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质子调控型电化学离子突触研究进展

无机材料学报 2025年

作者：范晓波祖梅杨向飞宋策陈晨王子罗文华程海峰国防科技大学空天科学学院中国工程物理研究院表面物理与化学重点实验室中南大学粉末冶金研究院

作为神经网络中数量最庞大的组成部分，新型人工突触器件的研发成为了硬件实现神经形态计算的关键挑战。基于电化学晶体管的三端突触器件是一种能够有效利用电解质层中的离子来调节通道电导的器件，也被称为电化学离子突触，该器件通过... 详细信息

作为神经网络中数量最庞大的组成部分，新型人工突触器件的研发成为了硬件实现神经形态计算的关键挑战。基于电化学晶体管的三端突触器件是一种能够有效利用电解质层中的离子来调节通道电导的器件，也被称为电化学离子突触，该器件通过离子在具有氧化还原活性的沟道材料中的电化学掺杂和恢复过程，来模拟生物突触特性。在调制沟道材料电导的离子中，采用H+（质子）作为掺杂粒子的电化学离子突触具有更低能耗、更快运行速度和更高循环寿命等优势。本文综述了近年来质子调控型电化学离子突触的研究进展，归纳了用于质子调控型电化学离子突触沟道层和电解质层的材料体系，分析了质子调控型电化学离子突触面临的挑战，并展望了其未来的发展。

关键词：神经形态器件人工突触电化学晶体管质子综述

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光控多门极晶闸管的多种工作模式研究

物理学报 2025年

作者：王凌云刘宏伟袁建强谢卫平栾崇彪李洪涛张建德谌怡何泱刘小俐高彬国防科技大学前沿交叉学科学院中国工程物理研究院流体物理研究所湖北台基半导体股份有限公司四川质安高电压工程技术研究中心

为了提升半导体开关的峰值功率与导通速度，针对光控多门极晶闸管结构开展了系列实验研究，重点探讨了不同光注入参数对开关特性的影响。研究发现，在不同激光峰值功率条件下，开关芯片展现出不同的导通特性。通过建立开关模型，并对注... 详细信息

为了提升半导体开关的峰值功率与导通速度，针对光控多门极晶闸管结构开展了系列实验研究，重点探讨了不同光注入参数对开关特性的影响。研究发现，在不同激光峰值功率条件下，开关芯片展现出不同的导通特性。通过建立开关模型，并对注入光参数及电路参数进行对比分析，我们提出了光控多门极晶闸管的三种工作模式设想：光致线性模式（A模式）、场致非线性模式（C模式）和混合放大模式（B模式）。为验证这些工作模式，我们进行了针对性的验证测试，结果证实了该光控多门极晶闸管具有不同导通特性的工作模式。开关多工作模式的发现与验证，大幅度提升了功率半导体开关器件的斜率（di/dt）水平和峰值功率。在23mm直径芯片上，A模式获得了4kV、8kA，440kA/μs的窄脉冲；C模式获得了8.5kV、电流6.0kA、55kA/μs的宽脉冲；在38mm直径芯片上，B模式获得了4.6kV、8.5kA、129kA/μs的宽脉冲。这些成果为超高峰值功率半导体开关组件的研发奠定了坚实的理论与实验基础。

关键词：脉冲功率光控开关多模式导通速度

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光控多门极晶闸管的多种工作模式

物理学报 2025年第5期74卷 255-266页

作者：王凌云刘宏伟袁建强谢卫平栾崇彪李洪涛张建德谌怡何泱刘小俐高彬国防科技大学前沿交叉学科学院长沙410073 中国工程物理研究院流体物理研究所绵阳621900 湖北台基半导体股份有限公司襄阳441000 四川质安高电压工程技术研究中心绵阳621900

为了提升半导体开关的峰值功率与导通速度,针对光控多门极晶闸管结构开展了系列实验研究,重点探讨了不同光注入参数对开关特性的影响.研究发现,在不同激光峰值功率条件下,开关芯片展现出不同的导通特性.通过建立开关模型,并对注入光参... 详细信息

为了提升半导体开关的峰值功率与导通速度,针对光控多门极晶闸管结构开展了系列实验研究,重点探讨了不同光注入参数对开关特性的影响.研究发现,在不同激光峰值功率条件下,开关芯片展现出不同的导通特性.通过建立开关模型,并对注入光参数及电路参数进行对比分析,本工作提出了光控多门极晶闸管的3种工作模式设想:光致线性模式(A模式)、场致非线性模式(C模式)和混合放大模式(B模式).为验证这些工作模式,我们进行了针对性的验证测试,结果证实了该光控多门极晶闸管具有不同导通特性的工作模式.开关多工作模式的发现与验证,大幅度提升了功率半导体开关器件的导通速度(di/dt)水平和峰值功率.在23 mm直径芯片上,A模式获得了4 kV,8 kA,440 kA/μs的窄脉冲;C模式获得了8.5 kV,6.0 kA,55 kA/μs的宽脉冲;在38 mm直径芯片上,B模式获得了4.6 kV,8.5 kA,129 kA/μs的宽脉冲.这些成果为超高峰值功率半导体开关组件的研发奠定了坚实的理论与实验基础.

关键词：脉冲功率光控开关多模式导通速度

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紧凑型Marx发生器脉冲功率源

强激光与粒子束 2025年第03期 35-39页

作者：胡汉鹏尹德宁贺楠黄亚琪张珍铭张修路宋盛义袁长迎西南科技大学核科学技术学院四川中物技术股份有限公司西南科技大学数理学院中国工程物理研究院流体物理研究所脉冲功率技术重点实验室

为降低脉冲功率源使用门槛，设计并实现了一种基于Marx发生器的紧凑型脉冲功率源：Marx发生器为7级单极性充电同轴结构，采用低电感陶瓷电容、紫外光预电离输出窄脉冲；使用可调初级高压电源和2路同步触发开关，金属外壳作为接地屏蔽与... 详细信息

为降低脉冲功率源使用门槛，设计并实现了一种基于Marx发生器的紧凑型脉冲功率源：Marx发生器为7级单极性充电同轴结构，采用低电感陶瓷电容、紫外光预电离输出窄脉冲；使用可调初级高压电源和2路同步触发开关，金属外壳作为接地屏蔽与放电回路；发生器内部充填高气压N2。基于上述设计获得的脉冲功率源在充电电压26 kV、充气0.3 MPa时，在60Ω负载上获得了前沿33 ns、脉宽59 ns、幅度109.2 kV的高电压脉冲；功率源封装在一个直径0.2 m、长1.1 m的铝合金圆筒内。为紧凑型、模块化脉冲功率源的实现提供了设计思路和参考样机，可用于闪光X射线照相驱动源。

关键词： Marx发生器气体开关紧凑型脉冲功率源

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主编按语

真空与低温 2025年第1期 112-113页

作者：李得天中国工程院院士国际宇航科学院兰州空间技术物理研究所真空技术与物理国防科技重点实验室

1914年，美国人戈达德和前苏联科学家齐奥尔科夫斯基提出了电推进的概念。一百多年来，在世界航天技术先进国家推动下，电推进从技术研究、产品开发到空间全面应用，取得了辉煌成就。1974年，兰州空间技术物理研究所（即航天五院510所...

1914年，美国人戈达德和前苏联科学家齐奥尔科夫斯基提出了电推进的概念。一百多年来，在世界航天技术先进国家推动下，电推进从技术研究、产品开发到空间全面应用，取得了辉煌成就。1974年，兰州空间技术物理研究所（即航天五院510所）根据原七机部73计规字第283号文的批示，在国内率先开展了电火箭（电推进）系统的研究。1986年，510所成功研制出我国首台汞离子电推进工程样机，达到国际先进水平，1988年荣获国家科技进步一等奖。

关键词：

Grüneisenγ通用函数及完全物态方程

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物理学报 2015年第8期64卷 253-259页

作者：陈俊祥于继东李平贺红亮中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室绵阳621999

在分析Grüneisenγ近似函数的适用范围和热力学γ高压演化特性的基础上,根据Grüneisenγ系数的物理性质和变化特点,利用数学分析的方法建立了Grüneisenγ通用函数γn(v).将γn(v)代入热力学函数γ(v,T),γ(v,T)即成为全压力区连续可... 详细信息

在分析Grüneisenγ近似函数的适用范围和热力学γ高压演化特性的基础上,根据Grüneisenγ系数的物理性质和变化特点,利用数学分析的方法建立了Grüneisenγ通用函数γn(v).将γn(v)代入热力学函数γ(v,T),γ(v,T)即成为全压力区连续可导的函数,并由γ(v,T)直接导出了等熵温度函数TS(v);再根据等熵温度与Hügoniot温度的函数关系获得了Hügoniot温度方程的解析函数TH(v),从而使Hügoniot方程成为完全物态方程.对几种金属做了检验,由等温方程推算Hügoniot方程,或者由Hügoniot方程推算等温方程,其结果都与实验符合得很好.

关键词： Griineisen γ 热力学γ 通用函数完全物态方程

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涡轮导叶吸力面气膜冷却掺混损失全三维分析

工程热物理学报 2025年第1期46卷 104-113页

作者：王晨枫李国庆白晓辉李年强张燕峰卢新根中国科学院工程热物理研究所北京100190 江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013 中国科学院大学航空宇航学院北京100049 轻型涡轮动力全国重点实验室北京100190 中国科学技术大学工程科学学院合肥230027

针对现有气膜冷却掺混损失评估方法无法准确计算通道二次流影响区域内的主流冷气掺混损失的问题,本文建立了一种全三维掺混损失计算方法,基于HS1A涡轮导叶,在吸力面设置具有不同复合角的气膜孔以保证气膜冷却效率要求,进一步通过控制主... 详细信息

针对现有气膜冷却掺混损失评估方法无法准确计算通道二次流影响区域内的主流冷气掺混损失的问题,本文建立了一种全三维掺混损失计算方法,基于HS1A涡轮导叶,在吸力面设置具有不同复合角的气膜孔以保证气膜冷却效率要求,进一步通过控制主流与冷气参数分析了损失机理。该评估方法以掺混熵增作为损失评估依据对不同模型进行分析,结果表明:在吸力面气膜孔设置分区域复合角在提升气膜冷却效率的同时将增加掺混熵增。通过设置复合角可以减少二次流引起气膜偏转的损失以及气膜脱离产生的损失。

关键词：气膜冷却掺混损失冷却效率二次流

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反向碰撞法测量Sn的高压卸载声速

物理学报 2008年第4期57卷 2347-2351页

作者：胡建波周显明谭华中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室绵阳621900

采用任意反射面速度干涉系统,通过对窗口碰撞面做特殊防护处理,发展了反向加载测量高压卸载声速的实验技术,解决了以往因使用缓冲层而不能得到样品材料体积声速的局限.利用该方法测量了Sn样品在37—80GPa压力范围内的高压卸载声速,得到... 详细信息

采用任意反射面速度干涉系统,通过对窗口碰撞面做特殊防护处理,发展了反向加载测量高压卸载声速的实验技术,解决了以往因使用缓冲层而不能得到样品材料体积声速的局限.利用该方法测量了Sn样品在37—80GPa压力范围内的高压卸载声速,得到了较高精度的声速测量结果(纵波声速测量误差约为2%,体积声速误差约为5%),且与热力学理论计算结果一致.

关键词：卸载声速反向碰撞法任意反射面速度干涉系统 Sn

中高层大气环境变异及天气气候致灾效应——重大项目简介及最新进展

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大气科学学报 2025年第01期48卷 8-25页

作者：田文寿卞建春陆高鹏肖子牛尹志聪黄金龙胡定珠周放张重阳宋晓蕾兰州大学大气科学学院中国科学院气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室中国科学技术大学地球和空间科学学院中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室南京信息工程大学大气科学学院

中高层大气因其对天气气候的显著影响而被列为世界天气气候研究计划前沿科学研究领域。同时，作为航空到航天的过渡空间，中高层大气被视为国防安全的“高边疆”。然而，由于观测数据不足以及缺乏完备的中高层大气模式，我国对中高层大... 详细信息

中高层大气因其对天气气候的显著影响而被列为世界天气气候研究计划前沿科学研究领域。同时，作为航空到航天的过渡空间，中高层大气被视为国防安全的“高边疆”。然而，由于观测数据不足以及缺乏完备的中高层大气模式，我国对中高层大气环境变异及其天气气候致灾效应的认识还很薄弱。为了加深我们对中高层大气的认识，国家自然科学基金委资助了重大研究项目“中高层大气环境变异及天气气候致灾效应”，该项目旨在：1）发展中高层大气成分观测的新技术和方法，开展“天空地”一体化多要素协同观测，获取中高层大气的多时空尺度观测资料；2）研究跨大气层相互作用和多源扰动对中高层大气的影响，量化外部强迫因子和内部变率对中高层大气变异的影响及贡献；3）完善模式的中高层大气物理化学过程，建立中高层大气资料同化系统；4）揭示中高层大气环境变异对东亚极端天气气候的影响和机制，评估其致灾效应和风险。该项研究将为防灾减灾、气候变化应对以及国防安全保障提供重要的科技支撑和决策依据。本文简要介绍了该项目的研究背景、内容和关键科学问题及最新研究进展。

关键词：中高层大气协同观测数据同化化学-辐射-动力反馈地球系统模式极端天气气候事件

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