探地雷达探测煤岩界面的方法与试验

介绍了探地雷达探测煤岩界面的原理,探讨了利用探地雷达技术进行煤岩界面探测的可行性与实用性,经理论分析,证明200MHz^1GHz的雷达天线可实现绝大多数的煤岩界面探测;采用LTD-2100探地雷达在郭庄煤矿进行了相关试验,结果表明,400 MHz雷达天线可实现气煤-砂岩界面的探测,且误差较小。

基于太赫兹时域光谱技术的煤岩界面识别

为了研究基于太赫兹时域光谱的煤岩界面识别可行性,首先应用太赫兹时域光谱技术,以气煤和砂岩粉末压片作为实验样本进行了相关实验,得到了太赫兹脉冲穿过不同样本时所产生的时间延迟和衰减幅度。然后采用Hilbert-Huang变换对煤岩样的太赫兹光谱进行了时频域分析,并与由传统快速傅里叶变换方法获得的样品频谱进行了对比,结果表明,在时频域内太赫兹光谱信号具有更高的分辨率,可以更好、更直观地分析太赫兹脉冲在任意时刻的频率、能量成分,研究任意频率在不同时刻对吸收谱线的作用。最后介绍了基于太赫兹时域光谱技术的煤岩界面识别过程,通过实验验证了采用Hilbert谱和边际谱提取出的光谱特征值可以很好地区分煤岩介质。

烟煤的太赫兹光谱特性研究

为了研究烟煤在太赫兹频段下的光谱特性规律,采用太赫兹时域光谱技术对国内7种烟煤进行了测试,获取了烟煤的吸收谱和折射率谱,并分析了不同烟煤中灰分,挥发分含量及其变质程度等因素对太赫兹光谱特性的影响。实验数据表明,当样本厚度为2 mm时,烟煤的有效频谱带宽为1.2~1.8 THz,在有效带宽内无明显吸收峰。随烟煤变质程度的增加,烟煤的吸收效应会逐渐减弱,其折射率会逐渐变小;随烟煤中灰分含量的增加,烟煤的吸收效应会逐渐增强,其折射率也逐渐变大。虽然烟煤在太赫兹频段的吸收特性和折射率差异是由烟煤中各种成分差异综合造成的,但研究结果表明烟煤的变质程度和灰分含量是影响其太赫兹频段物理特性的主要因素,通过太赫兹时域光谱技术可以实现多种烟煤的准确分类。

空气阻尼对扭臂式静电驱动结构pull-in电压的影响

基于扭臂式静电驱动结构的基本模型,在忽略和考虑空气阻尼作用的两种情况下,分别采用能量法和力电耦合分析方法得到扭臂式静电驱动器的pull-in电压。通过对比两种情况下的pull-in电压,得出了驱动结构参数变化时空气阻尼作用对pull-in电压的影响。结果表明,在一定范围内,随着上电极长度、上电极宽度的增加以及上下电极之间间距的减小,空气阻尼作用对pull-in电压的影响逐步增大;并且当上电极宽度增大或者上下电极之间间距减小到一定程度时,空气阻尼作用力甚至可以与驱动的静电力达到同一数量级,此时必须考虑空气阻尼作用的影响。

基于紫外纳米压印光刻的氟化混合物模板制备

不同特征尺度和不同周期的氟化混合物软复制模板,通过使用硅主模板和紫外纳米压印光刻技术制备而成。与聚二甲基硅氧烷和其他聚合物材料相比,光刻胶具有优良的性能,如优良的机械强度、低表面能和良好的热稳定性等。在紫外和热纳米压印工艺中,主模板被用作印章。实验结果表明,转移到基底上的图案与主模板非常一致。所制备的氟化混合物复制模板不仅适用于紫外纳米压印,也适用于热纳米压印,并且所加工的复制模板还可被用于制备光电器件,以实现传感、成像、探测、通信和数据存储等领域中的相关功能。

微电极阵列检测细胞电生理仿真与设计

测量细胞电生理信号的方法-微电极阵列检测技术,是指在微电极表面首先培养可兴奋性细胞,然后进行电信号的实时监测,该方法具有检测通道数多、无损伤性、响应速度快、制备工艺简单、可长期检测等优点。借助Stern双电层模型阐述了微电极-电解液界面的电化学过程,采用电路仿真软件Multisim构建了完整的细胞-微电极等效电路来定量分析电化学过程;对于等效电路中的物理量取不同的数值进行仿真,研究它们对信号大小的影响程度并基于此给出了具体的微电极参数设计方案;设计检测电路并进行仿真,验证该电路满足检测需求。构建出完整的电生理等效电路,给出微电极阵列参数设计方案,设计出检测电路,为进一步电生理测试中的MEMS加工制造和电路研制提供了参考。

煤岩散射特性对探地雷达探测煤岩界面的影响

为了让采煤机滚筒沿着煤岩分界面开采,采用探地雷达方法进行煤岩界面探测.建立了煤岩界面的分层介质模型,结合雷达方程分析了雷达波在该模型中的散射规律,提出了煤岩界面雷达回波强度计算方法,并进行了大量的数值仿真,分析了煤岩电参数和天线对探测深度的影响.利用LTD-2100型探地雷达在郭庄煤矿进行了相关验证,并对相关数据做出分析.结果表明：在1GHz以下,测试数值可以较好的和理论数值吻合.在文中所列的煤岩样本组合中,可探煤层深度范围为0.3~8.0m.使用该方法可以实现煤层厚度的计算,并为实际应用中天线的选择提供了依据.

基于AFM调制电信号的矢量式纳米加工系统的开发及其应用

在Digital Instrument(DI)公司多功能SPM仪器的基础上,开发出基于原子力显微镜(AFM)调制电信号的矢量式纳米加工系统,成功地实现了纳米量级结构的加工及对加工电路中微弱电流的精密实时探测,实现了对加工电压的实时精确测量及对电容效应的实时观测等。

AFM电场诱导氧化加工技术制备微纳米结构

大气状态下利用接触模式原子力显微镜(AFM)动态电场和静态电场及轻敲模式AFM静态电场制备了一维纳米光栅,对纳米光栅结构的特征进行了比较并对电场诱导阳极氧化加工的机理作了相应的理论分析。