外单光子探测系统可应用于高压电气设备状态监测,在近地测绘侦察、船舶和飞行器三维数字视觉等方面也有潜在的应用价值。

关键词：光子计数单光子雪崩光电二极管光子探测效率读出电路 Hold-off time调节

基于响应面法的H13模具钢激光增材再制造工艺优化

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真空科学与技术学报 2022年第7期42卷 547-554页

作者：张杰徐兵段佳伟刘子敬翁子清太原科技大学材料科学与工程学院太原030024 中数智科(杭州)科技有限公司杭州310000 浙江亚通焊材有限公司杭州310000

本研究采用中心复合响应面法对H13模具钢的激光增材再制造工艺参数进行优化,将激光功率(A),扫描速度(B)和送粉量(C)等激光再制造工艺参数作为优化变量,修复层宽度(W)、高度(H)和显微硬度(HAR)等成形特征作为响应值,通过方差分析构建了... 详细信息

本研究采用中心复合响应面法对H13模具钢的激光增材再制造工艺参数进行优化,将激光功率(A),扫描速度(B)和送粉量(C)等激光再制造工艺参数作为优化变量,修复层宽度(W)、高度(H)和显微硬度(HAR)等成形特征作为响应值,通过方差分析构建了工艺参数与修复层成形特征值之间的回归预测模型。通过建立摄动图与三维响应面图分析了工艺参数之间的交互作用对修复层成形特征的影响规律。结果表明,修复层的宽度和高度均随激光功率的增加而增加,随扫描速度的增加而减少。提高送粉量有助于提高修复层高度,但是不利于修复层宽度的增加。同时提高扫描速度和激光功率情况下容易获得较高的硬度值。最后,H13模具钢的最佳激光增材再制造工艺参数确定为:激光功率为2.8 kW,扫描速度为4 mm/s,送粉量为16 g/min。

关键词：激光增材再制造 H13 工艺参数优化响应面法

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雾化压力对电极感应熔炼气雾化TC4粉末形貌与性能的影响

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粉末冶金材料科学与工程 2018年第3期23卷 312-317页

作者：金莹刘平史金光翁子清顾小龙浙江亚通焊材有限公司杭州310030 浙江省钎焊材料与技术重点实验室杭州310030

采用电极感应熔炼气雾化工艺,在3.5~7.0 MPa压力下制备高品质球形TC4合金粉末,利用激光粒度仪、扫描电镜、霍尔流速计、真实密度仪等,研究雾化压力对粒度<53μm的细粉收得率、平均粒径、微观形貌、空心粉以及松装密度和流动性的影响。... 详细信息

采用电极感应熔炼气雾化工艺,在3.5~7.0 MPa压力下制备高品质球形TC4合金粉末,利用激光粒度仪、扫描电镜、霍尔流速计、真实密度仪等,研究雾化压力对粒度<53μm的细粉收得率、平均粒径、微观形貌、空心粉以及松装密度和流动性的影响。结果表明:在3.5~6.0 MPa压力范围内,随雾化压力增大,粉末的平均粒径逐渐减小,细粉收得率增加。当雾化压力为3.5 MPa时,粉末球形度较好,卫星球较少,平均粒径为69.4μm,细粉收率为23.0%,相对密度为99.1%,松装密度为2.40 g/cm^3,流动性为22.4 s/50 g。当雾化压力提高到6.0 MPa时,TC4合金粉末的平均粒径为48.6μm,细粉收得率为40.8%。进一步增大雾化压力时,粉末的平均粒径反而变大,细粉收得率降低,卫星球颗粒逐渐增多,球形度变差。粉末松装密度和流动性都随雾化压力增大而降低。

关键词： TC4合金球形粉末电极感应熔炼气雾化雾化压力粉末性能

真空气雾化制备激光熔覆用Fe55合金粉末研究

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应用激光 2019年第3期39卷 370-375页

作者：翁子清胡兰伟刘平金莹史金光浙江省冶金研究院有限公司浙江杭州310011 浙江省钎焊材料与技术重点实验室浙江杭州310030 浙江亚通焊材有限公司浙江杭州310030

针对激光熔覆专用粉末的问题,微调材料配比,采用真空气雾化的方法制备了激光熔覆用Fe55合金粉末。研究了不同雾化气体压力、导流管直径对粉末粒度分布的影响;在最佳工艺参数下,对粉末的成分、杂质含量进行了测试;利用扫描电镜(SEM)、X... 详细信息

针对激光熔覆专用粉末的问题,微调材料配比,采用真空气雾化的方法制备了激光熔覆用Fe55合金粉末。研究了不同雾化气体压力、导流管直径对粉末粒度分布的影响;在最佳工艺参数下,对粉末的成分、杂质含量进行了测试;利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对粉末形貌、相结构进行了观察与分析;采用霍尔流速计测试粉末的流动性;最后,将粉末在42CrMo基体上进行激光熔覆试验,并对涂层的硬度进行测试。结果表明,雾化气体压力在3.5 MPa,导流管直径6.0 mm时,所得粉末主要分布在10~300μm之间;粉末具有较低的杂质含量,其中氧含量274 ppm,氮296 ppm,硫含量157 ppm;粉末形貌大多呈现为球形、类球形结构,卫星球较少,粉末物相结构主要由α-Fe、M-(FeCr)固溶体相组成;粉末流动性为17 s/50 g,表现出良好的激光熔覆性,涂层的硬度在HRC 54.5~56.8之间。

关键词：真空气雾化激光熔覆激光再制造 Fe55粉末

等离子旋转电极法制备3D打印用FGH98高温合金粉体的工艺研究

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浙江冶金 2019年第2期 1-3页

作者：王彩霞翁子清金霞浙江省钎焊材料与技术重点实验室杭州310030 浙江亚通焊材有限公司杭州310030

本文以FGH98高温合金粉末为研究对象,主要探讨了棒料直径和棒料转速等工艺参数对粉末平均粒径及其分布的影响。结果表明,增大棒料直径并适当控制棒料转速是降低粉体平均粒径并减少粉末颗粒内部形成孔洞的有效措施。

关键词：增材制造等离子旋转电极工艺 FGH98高温合金粉体

真空气雾化制备18Ni300马氏体时效钢粉末及其组织变化

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粉末冶金工业 2021年第5期31卷 11-15页

作者：孔水龙石磊厉峰金莹翁子清史金光浙江省冶金研究院有限公司浙江杭州310011 浙江省冶金产品质量检验站有限公司浙江杭州310007 浙江亚通焊材有限公司浙江杭州310030

采用真空气雾化法制备18Ni300马氏体时效钢粉末,采用激光粒度仪、扫描电镜(SEM)和X射线衍射分析仪(XRD)对粉末的粒径分布、形貌、显微组织和相组成进行分析。结果表明:制备的18Ni300马氏体时效钢粉末粒度呈正态分布,中位径D50为74.22μm... 详细信息

采用真空气雾化法制备18Ni300马氏体时效钢粉末,采用激光粒度仪、扫描电镜(SEM)和X射线衍射分析仪(XRD)对粉末的粒径分布、形貌、显微组织和相组成进行分析。结果表明:制备的18Ni300马氏体时效钢粉末粒度呈正态分布,中位径D50为74.22μm,其中粒度小于45μm的粉末占比为28.6%,粉末呈球形或近球形。随着粉末粒径的增大,表面形貌变差,出现卫星球颗粒等不规则形状,并在粉末内部出现中心孔洞。小于45μm的粉末内部组织主要为胞状晶,随着粒径的增大,出现树枝晶并与胞状晶共存,一次晶轴宽度和二次枝晶臂间距也随之增大,在大颗粒粉末中出现放射状二次枝晶;粉末的物相组成主要为体心立方的马氏体(α)相,没有Ni3X等强化相的衍射峰存在。

关键词：真空气雾化马氏体时效钢形貌显微组织

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我国银行保险合作问题研究与瓶颈突破

新金融 2006年第7期 59-61页

作者：翁子清周雷倪雯东南大学经济管理学院中国建设银行江苏省分行

银行保险合作近几年来在我国得到了迅速发展,这是中国在加入WTO后提高金融业核心竞争力的有效措施之一。但是从2004年下半年开始我国的银行保险业务首次出现了负增长,发展进入了瓶颈阶段。本文首先借鉴国外银行保险发展的成功经验,然后... 详细信息

银行保险合作近几年来在我国得到了迅速发展,这是中国在加入WTO后提高金融业核心竞争力的有效措施之一。但是从2004年下半年开始我国的银行保险业务首次出现了负增长,发展进入了瓶颈阶段。本文首先借鉴国外银行保险发展的成功经验,然后分析了我国银行保险进入瓶颈阶段的原因,最后提出了突破瓶颈阶段的对策建议,包括加快混业经营步伐、建立深层次合作模式、拓展营销渠道、完善法律和金融监管等。

关键词：银行保险瓶颈阶段混业经营深层次合作金融监管

退火对激光熔覆制备FeCrNiCoMn高熵合金涂层组织与性能的影响

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退火对激光熔覆制备FeCrNiCoMn高熵合金涂层组织与性能的影响

粉末形貌和粒度对FeNi50磁粉芯磁性能的影响

第15届全国特种加工学术会议

作者：翁子清姚建华董刚杨理京浙江工业大学激光加工技术工程研究中心

高熵合金是一新的材料设计理念,其由至少5种以上元素配置而成,每一种元素的原子含量在5%～35%之间。高熵合金具有优异的机械性能、磁性能和电化学性能等,故可充当保护涂层的材料。采用气雾化法制备了FeCrNiCoMn合金粉末,在45钢基体上激... 详细信息

高熵合金是一新的材料设计理念,其由至少5种以上元素配置而成,每一种元素的原子含量在5%～35%之间。高熵合金具有优异的机械性能、磁性能和电化学性能等,故可充当保护涂层的材料。采用气雾化法制备了FeCrNiCoMn合金粉末,在45钢基体上激光熔覆该合金粉末制备出了FeCrNiCoMn高熵合金涂层。分别采用SEM、EDs和XRD对粉末、涂层的微观形貌及相结构进行了分析,并用显微硬度计测试了涂层的硬度。对涂层在300℃、500℃、700℃退火4 h,研究了涂层的抗高温软化性。结果表明,气雾化制备的合金粉末具有较好的球形度,FeCrNiCoMn涂层由单一的FCC相构成,组织为椭球状的枝晶与枝晶间形貌。不同温度退火后涂层保持FCC相不变;在500℃以下温度退火,涂层组织无变化,但在700℃退火后,涂层组织变化明显。退火前后涂层的硬度无明显变化。

关键词：高熵合金涂层气雾化粉末激光熔覆退火

来源： cnki会议评论

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浙江冶金 2021年第2期 18-20页

作者：金莹刘平史金光翁子清张腾辉浙江亚通焊材有限公司杭州310030 浙江省冶金研究院有限公司杭州310011

通过将气雾化球形FeNi50合金粉末制备成软磁材料,研究了不同粉末显微形貌和粒度对磁性能的影响,结果表明,粉末的球形度越好,卫星球颗粒占比越少,FeNi50磁粉芯的磁性能越好;粉末粒度越细,FeNi50磁粉芯的功率损耗越低;粒度越粗,电感量相... 详细信息

通过将气雾化球形FeNi50合金粉末制备成软磁材料,研究了不同粉末显微形貌和粒度对磁性能的影响,结果表明,粉末的球形度越好,卫星球颗粒占比越少,FeNi50磁粉芯的磁性能越好;粉末粒度越细,FeNi50磁粉芯的功率损耗越低;粒度越粗,电感量相对越高,但直流叠加特性越差。

关键词： FeNi50 显微形貌磁性能