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新原理光电探测阵列的微光响应测试研究

红外与激光工程 2014年第8期43卷 2546-2551页

作者：刘晓艳王明甲郭方敏华东师范大学教育部极化材料与器件实验室上海200241

针对暗电流低、灵敏度高等优点的新原理量子效应光电探测器,设计和加工了增益可调CTIA读出电路,以获得宽动态范围读出。读出电路芯片与1×64元量子效应光电探测器集成封装,在室温(300K)条件下进行读出测试研究。光源采用633nmHe-Ne激光... 详细信息

针对暗电流低、灵敏度高等优点的新原理量子效应光电探测器,设计和加工了增益可调CTIA读出电路,以获得宽动态范围读出。读出电路芯片与1×64元量子效应光电探测器集成封装,在室温(300K)条件下进行读出测试研究。光源采用633nmHe-Ne激光器,直径50μm光斑聚焦照射。测试结果表明:器件偏压为-0.1V,激光功率150pW,积分时间78μs,响应电压55mV,电压响应率达到3.67E+08V/W。根据测试结果,提出了进一步降低暗电流影响的改进测试方案。

关键词：微光读出量子效应器件高灵敏度增益可调读出电路暗电流

射频/微波MEMS Shunt开关的开启时间研究

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电子学报 2002年第8期30卷 1204-1206页

作者：龙永福朱自强赖宗声郭方敏石艳玲华东师范大学电子系常德师范学院物理系湖南常德415000

本文描述了射频 /微波MEMSshunt开关的理论模型和数值结论 .把可动薄膜的运动近似地模拟为作用在可动薄膜上的变静电力、弹力及空气阻力的单自由度阻尼振动 .给出了典型MEMSshunt开关开启时间的数学表达式及数值计算值 .根据可动膜厚、... 详细信息

本文描述了射频 /微波MEMSshunt开关的理论模型和数值结论 .把可动薄膜的运动近似地模拟为作用在可动薄膜上的变静电力、弹力及空气阻力的单自由度阻尼振动 .给出了典型MEMSshunt开关开启时间的数学表达式及数值计算值 .根据可动膜厚、材料和几何结构参数不同 ,得到了典型的MEMSshunt开关的开启时间大约为 1～ 40μs.其计算值同文献 [4 ]的值相符得很好 .本文还讨论了该理论模型和数值计算的局限性 .

关键词： MEMS Shunt开关开启时间理论模型数值计算微机电系统可动薄膜

NiTi-Nb原位复合材料的准线性超弹性变形

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金属学报 2023年第11期59卷 1419-1427页

作者：姜江郝世杰姜大强郭方敏任洋崔立山江西省科学院江西省铜钨新材料重点实验室南昌330096 中国石油大学(北京)新能源与材料学院昌平102249 X-ray Science Division Argonne National LaboratoryArgonneIllinois 60439USA

据文献报道,Nb纳米线增强NiTi记忆合金复合材料可展现超常的准线性超弹特性。为揭示该准线性超弹特性的产生和变形机制,通过真空感应熔炼、锻造、拔丝方法原位合成了NiTi-Nb复合材料丝材。TEM显微分析表明,Nb纳米线沿丝材轴向平行分布... 详细信息

据文献报道,Nb纳米线增强NiTi记忆合金复合材料可展现超常的准线性超弹特性。为揭示该准线性超弹特性的产生和变形机制,通过真空感应熔炼、锻造、拔丝方法原位合成了NiTi-Nb复合材料丝材。TEM显微分析表明,Nb纳米线沿丝材轴向平行分布在纳米晶NiTi基体中。该材料在经历一次9%的预变形后会展现准线性超弹特性,其屈服强度达1.7 GPa,表观Young's模量约34 GPa,准线性超弹性应变接近5.5%。同步辐射高能X射线原位拉伸实验结果表明,准线性超弹性的产生与以下2点原因有关:(1)复合材料经历预变形后,Nb纳米线和NiTi基体间会产生耦合力,再次加载时,NiTi所受的耦合拉应力可以将局部区域应力诱发马氏体相变所需的外应力降低到零附近,并且耦合力越大,加载初期的相变速率越高,经过适当的预变形后,加载初始就能够持续发生高速率相变;(2) NiTi中耦合拉应力呈梯度分布,使相变应力-应变曲线不再是常见的“平台型”,转变为“硬化型”斜线。

关键词： NiTi-Nb复合材料应力诱发马氏体相变准线性超弹性

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变风量空调系统解耦控制研究

变风量空调系统解耦控制研究

作者：郭方敏西安建筑科技大学

学位级别：硕士

变风量空调系统(Variable Air Volume Air Conditioning System)是根据末端负荷的变化随时调整送风机的转速,以此减少风机的损耗,达到节能目的的。目前变风量空调系统以其巨大的节能潜力越来越受关注,也被越来越多的应用于各种大型智能... 详细信息

变风量空调系统(Variable Air Volume Air Conditioning System)是根据末端负荷的变化随时调整送风机的转速,以此减少风机的损耗,达到节能目的的。目前变风量空调系统以其巨大的节能潜力越来越受关注,也被越来越多的应用于各种大型智能建筑中,但是,变风量系统又具有多变量、非线性、强耦合等特点,因此它的控制系统的设计与运行不易实现;另一方面,它的节能效果也需要长期运行才能显现出来,这在一定程度上也影响了变风量空调系统的发展和应用。本论文主要研究变风量空调系统多个控制回路之间的解耦控制,对耦合对象进行分析研究,提出解耦控制方案,并通过仿真和实验验证方案的可行性。本论文选择两个末端温度和送风CO2浓度三个控制回路作为研究对象。首先,对耦合对象进行分析研究,设计了基于前馈补偿方法的解耦控制方案;其次设计实验,采集数据,建立耦合对象的数学模型,设计单神经元PID自适应控制器,并且通过MATLAB仿真研究,验证所设计的解耦控制方案和控制器的有效性;最后,以西安建筑科技大学智能建筑研究所变风量空调系统为实验平台,应用LabVIEW编写实验程序,验证了文中提出的解耦控制方案的可行性和有效性。仿真和实验结果基本满意,为实际工程中变风量空调系统的解耦控制应用提供了参考。

关键词：变风量(VAV)空调系统系统建模多变量解耦控制最小二乘法单神经元PID自适应控制器仿真

NiTi-NbTi原位复合材料的Lüders带型变形和载荷转移行为

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金属学报 2021年第7期57卷 921-927页

作者：姜江郝世杰姜大强郭方敏任洋崔立山江西省科学院江西省铜钨新材料重点实验室南昌330096 中国石油大学(北京)新能源与材料学院北京102249 X-ray Science Division Argonne National LaboratoryArgonneIllinois 60439USA

采用电弧熔炼、锻造和拔丝方法原位合成了一种高Nb含量的NiTi-NbTi记忆合金复合材料。TEM显微分析显示,在材料内部纳米尺度的NbTi和NiTi纤维沿丝材轴向交替分布,NbTi纤维体积分数高达约70%。通过同步辐射高能X射线原位拉伸实验研究了复... 详细信息

采用电弧熔炼、锻造和拔丝方法原位合成了一种高Nb含量的NiTi-NbTi记忆合金复合材料。TEM显微分析显示,在材料内部纳米尺度的NbTi和NiTi纤维沿丝材轴向交替分布,NbTi纤维体积分数高达约70%。通过同步辐射高能X射线原位拉伸实验研究了复合材料的变形机制。结果显示,虽然NiTi体积分数仅约30%,但复合材料的变形仍受NiTi的应力诱发相变控制。在加载初期,复合材料先发生均匀变形,并且在拉伸曲线出现屈服平台之前,NiTi已发生均匀相变。当平台出现之后,NiTi转而发生Lüders带型相变,进而诱发NbTi也随之发生Lüders带型变形,使整个复合材料都展现Lüders带型变形。Lüders带前沿存在载荷转移现象,载荷由正在发生相变的B2-NiTi同时转移到NbTi相及之前在均匀相变过程中形成的B19’-TiNi马氏体相。

关键词： NiTi-NbTi复合材料形状记忆合金 Lüders带型变形

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SAGCM-APD增益影响因子分析与优化

红外与激光工程 2010年第2期39卷 213-217,235页

作者：胡大鹏郭方敏朱晟伟熊大元华东师范大学信息科学技术学院极化材料与器件教育部重点实验室上海200241

应用二维漂移扩散模型研究具有分立吸收层、渐变层、电荷层和倍增层结构(SAGCM)的InGaAsP蛳InP雪崩光电探测器(APD),仿真分析了不同电荷层、倍增层厚度和掺杂浓度对电场分布、电流响应及击穿电压的影响,特别是参数变量对增益计算模型的... 详细信息

应用二维漂移扩散模型研究具有分立吸收层、渐变层、电荷层和倍增层结构(SAGCM)的InGaAsP蛳InP雪崩光电探测器(APD),仿真分析了不同电荷层、倍增层厚度和掺杂浓度对电场分布、电流响应及击穿电压的影响,特别是参数变量对增益计算模型的影响,载流子传输过程的时间依赖关系和倍增层中所处位置的影响。仿真结果表明:较高掺杂浓度和较薄电荷层结构可以改变器件内部的电场分布,进而提高增益值。当入射光波长为1.55μm,光功率为500 W/m2时,光电流响应量级在10-2 A;阈值电压降低到10 V以下,击穿电压为42.6 V时,器件倍增增益值大于100。

关键词： SAGCM-APD 雪崩光电探测器倍增增益电流响应仿真分析

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非致冷双材料红外探测器模拟分析

传感器技术 2005年第4期24卷 81-83页

作者：徐欣郭方敏李宁华东师范大学信息科学和技术学院上海200062 中国科学院上海技术物理所红外物理国家重点实验室上海200083

非制冷双材料红外探测器具有高响应率和低噪声的特点,噪声等效温差接近理论极限。其灵敏度高的基本原理是基于一个比较大的双层材料热膨胀系数和杨氏模量差,通过双材料悬臂结构可以把热转换成机械运动。经过采用ANSYS软件进行有限元模拟... 详细信息

非制冷双材料红外探测器具有高响应率和低噪声的特点,噪声等效温差接近理论极限。其灵敏度高的基本原理是基于一个比较大的双层材料热膨胀系数和杨氏模量差,通过双材料悬臂结构可以把热转换成机械运动。经过采用ANSYS软件进行有限元模拟,得出材料厚度比与灵敏度、极板位移与电容变化的关系曲线。同时,模拟分析了不同悬臂尺寸的几何模型,得出了相应的优化结构。

关键词：非致冷红外探测器 ANSYS模拟双材料

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NiTi-Nb复合材料的准线性超弹性变形

金属学报 2023年

作者：姜江郝世杰姜大强郭方敏任洋崔立山 X-ray Science Division Argonne National Laboratory 江西省科学院江西省铜钨新材料重点实验室中国石油大学(北京)新能源与材料学院

基于文献报道的Nb纳米线增强NiTi记忆合金复合材料可展现超常的准线性超弹性特性，本工作通过真空感应熔炼、锻造、拔丝方法原位合成了NiTi-Nb复合材料丝材，对其线性超弹性特性的产生和变形机制进行系统研究。TEM显微分析表明，Nb纳米... 详细信息

基于文献报道的Nb纳米线增强NiTi记忆合金复合材料可展现超常的准线性超弹性特性，本工作通过真空感应熔炼、锻造、拔丝方法原位合成了NiTi-Nb复合材料丝材，对其线性超弹性特性的产生和变形机制进行系统研究。TEM显微分析表明，Nb纳米线沿丝材轴向平行分布在纳米晶NiTi基体中。该材料在经历一次9%的预变形后会展现准线性超弹性特性，其屈服强度达1.7GPa，表观Young’s模量约34GPa，准线性超弹性应变接近5.5%。同步辐射高能X射线原位拉伸实验结果表明，准线性超弹性的产生与以下2点原因有关：(1)复合材料经历预变形后，Nb纳米线和NiTi基体间会产生耦合力。再次加载时，NiTi所受的耦合拉应力可以将局部区域应力诱发马氏体相变所需的外应力降低到零附近，并且耦合力越大，加载初期的相变速率越高。经过适当的预变形后，加载初始就能够持续发生高速率相变；(2) NiTi中耦合拉应力呈梯度分布，使相变应力-应变曲线不再是常见的“平台型”，转变为“硬化型”斜线。

关键词： NiTi–Nb复合材料应力诱发马氏体相变准线性超弹性

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低阻硅衬底上形成的低损耗共平面波导传输线

红外与毫米波学报 2004年第5期23卷 357-359页

作者：葛羽屏郭方敏王伟明徐欣游淑珍邵丽于绍欣朱自强陆卫华东师范大学信息科学与技术学院上海200062 中国科学院上海技术物理所红外物理国家重点实验室上海200083

在厚膜多孔硅 (PS) /氧化多孔硅 (OPS)衬底上 ,结合聚酰亚胺涂层改善表面 ,研制低损耗、高性能射频 (RF) /微波 (MW)共平面波导CPW(CoplanarWaveguide) .通过在N和P型硅上形成不同厚度PS膜 ,并对其上的CPW进行分析比较 ,厚膜PS与石英的... 详细信息

在厚膜多孔硅 (PS) /氧化多孔硅 (OPS)衬底上 ,结合聚酰亚胺涂层改善表面 ,研制低损耗、高性能射频 (RF) /微波 (MW)共平面波导CPW(CoplanarWaveguide) .通过在N和P型硅上形成不同厚度PS膜 ,并对其上的CPW进行分析比较 ,厚膜PS与石英的共面波导插入损耗非常接近 ,远小于在 2 0 0 0Ω·cm高阻硅上形成的多晶硅 -氧化硅组合衬底 :在 0 33GHz范围 ,插入损耗小于 5dB/ 1.2cm ;33 4 0GHz范围 ,小于 7.5dB/ 1.2cm .

关键词：共平面波导硅衬底厚膜插入损耗传输线 CPW 高阻硅 GH 微波射频