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全光固态分幅相机中响应材料铝镓砷光致折变效应的研究

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全光固态分幅相机中响应材料铝镓砷光致折变效应的研究

作者：钟梓源中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所)

学位级别：硕士

高速光学摄影是目前工业生产、科学研究中十分重要的探测和记录手段,在微观领域的研究中显得尤为重要。现今大多数前沿科学研究,如高能量密度物理研究、生物化学过程研究等,均对探测设备的时空分辨有较高的要求。为进一步提超快二维成... 详细信息

高速光学摄影是目前工业生产、科学研究中十分重要的探测和记录手段,在微观领域的研究中显得尤为重要。现今大多数前沿科学研究,如高能量密度物理研究、生物化学过程研究等,均对探测设备的时空分辨有较高的要求。为进一步提超快二维成像设备的性能指标,提出了全光分幅相机,在该系统中,核心关键便是其信号光响应模块,其中响应材料为本课题的研究重点。Ⅲ-Ⅴ族三元化合物铝镓砷半导体的制备工艺成熟,能带可调控,响应时间短,在全光固体分幅相机、全光固体条纹相机、全光调制器、全光开关等全光器件中得到广泛的应用。其中,铝镓砷(AlxGa1-xAs)材料的光折变效应是这些器件的物理基础,将直接影响这些器件关键指标的物理极限。全光固体分幅相机的物理时间分辨极限由响应材料A1xGa1-xAs的光折变时间决定,其响应灵敏度则由A1xGa1-xAs的光折变的折射率变化量决定。提高全光固体分幅相机的性能指标,需要对A1xGa1-xAs的光折变效应进行理论分析与实验研究,以此获得影响光折变效应的关键因素,分析哪些因素可以人为调控,从而更好地设计和制备响应材料。本文从理论模型与实验验证两个方面对A1xGa1-xAs材料的光折变效应进行研究。半导体光折变效应是指光激发半导体产生大量非平衡载流子,从而改变半导体的光吸收系数、折射率、反射率等光学性质的过程,该过程的持续时间将由非平衡载流子寿命决定,因此理论建模部分将分为两部分,折射率随载流子浓度变化规律和载流子浓度演化规律。实验部分,采用飞秒时间分辨的泵浦探测实验,对A1xGa1-xAs光折变效应的折射率变化过程进行记录。具体的研究内容如下:1、AlxGa1-xAs折射率与非平衡载流子浓度关系的计算。半导体在受到光激发后产生大量非平衡载流子,产生带填充、带隙重整、自由载流子吸收等物理机制,使半导体的能带发生改变,从而改变折射率等光学性质。本文基于A1xGa1-x-As的基本性质,计算折射率变化的相关参数,并以此计算:(1)给定非平衡载流子浓度时,不同波长探测光的折射率变化量;(2)相同波长下,折射率变化量与非平衡载流子浓度的关系。为选择实验光源,设计实验方案提供依据;2、AlxGa1-xAs非平衡载流子衰退过程的研究。半导体在受光激发后产生的非平衡载流子将通过复合过程进行衰退,这些复合过程包括直接复合、间接复合。本文着重讨论了直接复合与间接复合对载流子寿命的影响,分析间接复合的成因。人为设计了不同俘获截面的复合中心,给定不同的非平衡载流子的初始浓度,计算了:(1)相同复合中心浓度,不同俘获面积对应的非平衡载流子寿命;(2)俘获面积给定时,载流子寿命与复合中心浓度的关系。计算结果表明,当俘获面积和复合中心浓度较大时,非平衡载流子衰退过程由间接复合主导;3、AlxGa1-xAs材料制备与实验。采用分子束外延技术生长AlxGa1-xAs,经过高分辨X射线衍射仪监测,在生长温度较低时,AlxGa1-xAs具有较高的缺陷浓度。搭建泵浦探测平台,对AlxGa1-xAs进行实验,观察并记录了低温分子束外延法所制备的AlxGa1-xAs在泵浦光激发下的折射率演化过程。该研究结果揭示了化合物半导体AlxGa1-xAs的超快光折变效应的物理机理,以此为理论依据,制备了折射率变化时间小于5 ps的半导体响应材料Al0.3Ga0.77As。

关键词：光折变效应铝镓砷低温分子束外延载流子寿命

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梁启超家庭教育思想研究综述

学周刊 2023年第3期3卷 18-21页

作者：钟梓源东北电力大学马克思主义学院吉林吉林132000

梁启超先生的家庭教育是近代家庭教育的成功典范。文章对梁启超家庭教育思想的研究成果进行分析,从研究论文年度分布、研究论文不同落脚点、形成的背景因素、特点、方法策略、价值启示六个方面展开论述,同时分析现有研究取得的成果及对... 详细信息

梁启超先生的家庭教育是近代家庭教育的成功典范。文章对梁启超家庭教育思想的研究成果进行分析,从研究论文年度分布、研究论文不同落脚点、形成的背景因素、特点、方法策略、价值启示六个方面展开论述,同时分析现有研究取得的成果及对日后研究的启发之处。

关键词：梁启超家庭教育思想形成背景方法策略价值启示

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低温生长铝镓砷光折变效应的研究

物理学报 2019年第16期68卷 326-334页

作者：钟梓源何凯苑云汪韬高贵龙闫欣李少辉尹飞田进寿中国科学院西安光学精密机械研究所超快诊断技术重点实验室西安710119 中国科学院大学北京100049 火箭军研究院北京100101 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

三元化合物铝镓砷(AlGaAs)是一种可用于全光固体超快诊断技术的重要材料.基于低温外延技术的AlGaAs材料不仅具有低温生长砷化镓(low-temperature grown GaAs, LT-GaAs)超短载流子寿命的特点,并且可以调整材料的禁带宽度,为超快诊断系统... 详细信息

三元化合物铝镓砷(AlGaAs)是一种可用于全光固体超快诊断技术的重要材料.基于低温外延技术的AlGaAs材料不仅具有低温生长砷化镓(low-temperature grown GaAs, LT-GaAs)超短载流子寿命的特点,并且可以调整材料的禁带宽度,为超快诊断系统的设计增加了极大的灵活性.泵浦-探测实验结果表明,低温外延生长可以有效加速AlGaAs材料的非平衡载流子复合,非平衡载流子弛豫时间小于300 fs,而非平衡载流子的复合时间低至2.08 ps.由于经过特殊的钝化工艺处理,极大地降低了表面复合对载流子衰退过程的影响,而低温外延生长引入的As原子团簇,形成了深能级缺陷,是加速载流子复合的主要因素.基于单复合中心的间接复合理论,建立LT-AlGaAs载流子演化模型,获得与复合速率相关的关键物理参量:载流子俘获面积δe=6.6×10^-14 cm^2,δh=4.7×10^-15 cm^2,计算结果与实验相符.该方法可用于半导体材料载流子演化特性定量分析,有助于推进超快响应半导体材料的优化改进.

关键词：光折变铝镓砷泵浦-探测载流子寿命

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超紧凑型飞秒电子衍射仪的设计

物理学报 2020年第5期69卷 26-37页

作者：罗端惠丹丹温文龙李立立辛丽伟钟梓源吉超陈萍何凯王兴田进寿中国科学院西安光学精密机械研究所超快诊断技术重点实验室西安710119 中国科学院大学北京100049 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

由于空间电荷效应的限制,产生百飞秒的极短电子脉冲是超快电子衍射技术的一大难点.同时,电子的穿透深度随着电子能量的增加而增加,而电子的散射几率却具有相反的规律.因而,除了时间分辨的提升,还需要可宽范围调节的电子能量以优化不同... 详细信息

由于空间电荷效应的限制,产生百飞秒的极短电子脉冲是超快电子衍射技术的一大难点.同时,电子的穿透深度随着电子能量的增加而增加,而电子的散射几率却具有相反的规律.因而,除了时间分辨的提升,还需要可宽范围调节的电子能量以优化不同厚度样品对其的需求.基于此,提出并设计了一种新型超紧凑电子枪,结合均匀场阴极和可移动阳极的配置,可在10-125 kV加速电压范围内实现100 fs量级时间分辨率.通过优化设计高压电极轮廓,使得其轴上和整个阴极面的场增强因子在不同阴阳极间距下均小于约4%,从而保证了不同加速电压下最大轴上场强均可达10 MV/m量级,有效地抑制了电子脉冲的展宽效应;进一步将阳极小孔设计成可放置致密电镜载网的阶梯孔,一方面可将载网支撑的样品紧贴小孔后方放置,最大程度上缩短了电子从阴极到样品的时间弥散,同时也可以有效地减弱阳极孔对电子束的散焦效应,提升电子束的横向聚焦性能.

关键词：超快过程分子电影均匀场电极超短电子源

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基于光谱成像仪的量子化能级测试与分析

物理实验 2024年第6期44卷 39-43页

作者：杨玉平王雯慧贺倩汪琛钟梓源崔彬施洪龙邹斌中央民族大学理学院北京100081

以反射式光栅和CCD为核心器件,搭建了反射式光谱成像仪,开发程序对CCD输出的光敏像元与待测光谱波长之间的关系进行快速定标和可视化处理,进而对特定气体原子或分子的量子化能级进行测试和光谱分析,并对该量子化能级测量试验仪的性能进... 详细信息

以反射式光栅和CCD为核心器件,搭建了反射式光谱成像仪,开发程序对CCD输出的光敏像元与待测光谱波长之间的关系进行快速定标和可视化处理,进而对特定气体原子或分子的量子化能级进行测试和光谱分析,并对该量子化能级测量试验仪的性能进行了评估与不确定评定.实验系统的搭建与测试,增加了学生的动手能力,加深了学生对能级的量子化、原子内部结构和运动特征等知识的深入理解.

关键词：原子发射光谱反射式光栅光谱仪量子化能级可视化

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基于漏电流处理的高灵敏度多碱光电阴极制作

云光技术 2024年第2期56卷 7-15页

作者：崔万兵李金沙杨壮刘震唐钦钟梓源张彦云方建翠李波杨锦邦俞江平伏兵北方夜视技术股份有限公司云南昆明650217 微光夜视技术重点实验室陕西西安710065 驻昆明地区第二军事代表室云南昆明650032

高灵敏度多碱光电阴极是决定超二代像增强器性能的关键因素。但在真空蒸发制作中,钾、钠蒸发经常出现漏电流过大,轻则降低了多碱光电阴极的灵敏度,重则导致不能形成多碱光电阴极结构。因之,本文从实际工艺流程出发,分析了产生漏电流的... 详细信息

高灵敏度多碱光电阴极是决定超二代像增强器性能的关键因素。但在真空蒸发制作中,钾、钠蒸发经常出现漏电流过大,轻则降低了多碱光电阴极的灵敏度,重则导致不能形成多碱光电阴极结构。因之,本文从实际工艺流程出发,分析了产生漏电流的可能原因,试验量化对比了漏电流处理与否对多碱光电阴极灵敏度及其超二代像增强器成像质量的影响程度,提出了一种K-Na-Sb循环漏电流处理策略。基于K-Na-Sb循环漏电流处理的高灵敏度多碱光电阴极,有利于提升超二代像增强器的使用性能和经济效益。

关键词：多碱光电阴极光电流漏电流灵敏度像增强器

“让语言自身言说”——阿多诺、抒情诗与自然救赎

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当代文坛 2025年第1期 164-172页

作者：向浩源中国人民大学文学院

阿多诺抒情诗论核心主题之一乃是对诸现代派诗人作品“潺潺流水”自然美的阐发,这源于语言形式的否定性,是固定意义瓦解、人的言说让位于语言自身言说的结果,构成客体优先性哲学的表达。“语言自身言说”更蕴含同一性与非同一性的辩证形... 详细信息

阿多诺抒情诗论核心主题之一乃是对诸现代派诗人作品“潺潺流水”自然美的阐发,这源于语言形式的否定性,是固定意义瓦解、人的言说让位于语言自身言说的结果,构成客体优先性哲学的表达。“语言自身言说”更蕴含同一性与非同一性的辩证形式,指向一种主客互相中介的“摹拟”特性,后者构成对异化理性的批判与重构,以及对被压抑的感性的救赎。此外,自然美和诗的真理性是转瞬即逝的,在诗歌形式的静态之维中获得悖论性的表现和揭示。阿多诺对诗歌自然美的阐发源于对本雅明早期语言哲学和寓言思想的世俗转化,它以海德格尔存在论语言观为潜在批判对象,构成否定辩证法的诗学实践和对康德以来审美现代性批判和救赎思想的纵深发展。这不仅有助于我们重审阿多诺美学,也对当代文学和文化实践具有深刻启发意义。

关键词：阿多诺抒情诗诗歌语言自然美

基于Transformer模型的时序数据预测方法综述

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计算机科学与探索 2025年第1期 45-64页

作者：孟祥福石皓源辽宁工程技术大学电子与信息工程学院

时序数据预测（TSF）是指通过分析历史数据的趋势性、季节性等潜在信息，预测未来时间点或时间段的数值和趋势。时序数据由传感器生成，在金融、医疗、能源、交通、气象等众多领域都发挥着重要作用。随着物联网传感器的发展，海量的时... 详细信息

时序数据预测（TSF）是指通过分析历史数据的趋势性、季节性等潜在信息，预测未来时间点或时间段的数值和趋势。时序数据由传感器生成，在金融、医疗、能源、交通、气象等众多领域都发挥着重要作用。随着物联网传感器的发展，海量的时序数据难以使用传统的机器学习解决，而Transformer在自然语言处理和计算机视觉等领域的诸多任务表现优秀，学者们利用Transformer模型有效捕获长期依赖关系，使得时序数据预测任务取得了飞速发展。综述了基于Transformer模型的时序数据预测方法，按时间梳理了时序数据预测的发展进程，系统介绍了时序数据预处理过程和方法，介绍了常用的时序预测评价指标和数据集。以算法框架为研究内容系统阐述了基于Transformer的各类模型在TSF任务中的应用方法和工作原理。通过实验对比了各个模型的性能、优点和局限性，并对实验结果展开了分析与讨论。结合Transformer模型在时序数据预测任务中现有工作存在的挑战提出了该方向未来发展趋势。

关键词：深度学习时序数据预测数据预处理 Transformer模型

基于“教、学、评”一体化的高中化学表现性评价任务设计

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化学教育(中英文) 2025年第1期 11-16页

作者：刘玉荣张钊源河南师范大学化学化工学院武汉市第十二中学

在文献研究的基础上界定了表现性评价任务：在某种特定的真实或模拟情境中依据教学目标而设计的问题或任务。根据学生在解决问题或完成任务过程中的行为表现，按照一定的标准评判学生达成教学目标的情况，考查学生知识与技能的掌握程度... 详细信息

在文献研究的基础上界定了表现性评价任务：在某种特定的真实或模拟情境中依据教学目标而设计的问题或任务。根据学生在解决问题或完成任务过程中的行为表现，按照一定的标准评判学生达成教学目标的情况，考查学生知识与技能的掌握程度，或者问题解决、交流合作和批判性思维等多种复杂能力的发展状况。构建了表现性评价任务的设计路径：“分析教学背景，确定教学目标—解构教学目标，厘清表现标准—规划实现路径，陈述评价任务—预测学生表现，制订评价量表”,以促进“教、学、评”一体化的落地，发展学生的核心素养。

关键词：表现性评价任务 “教、学、评”一体化评价量表化学学科核心素养