钻孔剪切力学参数表征修正方法及其实验研究

钻孔剪切法是现场快速实测岩石抗剪强度的重要方法,但因测量误差较大导致其应用受限。通过对钻孔剪切原理及研究成果分析,发现了不完全剪切是岩石钻孔剪切试验误差大的原因,提出了基于压、剪不等面积的钻孔剪切法修正方法。设计实验装置开展钻孔剪切模拟试验,研究了不同剪切板参数下砂岩剪切力学参数表征规律,证明了所提方法的有效性和修正效果,最后通过文献数据验证了该方法的适用性。具体结果如下:①岩石钻孔剪切试验误差大的根本原因是受压面积和剪切面积选取失真且不相等,实际剪切破坏面积小于剪切齿齿间面积,且不同剪切齿长度情况下修正受压面积和剪切面积均随法向力的增大线性增大。基于剪切齿参数、受压面积和剪切面积的关系式,提出了钻孔剪切法修正方法。②岩石钻孔剪切的剪应力−剪切位移曲线可分为压密阶段、似弹性变形阶段、塑性变形阶段和峰后阶段。随法向力增大,不同剪切板参数下正应力、剪应力和剪切刚度均增大,达到剪应力峰值时的位移减小。钻孔剪切参数与剪切力学参数表征值之间存在明显规律。随剪切齿齿长的增加,黏聚力线性增大,内摩擦角呈二次函数增大。随剪切板面积的增加,黏聚力线性增大,内摩擦角呈二次函数减小。③剪切齿齿长和剪切板面积增大可在一定程度上减少测量偏差。剪切齿齿长从1.0 mm增大到2.5 mm,黏聚力和内摩擦角测量值的总偏差从62.96%降低到19.91%,总修正提升值从30.8%提高到74.1%;剪切板面积从400 mm2增大到520 mm2,黏聚力和内摩擦角测量值的总偏差从64.07%降低到37.69%,总修正提升值从39.56%提高到56.05%。实验和文献数据验证均表明,本修正方法可以使钻孔剪切法测得的黏聚力和内摩擦角准确度分别提升约50%和6%。

深低温、低功耗、低噪声微型前置放大器

为了降低红外系统的噪声,提出了一种新的电路结构,利用单端折叠共源共栅结构和MOS管工作在线性区做反馈电阻,设计了一种在深低温(100K左右)工作的高性能低功耗、低噪声前置放大器。分析了其噪声特性,并提出了减少噪声的措施,仿真结果显示该前置放大器的输出电压噪声很小,3dB带宽大于10kHz。此前置放大器用1.2μm的标准CMOS工艺制造完成,四单元芯片的大小为2.1mm×2.9mm。经测试,这种前置放大器在深低温下能正常工作,反馈电阻大小为兆欧级,等效输入噪声电流仅0.03pA/Hz1/2,单元功耗小于1mW,与红外探测器连接后工作正常,线性度较好。

一种长波红外光导探测器CMOS电路设计

CMOS电路是高输入阻抗,而长波红外光导探测器是低阻抗,实现低阻抗红外光导探测器与CMOS电路的良好匹配,是目前长波红外探测器高性能成像的关键技术。文中设计了一种能在低温下工作的低阻抗红外光导探测器CMOS电路,差分放大器采用正负电源供电,在输入级采用桥式输入方式,该电路第一级采用1 MΩ的负反馈电阻实现信号放大,第二级放大采用正端放大方式,输入级、第一级放大、第二级放大均采用直接耦合方式。测试结果表明,该放大器与长波红外低输入阻抗光导探测器连接后能正常工作,总放大倍数大于1万倍,3 dB带宽大于4 kHz,等效输入电压噪声小于1.5μV,有效地解决了低阻抗光导探测器与高阻CMOS电路的匹配问题。

一种单端输入的CMOS图像传感器设计

设计了一种应用于红外上转换系统的CMOS读出电路,利用单端放大器的CTIA方式进行读出,克服了传统差分输入放大器管子多、需要米勒补偿电容、版图占用面积大的缺点,有效地减小了电路在像元中占的面积。积分电容采用80 fF,使满阱电子数达到40万个,动态范围大于60 dB。利用相关双采样电路有效地降低了读出噪声,输出总噪声小于0.5 mV。在版图设计中采用了奇偶对称方式,有效地提高了光敏区的占空比。经测试,该电路工作正常,成像清晰,性能良好。

一种差分输入HgCdTe红外探测器专用电流读出电路的研制

利用差分输入的折叠共源共栅结构实现了一种在77 K工作的高性能低噪声HgCdTe红外探测器专用的电流读出电路。文中分析了它的噪声特性,并提出了减少噪声的措施。此电路用1.2μm的标准CMOS工艺制造完成。经过测试,这种电流读出电路在低温77 K下能正常工作,反馈电阻大小为41 MΩ,等效输入噪声电流仅0.03 pA/Hz1/2,连接HgCdTe红外探测器后能正常工作。

一种红外探测器专用77K工作CMOS前置放大器

利用single endedfolded cascode结构和MOS管工作在线性区做反馈电阻,实现了一种在77K工作的高性能低功耗、低噪声前置放大器.分析了它的噪声特性,提出了减少噪声的措施.此前置放大器用1.2μm的标准CMOS工艺制造完成.经过测试,这种前置放大器在低温77K下能正常工作,反馈电阻大小为兆欧级,线性度达到了1%,等效输入噪声电流仅0.03pA/Hz,功耗小于1mW.

一种四采样低噪声CMOS光电探测器读出电路

为满足高采样速率可见光成像探测要求,本文设计了一种具有6 MHz采样频率的四采样长线列CMOS探测器。通过减小四采样后的第一级P跟随管宽长比降低总线寄生电容,和减小P跟随负载管偏置电压增加驱动电流,缩小信号延迟,使读出电路的采样频率由原来的2 MHz增加到6 MHz,有效地提高了长线列可见光CMOS探测器的读出频率。为实现真正相关双采样降低器件等效输入噪声,采用了CTIA积分放大器后接四采样跟随电路。通过测试,该CMOS探测器在积分时间为200 us、光敏面面积为20 um ×18 um的情况下其等效输入噪声电子数50e,与未采用四采样时相比较下降了50%左右。其线性度、输出摆幅、灵敏度等方面都能满足整机系统对CMOS探测器的指标要求。该CMOS探测器的研制为未来超高速高清晰成像探测奠定了重要的理论基础和实用基础。

对教育部“辅导员比例不低于1:200”规定的思考

本文通过对高校当前辅导员管理工作模式在扩招下运作所产生的诸多不适及弊端的分析,结合当前教育部提出的“辅导员比例不低于1:200”规定,有针对性的提出了高校学生管理工作新模式。

地方高校产学研一体化发展的特点探析

本文针对地方性高校这一特殊类型高校的实际情况,提出了这类高校产学研一体化发展的基本特点,并对其进行了剖析和阐述。

宁波市高校产学研一体化发展的实践与研究——以宁波大学为例

随着高等教育的快速发展，高校与社会的关系越来越密切．高校产学研一体化发展也成为一个重要话题。本文仅以宁波大学为例，分析地方高校在实践产学研一体化发展中的一些做法。

痕量双掺Sm^(3+)和Gd^(3+)对Y_2O_2S∶Eu^(3+)发光特性的影响

通过对Y2O2S∶Eu3+红色荧光粉痕量引入Sm3+和Gd3+的研究,发现可有效地增强发光强度,明显改善其电压特性(发射强度与激发电压间的关系特性),且不影响材料的其他物理化学性能。讨论和分析了发射强度增强、电压特性改善的原因:Gd3+对Y3+的置换,减少了因Eu3+对Y3+置换所引起的晶格的畸变、缺陷,使Eu3+离子晶场环境得到改善,从而减弱了无辐射过程及因晶格畸变所造成的能量损失;Sm3+的发射与Eu3+的吸收(激发)的部分重叠,且Eu3+激发光谱中包含有Sm3+激发跃迁谱线,导致了Sm3+→Eu3+共振能量传递可能性,有效地实现Sm3+对Eu3+的敏化效应。

高性能CMOS带隙基准电压源及电流源的设计

介绍了一种高性能CMOS带隙基准电压源及电流源电路,基准电压源使用两个二极管串联结构来减小运放失调影响结果的系数,同时采用大尺寸器件减小运放的失调;采用共源共栅电流镜提供偏置电流来减小沟道长度调制效应带来的影响;在此基准电压源的基础上,利用正温度系数电流与负温度系数电流求和补偿的方法,设计了一种基准电流源。使用CSMC公司0.5μm CMOS工艺模型,利用Spectre工具对其仿真,结果显示:电源电压为5 V,在-40～85℃的温度范围内,基准电压源温度系数为20.4×10-6/℃,直流电源抑制比为1.9 mV/V,电流源温度系数为27.3×10-6/℃,电源抑制比为57 dB。

中国环境利益的现状与成因阐释

环境利益表现为在一定社会关系下人们对环境的需要,资源环境为人类提供了各种环境利益。中国的环境利益现状表现为耕地面积不足、水资源短缺、土地沙漠化与草原退化严重、矿产资源供需矛盾严峻、环境污染严重等。形成该现状的原因有内外两方面因素,外因为中国对外贸易关系中的环境利益不等价交换、外商直接投资的污染产业转移以及全球气候变化对中国环境利益的负面影响;内因为中国历代封建王朝对环境的破坏、新中国成立后对环境的影响以及环境治理投入的不足。因此,要维护中国的环境利益不受损失,应该从各方面采取措施。

投影电视绿粉Y_3(Al,Ga)_5O_(12):Tb的抗老化研究

Y3(Al,Ga)5O12∶Tb(简称YAGG∶Tb)是彩色投影电视中一种常用的绿色发光材料,而该材料在大功率电子束长时间轰击下亮度衰减过快,即表现为寿命偏低。为此对其材料的合成工艺及原材料杂质含量作了适当改进,采用湿法配料、多次还原合成及痕量引入3价Eu或Yb离子等方法,取得很好的抗老化效果。对其老化原因进行了分析,认为在高能电子束轰击下产生的氧缺位陷阱及其俘获自由电子后形成的色心是材料老化的主要原因;给出了提高YAGG∶Tb绿色荧光粉抗老化能力的改进措施。

长线列CMOS图像传感器的性能优化设计

设计了一种基于电容反馈跨阻放大器(CTIA)的长线列CMOS图像传感器。为减小器件功耗和面积,采用基于单端四管共源共栅运算放大器。为提高信号读出速率,采用没有体效应的PMOS源跟随器,同时减小PMOS管的宽长比,有效减小了输出总线寄生电容的影响。在版图设计上,采用顶层金属走线,降低寄生电阻和电容,提高了长线列CMOS图像传感器的读出速率和输出线性范围。采用0.35μm 3.3V标准CMOS工艺对传感器进行流片,得到器件像元阵列为5×1 030,像元尺寸为20μm×20μm。测试结果表明:该传感器在积分时间为1ms、读出速率为4MHz的情况下工作稳定,其线性度达到98%,线性动态范围为76dB。

Er^(3+)掺杂Li_2O-CdO-Al_2O_3-SiO_2玻璃的合成及光谱分析

合成了Er3+掺杂Li2O CdO Al2O3 SiO2玻璃,对其吸收光谱、红外及上转换荧光光谱进行了测试和分析。根据吸收光谱和Judd Ofelt理论计算了该玻璃中Er3+离子在不同能级间的实验与理论振子强度、辐射跃迁几率、荧光分支比和寿命等光谱强度参数,在798和975nm激光激发下,观察到强的1.53μm红外发射及绿色上转换发光现象,对其形成机制进行了分析。探讨了这种玻璃作为新的激光材料及上转换实用功能材料的可能性。

Pr^(3+)掺杂Li_2O-CdO-Al_2O_3-SiO_2玻璃的光谱特性研究

合成了Pr3+掺杂Li2O-CdO-Al2O3-SiO2(以下简称LCAS)玻璃,对其吸收光谱和荧光光谱进行了测试和分析.在254nmUV激发下,观察到强的483nm蓝线和609nm红发射现象,对其形成机理进行了分析.根据吸收光谱和Judd Ofelt理论,计算了该玻璃中Pr3+离子在不同能级间的实验与理论振子强度、辐射跃迁几率、积分发射截面、荧光分支比和寿命等光谱强度参数,较大的积分发射截面显示LCAS∶Pr3+玻璃可能成为一种新的激光功能材料.

集成光电探测器绝对光谱响应度测试研究

分析了光电探测器的结构及光谱响应度的测试原理,基于LabVIEW图形化软件,研制了一套0.2～1.1 μm的光电探测器绝对光谱响应度测试装置.本系统采用单光路小光点标准替代法进行测量,系统组成灵活并可扩展,配合自行研制的驱动电路和采样保持电路,可以满足不同器件的需要.采用本系统对上海技物所研制的多种集成光电探测器的绝对光谱响应度进行测试,测试结果表明了系统的可行性.

一种用于高速激光回波信号处理的专用CMOS集成电路芯片

提出了一种用于激光回波信号处理的高速CMOS集成电路设计方案。该芯片主要采用了RGC跨阻放大器、MOS_L、改进型Cherry-Hooper宽带放大器级联等结构,组成了脉冲激光测距的接收通道。仿真得到了90 MHz带宽,134 dB.Ω增益的整体性能。在0.5μm CMOS标准工艺线上流片后,封装并进行了测试。测试结果表明该电路具有2.4 mV的均方根噪声和对短脉冲具有6 ns的响应延时。

杭州城市生态环境质量变化及可持续发展对策

根据杭州城市生态环境系统的实际情况,运用层次分析法(AHP)建立生态环境质量评价指标体系,通过对各评价因子进行权重计算和分级量化,利用综合评价模型对杭州生态环境质量进行评价,结果表明,杭州市从1999年到2004年,城市生态环境质量虽有较小起伏,但总体仍为上升,呈良好发展趋势.文章最后根据各项指标存在的问题提出实现杭州城市可持续发展的对策,为杭州城市生态环境管理和建设提供科学依据.