3D打印氧化锆材料在红外探测器中的应用探索

杜瓦为红外焦平面探测器提供良好的低温工作环境以及光、机、电、热传输通道。其中冷台面支撑结构作为红外探测器的承载平台,承受设备运输、振动、冲击等作用,对支撑结构的强度提出了更高的要求。因此需要开发新型支撑结构以提高杜瓦的可靠性。根据红外探测器组件低传导漏热、高可靠性的需求,从宏观和微观的角度对不同的支撑结构材料进行分析,对比了两种成型工艺所制备的支撑结构对红外探测器设计制造的影响。与传统加工方式相比,采用数字光处理(Digital Light Procession, DLP)技术成型的氧化锆精度可达到±0.03 mm,与X射线衍射仪(X-Ray Diffractometer, XRD)衍射峰标准卡片符合。这说明其纯度较高,且该技术能缩短工艺时长,优化封装流程。

金丝楔形键合强度的影响规律分析

金丝楔形键合是一种通过超声振动和键合力协同作用来实现芯片与电路引出互连的技术。现今,此引线键合技术是微电子封装领域最重要、应用最广泛的技术之一。引线键合互连的质量是影响红外探测器组件可靠性和可信性的重要因素。基于红外探测器组件,对金丝楔形键合强度的多维影响因素进行探究。从键合焊盘质量和金丝楔焊焊点形貌对键合强度的影响入手,开展了超声功率、键合压力及键合时间对金丝楔形键合强度的影响研究。根据金丝楔焊原理及工艺过程,选取红外探测器组件进行强度影响规律试验及分析,指导实际金丝楔焊工艺,并对最佳工艺参数下的金丝键合拉力均匀性进行探究,验证了金丝楔形键合强度工艺一致性。

一款增益可调且平坦的超宽带低噪声放大器

设计了一款增益可调且平坦的超宽带低噪声放大器(FTG UWB-LNA)。输入级采用具有新型偏置电路和RLC反馈的共基-共射放大器;输出级采用电流镜偏置的共集放大器;放大级采用新型有源电感与达林顿结构构成的组合电路。实现了增益的可调且平坦以及宽带输入输出匹配。基于WIN 0.2μm GaAs HBT工艺库,对FTG UWB-LNA进行验证,结果表明:在1 GHz～6 GHz频带内,增益S_(21)可以在21.16 dB～23.9 dB之间调谐,最佳增益平坦度达到±0.65 dB;S_(11)小于-10 dB;S_(22)小于-12 dB;FN小于4.08 dB;在4 V的工作电压下,静态功耗小于33 mW。

基于GrC模型的经颅磁声电刺激对神经元放电活动的影响

经颅磁声电刺激技术(TMAES)是在神经组织中利用静磁场和超声波通过磁声电效应产生感应电流,以实现对神经组织调控的一种无创脑神经刺激手段。对小脑进行适当调控可以改善平衡运动失调等疾病,小脑皮层主要由小脑颗粒细胞构成,建立小脑颗粒细胞模型并对神经调控进行有效模拟具有重要的研究意义和应用价值。通过建立小脑颗粒细胞模型(GrC模型),对比TMAES在不同调制频率下GrC模型神经元放电模式的变化,针对神经元不同位置施加刺激,分析动作电位的传播方向。仿真结果显示,经颅磁声电刺激对GrC模型神经元放电节律具有重要影响。该研究有助于深入理解经颅磁声电刺激的神经作用机理。

一种高增益且可调谐的1～3GHz宽带LNA

提出了一种增益高且增益可调谐的1~3GHz宽带低噪声放大器(HTG-LNA)。在输入级,采用带有RC串联负反馈的共基-共射电流镜结构,实现了良好的输入匹配,并提高了电路的稳定性;在中间级,采用以有源电感作为负载的共基-共射达林顿电路结构,在保证宽带的同时实现了较高的增益与增益的可调谐;在输出级,采用带有电流镜的射极跟随器结构,获得了较大的输出功率和良好的输出匹配。基于稳懋0.2μm GaAs HBT工艺进行验证,结果表明,该HTG-LNA的电压增益大于37dB,最高可达50.7dB;功率增益大于37.4dB,最高可达51dB;最大增益可调谐幅度为2.2dB;输入回波损耗小于-7.11dB;输出回波损耗小于-11.97dB;噪声系数小于3.23dB;稳定因子大于5.61;在5V工作电压下,静态功耗小于65mW。

功能梯度圆柱曲板在超音速流中的非线性动力学分析

研究了在外部激励作用下,功能梯度圆柱面曲板在超音速流中的非线性动力学行为。假设材料属性与温度有关,功能梯度曲板的组分材料沿厚度方向呈梯度变化,并按照体积分数的幂律分布,运用一阶活塞理论得到了超音速空气动力载荷;以von-Karman型的非线性应变位移几何关系为基础,通过Hamilton原理推出了曲板的非线性运动控制方程;运用伽辽金法离散化控制方程,得到一个包含二次非线性项和三次非线性项的二自由度非线性系统;利用数值计算,分析了面外内载荷对系统非线性动力学的影响。

基于真实头模型的经颅磁声电刺激感应电流密度仿真分析

感应电流密度的聚焦性是实现精准神经调控的关键,其中头颅结构对于经颅磁声电刺激的感应电流密度分布具有重要影响。文中利用人体头部的CT图像,使用三维重构技术构建了真实头模型;对真实头模型进行经颅磁声电刺激的有限元仿真分析,获得了真实头模型内部的感应电流密度分布,并对仿真结果进行了评估。为了进一步探寻刺激效果和超声频率之间的关系,文中分别使用300 kHz、400 kHz、500 kHz的超声波对真实头模型施加经颅磁声电刺激。仿真结果显示,超声信号频率的增加会导致刺激强度、刺激长度以及聚焦面积的增加。该结果表明经颅磁声电刺激具有良好的深度刺激特性和聚焦特性,有望对深处脑区神经元进行无创调控。

一种增益可多重调节的低功耗双频段低噪声放大器

为了同时满足无限局域网(wireless local area network,WLAN)和新一代无限保真(wireless fidelity,WIFI)无线通信标准,设计实现了一款增益可多重调节的低功耗双频段低噪声放大器(dual-band low noise amplifier with multiple gain-tunability,MGT-DBLNA).输入级采用串-并联谐振滤波网络以实现双频段输入匹配.放大级采用可调谐的有源电感作负载和偏置电压可变的电流复用结构,一方面,可通过调节有源电感的外部偏压和偏置电路的电压2种不同方式,对MGT-DBLNA的增益进行单独或联合调节,另一方面降低了功耗.输出级采用由电流镜以及共集电极放大器构成的可控缓冲器,可实现增益的进一步调节.基于WIN 0.2μm Ga As HBT工艺库进行验证,结果表明:在不同工作频率2.4、5.2 GHz下,MGT-DBLNA的增益(S21)可分别在3.9~12.3 d B、12.6~20.2 d B范围内调节;输入回波损耗(S_(11))与输出回波损耗(S_(22))均小于-10.0 d B;噪声系数(noisefigure,NF)小于3.4 d B;在5.0 V的工作电压下,静态功耗小于20.0 m W.所提出的MGT-DBLNA不仅实现了增益的大范围调节,同时也降低了功耗.

有初始缺陷的FGM圆柱壳的非线性动力学分析

研究了有初始几何缺陷的FGM圆柱壳在面内载荷与横向载荷共同作用下的非线性动力学行为。材料组分的体积分数沿厚度方向呈幂律分布。基于Reddy的三阶剪切变形理论,运用Hamilton原理,推导出了FGM圆柱壳振动的非线性偏微分方程;利用Galerkin法离散控制方程,将偏微分方程离转化为常微分方程。为了准确地描述圆柱壳的非线性动力学行为,考虑到了对称模态。通过Runge-Kutta法进行数值仿真,研究了系统的非线性动态响应,并得到了分岔图、最大Lyapunov指数、相图和时间历程图。通过对比有2种不同类型缺陷的数值结果分析了缺陷类型和面内载荷对系统非线性动态响应的影响。

NF-κB/nNOS信号通路在小鼠急性CO中毒迟发性脑病发生中的作用

目的:分析NF-κB/n NOS信号通路在急性CO中毒迟发性脑病(DEACMP)中的作用。方法:将昆明雄性小鼠随机分为空气组与CO中毒组,其中空气组和CO中毒组又分别分为1、3、7、14和21 d亚组。CO中毒组小鼠首次腹腔注射99. 9%CO气体100 ml/kg,随后3次按首次剂量的半量(50 ml/kg)作追加注射,间隔为4 h,空气组以同样的方法注射等量空气,立即观察其精神状态和行为变化;并通过改良双波长碳氧血红蛋白(COHB)定量法动态监测小鼠血中COHB浓度;使用旷场实验和筑巢实验进行行为学监测;并用ELSIA法测定脑组织内髓鞘碱性蛋白(MBP)含量,筛选出DEACMP模型小鼠。用ELISA法分别检测脑组织中NF-κB和n NOS蛋白,用紫外分光光度计法测定脑组织中一氧化氮(NO)含量。结果:与空气组相比,CO中毒组旷场实验垂直站立次数和进入旷场中心次数均明显减少(P <0. 01),CO中毒组筑巢得分明显下降(P <0. 05),CO中毒组小鼠MBP、NF-κB、n NOS蛋白水平及NO含量于第3、7、14和21 d均明显增高(P <0. 01)。结论:NF-κB/n NOS信号通路可能参与了DEACMP的发生和发展。

神经胶质细胞与急性一氧化碳中毒性脑损害关系的研究进展

一氧化碳（carbonmonoxide，CO）是含碳物质燃烧不完全而产生的有毒气体，属于抑制呼吸酶亲血红蛋白的窒息性毒物。机体吸入一定量的CO后可出现一系列中毒症状，甚至危及生命，称为CO中毒。CO中毒可造中枢神经系统、心血管系统等多脏器损害，其中以脑损伤对患者的预后影响最为重要。首先急性CO中毒性脑损伤患者急性期会出现以急性脑缺血缺氧症状为主的一系列临床表现；其次，急性CO中毒患者经过积极治疗，意识障碍恢复后，经过2—60d的“假愈期”，

热环境下FGM圆柱曲板的模态分析

以受横向简谐激励机械载荷和热载荷共同作用的、金属基陶瓷功能梯度材料圆柱曲板为研究对象,利用有限元软ANSYS对两边固支两边自由的功能梯度材料柱面曲板进行建模,并对其在热环境下进行模态分析。这里采用了比较适合薄板的SHELL99单元模型,给出不同几何和物理参数条件下FGM圆柱面曲板前8阶振动模态图,得到固其有频率,并且对前8阶模态做模态进行分析,结果发现圆柱曲板的模态振型主要有横向和扭转振动,其中前两阶模态以横向振动为主。分析结果为进一步的理论研究、对结构设计和参数优化提供了有效的依据。