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同轴激光辅助电纺射流检测

光学精密工程 2024年第1期32卷 24-32页

作者：叶瑞芳施哲钰孙正涛王翔崔长彩华侨大学机电及自动化学院福建厦门361021 厦门理工学院机械与汽车工程学院福建厦门361024 华侨大学制造工程研究院福建厦门361021 福建省移动机械绿色智能驱动与传动重点实验室福建厦门361021

针对静电纺丝射流直径小、速度快,不易检测的难题,提出一种带同轴激光辅助的静电纺丝射流检测方法。基于光波导传输原理,激光经由光纤传导到同轴针内针出口处与纺丝射流耦合,有效增强了射流与背景的对比度。结合图像处理技术,对比分析... 详细信息

针对静电纺丝射流直径小、速度快,不易检测的难题,提出一种带同轴激光辅助的静电纺丝射流检测方法。基于光波导传输原理,激光经由光纤传导到同轴针内针出口处与纺丝射流耦合,有效增强了射流与背景的对比度。结合图像处理技术,对比分析有激光辅助和无激光辅助的静电纺丝射流图像的演变规律,并在此基础上探索辅助激光的最佳功率。实验结果表明,同轴激光辅助有助于增强射流的可检测性,最适于射流检测的激光功率为4 mW;在射流稳定阶段,有光辅助下射流平均可视化长度为10.79 mm,无光辅助射流平均可视化长度为5.68 mm,有光辅助下射流可视化长度平均提升了89.81%;对于细小射流,有光辅助下射流平均可视化长度为5.36 mm,无光辅助射流平均可视化长度为3.33 mm,有光辅助下射流可视化长度平均提升了60.74%。因此,引入同轴激光能有效提高静电纺丝射流的可检测性,为微纳喷印的实时检测提供了一种新思路。

关键词：静电纺丝同轴激光激光辅助射流检测

激光诱导等离子体加工蓝宝石微结构及其润湿性

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光学精密工程 2024年第3期32卷 366-380页

作者：王晓光温秋玲陈金鸿黄国钦崔长彩姜峰华侨大学制造工程研究院福建厦门361021

激光诱导等离子体刻蚀技术在蓝宝石表面微结构制作方面具有独特的优势。通过控制变量法研究了激光能量密度、靶材和蓝宝石之间的距离和扫描速度对激光诱导等离子体加工蓝宝石微槽的微观形貌和几何尺寸的影响规律。通过正交试验研究了激... 详细信息

激光诱导等离子体刻蚀技术在蓝宝石表面微结构制作方面具有独特的优势。通过控制变量法研究了激光能量密度、靶材和蓝宝石之间的距离和扫描速度对激光诱导等离子体加工蓝宝石微槽的微观形貌和几何尺寸的影响规律。通过正交试验研究了激光诱导等离子体工艺参数对蓝宝石表面微结构接触角的影响,发现扫描线间距对接触角的影响最大,靶材和蓝宝石之间的距离和激光能量密度次之,扫描速度的影响最小。当激光能量密度为6.3 J/cm^(2),扫描线间距为200μm,靶材和蓝宝石之间的距离为150μm,扫描速度为10 mm/s时,蓝宝石表面微结构的接触角为136°,表现出良好的疏水性;当激光能量密度为7.4 J/cm^(2),扫描线间距为50μm,靶材和蓝宝石之间的距离为100μm,扫描速度为5 mm/s时,蓝宝石表面微结构的接触角为29°,具有较好的亲水性,并且长时间放置后表面接触角基本保持不变。通过扫描电镜观察发现,蓝宝石表面的微结构上分布着许多纳米颗粒,这些微纳结构共同影响蓝宝石的润湿性。

关键词：激光诱导等离子体烧蚀蓝宝石微结构工艺参数表面润湿性

基于2D-VMD和BD结合的医学图像去噪算法

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吉林大学学报（信息科学版） 2024年第1期42卷 186-192页

作者：马元元崔长彩马立园东辉北京诺华制药有限公司全球药物研发部北京100000 华侨大学制造工程研究院福建厦门361021 福州大学机械工程及自动化学院福州350116

为提高去噪图像质量,提出了一种基于二维变分模态分解算法(2D-VMD:Two Dimensional Variational Mode Decomposition)和巴氏距离(BD:Bhattacharyya Distance)的结合算法用于图像去噪。该算法首先使用2D-VMD算法将图像分解为若干个固有... 详细信息

为提高去噪图像质量,提出了一种基于二维变分模态分解算法(2D-VMD:Two Dimensional Variational Mode Decomposition)和巴氏距离(BD:Bhattacharyya Distance)的结合算法用于图像去噪。该算法首先使用2D-VMD算法将图像分解为若干个固有模态函数(IMFs:Intrinsic Mode Functions);然后使用BD测量每个IMF的概率密度函数(PDF:Probability Density Function)与原图像PDF间的几何距离,区分出信号主导IMF和噪声主导IMF;最后将噪声主导IMF经小波阈值去噪后与信号主导IMF重构,得到去噪图像。将算法应用于医学图像去噪,理论分析和仿真结果表明,2D-VMD和BD结合算法与全变分模型(ROF:Rudin Osher Fatemi)算法、中值滤波和小波阈值滤波相比,其在主观和客观评价方面都具有较好的去噪效果,有效地提高了去噪图像质量。

关键词：二维变分模态分解巴氏距离概率密度函数医学图像去噪

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Brazing diamond grits onto AA7075 aluminium alloy substrate with Ag–Cu–Ti filler alloy by laser heating

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Chinese Journal of Aeronautics 2021年第6期34卷 67-78页

作者： Guoqin HUANG Yingda WANG Meiqin ZHANG changcai cui Zhen TONG Institute of Manufacturing Engineering Huaqiao UniversityXiamen 361021China Fujian Engineering Research Center of Intelligent Manufacturing for Britle Materials Xiamen 361021China National&Local Joint Engineering Research Centre for Intelligent Manufacturing Technology of Britle Material Products Huaqiao UniversityXiamen 361021China School of Mechanical and Automotive Engineering Xiamen University of TechnologyXiamen 361011China EPSRC Future Metrology Hub Centre for Precision TechnologiesUniversity of HuddersfieldHudersfield HDI 3DHUK

The brazing of diamond is a promising way to fabricate grinding wheels for efficient machining and precision *** work investigated the feasibility of bonding diamond grits onto Aluminium Alloy 7075(AA7075)substrate with a Ag–Cu–Ti filler alloy via laser fusion *** interfacial microstructures and the strength of the brazed diamond joints were *** cross-section of the brazed diamond joint consists of a molten filler alloy layer,a molten pool,a heat effect zone,a columnar crystal zone and an equiaxed crystal *** the interface of the filler alloy/substrate metal,microstructures observed possibly were Ag(s.s),Al(s.s),Tix Al,Al2 Cu and Mg intermetallic compounds.A layer of Ti C with a thickness of about 30–50 nm was found at the bonding interface of the diamond/filler *** averaged peak shear force of the brazed joints was found to be approximately 39.8 *** abrasion grinding test indicated that the diamond/AA7075 brazed joint was adequate for ***,the pulled-off of grit was found to be the primary failure of this type of brazed *** work broadened the brazing diamond technique and the range of applications of brazed diamond wheels for efficient grinding.

关键词： Ag–Cu–Ti filler alloy Aluminium alloy Brazing Diamond Fusion Interfacial microstructure Laser heating

Sputtering under Mild Heating Enables High-Quality ITO for Efficient Semi-Transparent Perovskite Solar Cells

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Journal of Renewable Materials 2022年第10期10卷 2509-2518页

作者： Yongbin Jin Zheng Fang Liu Yang Kaikai Liu Mingliang Li Yaping Zhao Yujie Luo Huiping Feng Bingru Deng Chengbo Tian changcai cui Liqiang Xie Xipeng Xu Zhanhua Wei Xiamen Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Advanced Manufacturing Institute of Luminescent Materials and Information DisplaysCollege of Materials Science and EngineeringHuaqiao UniversityXiamen361021China MOE Engineering Research Center for Brittle Materials Machining Huaqiao UniversityXiamen361021China

Semi-transparent perovskite solar cells(ST-PSCs)are promising in building-integrated photovoltaics(BIPVs)and tandem solar cells(TSCs).One of the keys to fabricate high-performance ST-PSCs is depositing efficient transparent *** tin oxide(ITO)is an excellent transparent conductive oxide with good light transmittance and high ***,the high sheet resistance of ITO sputtered at room temperature leads to the low fill factor(FF)and poor power conversion efficiency(PCE)of the ***,we study the effect of the sputtering temperature on the properties of ITO and the performance of *** find that when the sputtering temperature increases from the room temperature to 70℃,the crystallinity of the sputtered ITO gradually ***,the sheet resistance decreases and the corresponding device performance ***,once the sputtering temperature further increases over 70℃,the underlying hole transport layer will be damaged,leading to poor device ***,the optimized mild heating temperature of 70℃is applied and we obtain ST-PSCs with a champion PCE of 15.21%.We believe this mild heating assisted sputtering method is applicable in fabricating BIPVs and TSCs.

关键词： Indium tin oxide sputtering temperatures semi-transparent perovskite solar cells

Efficient Semi‑Transparent Wide‑Bandgap Perovskite Solar Cells Enabled by Pure‑Chloride 2D‑Perovskite Passivation

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Nano-Micro Letters 2023年第8期15卷 35-48页

作者： Liu Yang Yongbin Jin Zheng Fang Jinyan Zhang Ziang Nan Lingfang Zheng Huihu Zhuang Qinghua Zeng Kaikai Liu Bingru Deng Huiping Feng Yujie Luo Chengbo Tian changcai cui Liqiang Xie Xipeng Xu Zhanhua Wei Xiamen Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Advanced Manufacturing Institute of Luminescent Materials and Information DisplaysCollege of Materials Science and EngineeringHuaqiao UniversityXiamen 361021People’s Republic of China MOE Engineering Research Center for Brittle Materials Machining Institute of Manufacturing EngineeringCollege of Mechanical Engineering and AutomationHuaqiao UniversityXiamen 361021People’s Republic of China Gold Stone(Fujian)Energy Company Limited Quanzhou 362005People’s Republic of China Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials Department of ChemistryCollege of Chemistry and Chemical EngineeringXiamen UniversityXiamen 361005People’s Republic of China

Wide-bandgap(WBG)perovskite solar cells suffer from severe non-radiative recombination and exhibit relatively large opencircuit voltage(V_(OC))deficits,limiting their photovoltaic ***,we address these issues by in-situ forming a well-defined 2D perovskite(PMA)_(2)PbCl_(4)(phenmethylammonium is referred to as PMA)passivation layer on top of the WBG active *** 2D layer with highly pure dimensionality and halide components is realized by intentionally tailoring the side-chain substituent at the aryl ring of the post-treatment ***-principle calculation and single-crystal X-ray diffraction results reveal that weak intermolecular interactions between bulky PMA cations and relatively low cation-halide hydrogen bonding strength are crucial in forming the well-defined 2D ***(PMA)_(2)PbCl_(4)forms improved type-I energy level alignment with the WBG perovskite,reducing the electron recombination at the perovskite/hole-transport-layer *** this strategy in fabricating semi-transparent WBG perovskite solar cells(indium tin oxide as the back electrode),the V_(OC)deficits can be reduced to 0.49 V,comparable with the reported state-of-the-art WBG perovskite solar cells using metal ***,we obtain hysteresis-free 18.60%-efficient WBG perovskite solar cells with a high V_(OC)of 1.23 V.

关键词： Wide-bandgap perovskite solar cells Transparent back electrodes Defect passivation Bulky cations

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线切蓝宝石晶片面形质量评价方法的试验研究

中国机械工程 2022年第17期33卷 2023-2028页

作者：王兰青黄辉崔长彩华侨大学制造工程研究院厦门361021

多线切割广泛应用于硬脆材料的切片加工,线切后晶片的面形质量会对后续研磨抛光加工工艺产生较大影响。提出了一种针对线切片面形质量的评价指标:线切片最小加工余量(MMA);设计出MMA的测量原理,并给出具体实施方法;分析了不同工艺参数... 详细信息

多线切割广泛应用于硬脆材料的切片加工,线切后晶片的面形质量会对后续研磨抛光加工工艺产生较大影响。提出了一种针对线切片面形质量的评价指标:线切片最小加工余量(MMA);设计出MMA的测量原理,并给出具体实施方法;分析了不同工艺参数下线网不同位置处MMA的变化规律。试验结果表明,提出的评价指标能够更好地反映线切加工工艺参数对晶片面形质量的影响规律。

关键词：多线切割晶片面形质量最小加工余量

机械科研实验室“三全三化”安全教育机制探索

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实验技术与管理 2023年第4期40卷 217-221页

作者：黄吉祥崔长彩姜峰华侨大学制造工程研究院福建厦门361021

高校科研实验室是科学研究的前沿阵地,实验室安全管理是高校安全管理的重点和难点。不安全行为是诱发安全事故最重要的因素,通过建立合适的安全教育机制可以减少不安全行为,提升安全管理水平。结合某科研实验室实际情况,该文介绍了实验... 详细信息

高校科研实验室是科学研究的前沿阵地,实验室安全管理是高校安全管理的重点和难点。不安全行为是诱发安全事故最重要的因素,通过建立合适的安全教育机制可以减少不安全行为,提升安全管理水平。结合某科研实验室实际情况,该文介绍了实验室安全教育全成员参与、全过程覆盖、全要素囊括,实验室安全教育系统化、专业化、常态化的“三全三化”安全教育机制,以期为改善机械科研实验室安全管理现状提供参考。

关键词：科研实验室三全三化教育机制

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蓝宝石衬底损伤层厚度和折射率的椭偏测量

仪器仪表学报 2023年第7期44卷 37-43页

作者：崔长彩李慧慧陈希周志豪胡中伟华侨大学制造工程研究院厦门3361021 泉州三安半导体科技有限公司晶圆生产部泉州362300

为了定量测量蓝宝石衬底在化学机械抛光过程中产生的损伤层厚度d和折射率n,提出了一种光谱椭偏测量法。首先,测量蓝宝石衬底反射光谱(波长范围:250~1650 nm)偏振态的改变量(即振幅比和相位差);然后,通过光学建模和测量数据反演,获得损伤... 详细信息

为了定量测量蓝宝石衬底在化学机械抛光过程中产生的损伤层厚度d和折射率n,提出了一种光谱椭偏测量法。首先,测量蓝宝石衬底反射光谱(波长范围:250~1650 nm)偏振态的改变量(即振幅比和相位差);然后,通过光学建模和测量数据反演,获得损伤层d和n。实验研究了Al_(2)O_(3)和SiO_(2)两种磨料加工蓝宝石衬底损伤层d和n的变化趋势,前者d呈现波动趋势且最小值(约1.4 nm)出现在40 min左右,后者d持续下降,在20 min接近1 nm;二者损伤层n均小于蓝宝石晶体n。另外,实验和仿真分析结果表明相位差与厚度变化趋势一致,因无需建模反演,可作为快速表征损伤层d变化趋势的参量。总之,所提方法作为光学无损测量模式,适用于加工过程监测。

关键词：光谱椭偏蓝宝石衬底损伤层厚度折射率