一种新型可移动TEM喇叭辐射波模拟器的模拟优化

为改善基于TEM喇叭的辐射波模拟器的低频辐射特性从而展宽其辐射近场半高宽,首次提出了在指数型TEM喇叭上/下两个极板的端口加上2个金属直板、并通过倾斜金属板和并联电阻相连的新型可移动模拟器的设计方案。基于FDTD方法模拟分析了该新型模拟器的特性参数对其近场辐射性能的影响,并给出了优化后的模拟器及其阵列的辐射特性。计算结果表明:尺寸为6 m×6 m×6.24 m的优化后的新型模拟器在距离口面3 m的中心位置的辐射近场脉宽能达到18.95 ns,而达到相同低频辐射性能的常规模拟器尺寸为9 m×12 m×6.8 m。且与常规模拟器相比,优化后的模拟器的场峰值更大。与前人的研究相比,优化后的模拟器场在保持高峰值的同时,时域波形后延震荡的幅度与主峰的比值明显减小。优化后的模拟器2×2阵列模型的测试平面中心点场峰值最大,且在测试平面上满足6 dB均匀性要求的有效测试区最大;有效测试区在横向上范围最大的是2×2阵列模型,其次是2×1阵列模型;在纵向上范围最大的是2×2阵列模型及1×2阵列模型。

埋地钢质管线非开挖检测TEM技术新进展

主要介绍了埋地钢质管道非开挖检测TEM技术在实际应用中的最新进展情况,并根据最新国内外发表的文章、专利和论文,归纳了现阶段埋地管道TEM检测过程中出现主要问题及现在最新的应对手段,并对影响埋地管道TEM检测的技术原因进行了总结分析,提出了相应的建议和措施。

基于框架语义学的TEM8汉译英试题讲解策略新探

专业八级考试(简称TEM8)是本科英语专业高年级阶段最重要的等级考试之一,其汉译英部分既是考试的难点也是考生成绩的主要堵点。基于框架思想的TEM8真题讲解策略包括:教师借助通用概念框架引导学生建构原文认知图像;通过引入免费线上语料资源FrameNet中的框架信息指导学生在目标语中重构认知图像;引导学生利用FrameNet中的真实语料,特别是框架元素的句法构型,打磨并评估译文。

集成X射线、TEM和STM的晶体学教学尝试

以Si晶体为例,介绍了一种结合X-射线、电子显微学和扫描隧道显微技术进行晶体学教学的尝试。主要是从基本原理、实验技术、实验结果等方面建立不同方法之间的联系,也说明其区别。目的是使学生能依据基本的晶体学原理、概念和数据,理解不同的晶体结构分析和表征方法提供的晶体学信息之间的区别和联系,达到融会贯通的效果。

TSP结合TEM在风险围岩隧道超前地质预报中的应用

为了排查隧道施工过程中潜在的地质风险、指导隧道安全开挖掘进,针对某高速铁路风险围岩隧道浅埋段和可溶岩段,利用TSP和TEM两种方法开展超前地质预报。TSP预报可对掌子面前方围岩状况进行远距离宏观预测,能划定断层、破碎带、地下水等不良地质体的位置和大致规模;TEM预报可在掌子面附近开展多角度、多方位测量,能判定开挖面前方一定空间范围内不良围岩特征,特别是地下水、岩溶的分布及规模。研究表明,TSP震波对应的负反射和低速异常突出反映围岩岩性变化及岩体破碎程度,依据纵、横波速起伏特征可大致判定地下水发育情况;TEM低阻异常直观体现围岩富水状态,并可推测岩溶发育及分布状况,视电阻率阻值变化密集区对应了围岩岩体破碎。研究结果表明,采用两种或多种方法结合开展综合预报,可提升预报结论的准确度和可靠度,TSP结合TEM成功预报的应用实例可为类似风险围岩隧道的超前地质预报提供参考和借鉴。

SOTEM在厚覆盖煤矿采空区探测中的应用实例

徐州沛县某煤矿新生代在断陷盆地内沉积了砖红色的古近系和新近系,第四系普遍覆盖在各地层之上,其中第四系、侏罗—白垩系覆盖层较厚,可达500 m以上。采用电性源短偏移距瞬变电磁法进行探测,根据地电情况设计合理的观测参数,得到地下1 300 m深度范围内的电性结构,在地下900 m深度发现采空区,圈定的采空区域与矿区的开采现状吻合。探测成果对今后华北型煤田厚覆盖采空区探测有借鉴意义。

基于TEM喇叭的电磁脉冲辐射天线优化设计

针对TEM喇叭天线终端反射大、低频辐射效率低的问题,对其进行了仿真优化设计。采用时域分析方法,分析了端部加载电阻与背部加载电阻的低频补偿方法,对TEM喇叭天线的尺寸、极板顶角等结构参数进行了优化,采用末端卷边结构,提升了辐射场的峰值场强与脉宽。根据仿真优化结果,研制了长度2.5 m、天线极板间张角45°、天线极板顶角45°的TEM喇叭天线,通过实测验证了仿真结果。结果表明,加载电阻可以有效降低反射,背部加载电阻方式的峰值场强和脉宽比端部加载电阻高,且采用4个电阻并联加载的效果较好;适当增加天线长度、极板顶角以及极板间夹角可以提高天线辐射性能。该研究结果为TEM喇叭天线在辐射式核电磁脉冲试验系统的应用提供了参考。

低反射电阻阵列加载单锥TEM室研制与测试

为了减小单锥末端反射、拓展镜面单锥TEM室时间窗,基于母线长0.9 m单锥TEM室计算了不同电阻加载条件下的馈电端口电压反射系数,通过搭建电阻阵列加载单锥TEM室实验平台对仿真结果进行了验证,在此基础上,通过改进锥体吊装结构、调整镜面板与吸波材料之间距离等方式对单锥结构进行了优化,设计并研制了国内首个低反射单锥微波暗室。研究结果表明,在单锥锥体末端与镜面板边缘之间加载阻抗匹配回路,解决了单锥TEM室低频吸收问题,减小了单锥TEM室末端反射,突破了由母线长度决定的时间窗限制,拓展了单锥TEM室的适用范围,实现了HEMP、LEMP等瞬态电磁脉冲传感器幅值灵敏度和波形保真度的全校准。

基于TEM的金属矿采空区快速探测技术——以河南西部某铝土矿为例

我国矿产资源丰富,经过长期的资源能源开发,形成了许许多多的地下开采矿山。随着矿产资源的不断开采,地下开采矿山形成的采空区也逐渐增加,并且已经慢慢地产生了采空区失稳、突水等安全隐患,给矿山和周边生态环境带来了严重的破坏。为了减轻和预防由地下采空区所引发的地质灾害,最大限度地保护人民生命和财产安全,矿山采空区的调查及探测极为重要。本文介绍了利用磁性源瞬变电磁法(Time Domain Electromagnetic Methods,TEM)大定源装置,在河南西部某铝土矿区开展采空区探测的野外施工具体流程及参数选择要点,并通过该方法快速圈定了采空区积水区域,取得了良好的效果。该矿区采空区主要积水区位于矿区东部,积水面积约510000 m 2,而矿区西部及南部区域无积水。结论认为,该方法野外试验流程正确,磁性源瞬变电磁法对金属矿采空区探测有效。该方法在采空区探测领域的应用,为矿山在今后的地下开采过程中有效避免安全事故提供了技术支撑。

In situ TEM investigation of electron irradiation and aging-induced high-density nanoprecipitates in an Mg-10Gd-3Y-1Zn-0.5Zr alloy

In-situ electron irradiation and aging are applied to introduce high-density precipitates in an Mg-10Gd-3Y-1Zn-0.5Zr(GWZ1031K,wt.%)alloy to improve the hardness.The results show that the hardness of the Mg alloy after irradiation for 10 h and aging for 9 h at 250℃ is 1.64 GPa,which is approximately 64% higher than that of the samples before being treated.It is mainly attributed to γ'precipitates on the basal plane after irradiation and the high-density nanoscale β'precipitates on the prismatic plane after aging,which should be closely related to the irradiation-induced homogenous clusters.The latter plays a key role in precipitation hardening.This result paves a way to improve the mechanical properties of metallic materials by tailoring the precipitation through irradiation and aging.

小型化双极化TEM喇叭天线设计

利用低频补偿技术,即通过加载感性结构的方式,降低TEM喇叭天线低频容性电抗影响,设计了一款小型化双极化TEM喇叭天线。以单极化的指数渐变极板结构的TEM喇叭天线为基础,通过90°交叉放置两支天线,实现双极化设计。为了实现低频带宽的拓展,在主辐射结构的下方引入了匹配带条结构,在其上方加载了脊结构,同时主辐射结构末端均做了垂直延伸处理。矩形反射板采用了在四周加载挡板的设计,并在挡板上引入了椭圆形凹槽。利用3D打印技术,对所设计的TEM喇叭天线进行了加工验证。仿真和测试结果表明,天线实现了12.1个倍频的工作带宽(VSWR<2,0.72~8.72GHz)。天线电尺寸仅为0.26λ×0.26λ×0.16λ(λ为天线工作频段低端波长),在尺寸方面小于传统的半波长TEM喇叭天线,有着较好的定向辐射性能。

TEM4听力部分对英语专业大学生学习的反拨效应实证研究

采用问卷调查并结合学习日志及访谈方法,探究TEM4听力部分对英语专业大学生学习的反拨效应结果表明,多数大学生认为TEM4听力部分的难度大,他们在日常英语学习中都很重视该部分;多数大学生认为TEM4听力部分对他们的学习有影响,且积极影响大于消极影响。但是,TEM4对大学生英语学习积极的反拨效应持续的时间不长,随着考试结束而逐渐减弱,直至消失。高等院校及其教师应该落实大学英语听力教学改革,大学生做到多听多说多读多写多译自主学习,TEM考试委员会应该考虑设立分类等级考试以确保其公平性。以期提高英语专业大学生听力教学的质量,使TEM4更好地为英语专业教学服务。

TEM4中语言运用部分词汇试题的个案研究——兼谈对英语词汇教学的新思考

我国自主研发的标准参照检查类考试——全国高等学校英语专业基础阶段考试(TME4)的权威性不断提升,其在教学中的评估功能也不断凸显,日益成为全国高校英语专业基础阶段教学评估的一项重要指标。TEM4语言运用部分的试题是学生语言输出质量的重要体现,也是考生的短板之一,尤其是词汇试题部分。本研究以近五年英语专业四级考试全真试题为例,对语言运用部分词汇试题的命题内容与考试特点进行统计分析,并从教师的教、学生的学以及教学评价方面针对性地提出应对策略,希望能帮助考生更好地应对TEM4考试,并为完善各类英语课堂中的词汇教学活动起到抛砖引玉的作用。

基于MEMS芯片的磁性材料TEM表征技术

传统透射电子显微镜(TEM)以电磁场为透镜,通常情况下磁性材料不能直接在TEM下进行观测,一般使用以碳为支撑膜的双联铜网作为样品载网,但仍然有一定的破损概率。设计并实现了一种新型的基于微电子机械系统(MEMS)芯片的磁性材料TEM表征技术。该技术通过磁性TEM芯片和配套的样品杆,在TEM内形成一个密闭空间。将磁性样品上载到磁性TEM芯片上,从而实现在TEM下对磁性样品的安全观测。该芯片的核心结构是可以透射电子束的超薄氮化硅窗口,该窗口采用低压化学气相沉积(LPCVD)法制备,具有极高的机械强度,最高可以承受接近400 kPa的气压差。实验结果表明,利用该TEM表征技术可以在TEM下成功观测铁包硅和NiO两种磁性材料,分辨率可以达到原子级。

FinFET芯片TEM样品制备及避免窗帘效应方法

制备高质量纳米尺度芯片透射电子显微镜(TEM)样品对于探索半导体器件结构设计、材料分布与芯片性能之间的关系具有重要的意义。使用聚焦离子束(FIB)/扫描电子显微镜(SEM)双束系统制备14 nm鳍式场效应晶体管(FinFET)截面TEM样品,制备过程中从技术角度提出了两种自下而上制样方案来抑制窗帘效应。为扩大样品的可表征视场范围,在避免样品弯曲的前提下,提出了一种薄片提取方法。结果表明,离子束流越大,窗帘效应越严重,自下而上方法能有效规避窗帘效应;离子束电压30 kV时采用清洗截面(CCS)模式、5 kV/2 kV时采用矩形模式,样品台倾斜补偿角度为1.5°~3.5°,进行交叉减薄,且最终铣削长度控制在1μm时减薄效果最好;新的薄片提取方法改变了样品的铣削方向,在避免窗帘效应破坏感兴趣结构和样品弯曲的前提下,将样品的可表征视场范围扩大了5倍。研究结果对优化TEM样品制备方法以及芯片失效分析提供了参考。

电解双喷制备多组元合金的TEM薄膜

电解双喷减薄/抛光技术是制备金属类TEM薄膜最常用的方法。获得表面光亮清洁,中心穿孔,绕穿孔边缘有较大薄区的优质TEM薄片则需要合适的电解双喷参数。本文利用电解双喷仪制备多组元合金的TEM薄片,包括FeCrNi系奥氏体不锈钢,模具钢,AlFeCrNi(Co/W/V/Cu)系的高熵合金,并通过光学和透射电镜观察穿孔情况和材料内部析出相、成分分布、相界面原子分布、位错等信息,探讨电解双喷过程中电解液的成分、温度,电解双喷的参数(电压/电流、流速)和样品厚度等对双喷效果的影响。总结了各种材料最佳的电解双喷参数,对于具有复杂析出相的钢,需采用不同的电解液来实现TEM薄片的制备。而新型高熵合金则需要调试温度、电压/电流等参数,来获得清晰的两相共格界面,并避免腐蚀产物的干扰。

用TEM分析材料在实验教学中的实践

透射电子显微镜的快速发展使人类对客观世界的认识深入到了原子尺度。目前,透射电子显微镜的分辨率已经达到了亚埃级别,是材料研究领域十分重要的测试表征手段。针对材料类本科专业实验教学的特点,以分析金纳米颗粒的微观结构为实例,从理论讲解、实验观摩到结果分析与讨论三个方面开展了透射电子显微分析的实验教学工作,使学生理解透射电子显微镜的基本原理、功能和应用。

聚焦离子束制样条件对TEM样品形貌的影响

聚焦离子束(FIB)因其制样成功率和效率高,可定点精确制样等特点已经成为半导体失效分析领域重要的透射电子显微镜(TEM)制样方法。利用双束FIB系统针对TEM样品制备条件对样品形貌的影响进行了分析和研究。通过控制变量法等方法分析了FIB的电子束或离子束等制样条件可能对样品带来的损伤。通过实验发现,FIB的离子束能量对TEM样品热损伤影响较小,电子束的电压和电流是引起样品损伤的主要因素。实验证明,在电子束辅助沉积保护层时适当降低电子束的电压和电流,可有效改善样品的微观形貌。

TEM施工参数的选择研究

影响TEM勘探深度的因素很多,其中施工参数的正确选择,对勘探深度和精度有直接地影响。为达到勘探要求,寻找最佳施工参数,施工前需在勘探区内开展试验工作,选取适合工区的最佳施工参数。通过在勘探区已知钻孔资料处开展单一因素变化的噪声调查、发射频率选择、线框尺寸大小选择、发射电流、仪器增益、积分时间的试验工作,确定适合工区的施工参数。经反演表明,通过该方法选取的施工参数能够达到勘探深度要求且与已知钻孔揭露地层电性特征一致,表明通过研究影响勘探深度的因素选取合适的施工参数可以满足勘探深度要求,为今后运用TEM方法进行地质勘探时提供了借鉴。

TEM在新疆哈密大水西钒矿勘查中的应用

新疆哈密大水西钒矿位于卡拉库姆—塔里木陆块区(Ⅱ)、塔里木陆块(Ⅱ-1)、北山古生代裂谷系(Ⅱ-1-3)东北部。钒矿体产出部位主要受地层控制,产于寒武系双鹰山组内,含矿岩性为石墨硅质板岩,矿石具层状—似层状构造、条带状构造和半自形—他形粒状变晶结构,矿石中主要有用矿物为石墨、半石墨、黄铁矿、褐铁矿、黄铜矿、铜蓝、闪锌矿、含钒的金属矿物等。矿床的成因为层控黑色页岩型钒矿床。通过物探TEM测量,钻探验证,在深部控制较好的钒矿体,总结出地球物理特征为TEM低阻高电磁响应异常,即“一高一低”的地球物理特征,为该区进一步地质找矿工作提供了借鉴。