P(VDF-CTFE)/DA@BTO层叠式结构复合薄膜的介电与储能特性研究

聚偏氟乙烯(PVDF)基聚合物在高储能密度、高脉冲储能领域具有广泛的应用前景。本文采用钛酸钡(BTO)纳米颗粒掺杂聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯(P(VDF-CTFE))溶液,采用流延法制备P(VDF-CTFE)/BTO复合薄膜,探讨了不同BTO掺杂含量对复合薄膜微观结构、介电性能、储能特性的影响;采用多巴胺(DA)改性BTO以提升BTO与聚合物基体的相容性,改善复合薄膜的介电常数和电气强度;同时利用薄膜层间“击穿阻碍效应”制备层叠式结构复合薄膜以提升薄膜的储能特性。结果表明:使用DA改性BTO质量分数为10%的P(VDF-CTFE)/DA@BTO复合薄膜作为中间层、P(VDF-CTFE)作为外层制备的PV-BT-PV层叠式三明治结构复合薄膜,介电常数达到10.44,最大电气强度为362.25kV/mm,在500kV/cm电场强度下的充放电效率达到86.63%。

集成隔离30 kV全固态层叠Blumlein脉冲发生器

层叠Blumlein脉冲发生器具有灵活紧凑的优点,但由于开关隔离问题没有得到广泛运用。设计了一种集成隔离全固态层叠Blumlein脉冲发生器,利用4绕组共模电感为脉冲形成网络充电、驱动供电和高电压隔离的器件,解决了半导体开关应用于层叠Blumlein脉冲发生器的问题。首先介绍了隔离的原理,设计了包含共模电感和同步光触发隔离组件,以及基于IGBT开关阵列的Blumlein脉冲形成网络,分析了层叠Blumlein脉冲发生器的充放电过程;其次,对设计的Blumlein脉冲形成网络与层叠Blumlein脉冲发生器进行电路仿真;搭建了8级层叠Blumlein脉冲发生器,在匹配负载上实验得到电压30.0 kV、电流604 A、脉宽237 ns的方波脉冲。

高效率高阻抗层叠Blumlein线固态脉冲发生器研究

为提高电压效率基于标准同轴电缆研制了1种高阻层叠Blumlein线固态脉冲发生器。首先,采用传输线理论和放电等效电路,分析了耦合传输线对层叠Blumlein线输出电压效率的影响,并利用数值仿真软件对外筒放电型和内筒放电型2种结构的层叠Blumlein线进行了模拟验证。理论与模拟结果表明:耦合传输线阻抗是造成电压效率损失和能量效率下降的主要因素,增大耦合阻抗可提高输出电压幅值和波形质量;内筒放电型结构能够减少耦合传输线的数量,从而提高电压叠加效率;同时,采取螺旋盘绕方式绕制及磁芯隔离的方法可增大耦合阻抗,进一步提高层叠Blumlein线的电压叠加效率。基于内筒放电型结构和磁芯隔离方法,研制了10级层叠Blumlein线脉冲发生器,并对其进行了实验测试。测试结果表明:充电电压为489 V时,输出脉冲电压幅值为4.56 kV,脉冲前沿约为21 ns,脉宽约为75 ns,输出电压效率为93.3%,测试结果有效检验了脉冲叠加效率提高方法的可行性。

文化解释的层叠结构——对一次田野教学实践的分析与思考

围绕一次“知青”访谈的田野实践教学,阐述一个文化解释由“分层”的位置关系与“叠合”的结构关系共同组成的“层叠结构”。这一结构的第一层级是“知青―农民”的单一解释结构,第二层级是“学生―(知青―农民)”双层叠合的解释结构,第三层级是“老师—[学生—(知青—农民)]”多层叠合的解释结构。这种“层叠结构”的文化解释模式形成对格尔茨的“深描”理论的某种技术性补充。

高效层叠平行板Blumlein脉冲产生器性能分析

采用时空图和矩量法对单和多平行板Blumlein脉冲产生器的输出特性作了详细分析.数值计算表明,为了获得良好的系统输出,开关的导通电阻必须尽可能小;为了获得最大的能量输出或最大的电压输出,所需采用的匹配负载电阻不同;多Blumlein层叠结构的电压匹配负载电阻可以通过单Blumlein的电压匹配负载来估计,而能量匹配负载电阻不能直接根据单Blumlein的能量匹配负载电阻来估算;Blumlein传输线的板间距与板宽之比决定了系统的电压匹配负载和能量匹配负载的大小,并显著影响匹配条件下的电压倍增因子和能量输出效率.

一种层叠结构通用型数据采集传输装置的设计与实现

通常遥测数据采集传输装置采用定制化设计,结构复杂,通用化程度较低,研制周期较长。本文介绍一种全配置模式层叠结构的通用型遥测数据采集传输装置的设计与实现,在软件、硬件设计上提炼通用技术,可以通过外形框架结构叠加,实现采集通道和采集参数的叠加,并基于软件无线电技术,实现关键参数的在线配置。最终实现满足要求的样机,积累数据采集传输装置的通用化方法,为后期产品型谱化奠定一定基础,可进一步促进遥测技术体系更新迭代发展,建立长远可持续发展的遥测技术和产品体系。

层叠Blumlein纳秒脉冲形成线设计与实验

研究了一种结构紧凑型的多级层叠Blumlein纳秒脉冲形成线,从理论上分析了放电时回路各分布参数对层叠Blumlein脉冲形成线输出电压的影响,并利用PSpice模拟验证了各分布参数对层叠Blumlein脉冲形成线输出结果的影响,发现开关的导通电阻是制约输出电压幅值的主要因素,开关的分布电感对输出波形的影响大于负载分布电感的影响,基于时域有限差分法原理,利用XFDTD软件模拟了两级层叠Blumlein线的电磁耦合效应。开展了多级层叠Blumlein脉冲形成线实验,结果表明,基于陶瓷固态传输线和GaAs光导开关的层叠Blumlein脉冲形成线能够实现输出电压叠加,可用于产生ns量级脉宽的脉冲高压。

单开关调制的PFN型层叠Blumlein线发生器

采用平板线加载的陶瓷电容型脉冲形成网络(PFN)构成了单开关调制的层叠Blumlein线发生器。采用传输线理论对短路寄生传输线的短路特性进行了理论分析,结果表明,短路寄生传输线的阻抗可以等效为耦合电感在主传输线的放电频率下产生的感抗。Pspice软件模拟表明,层叠线Blumlein线的电压叠加效率随耦合电感增加而增加。提出了一种磁环增感方法,在4级层叠Blumlein线上实现了3.1倍的脉冲电压叠加。

基于光导开关及层叠Blumlein线的纳秒脉冲源

设计了一台层叠Blumlein线型脉冲功率源。该脉冲源以平板型Blumlein线为储能器件,使用4个GaAs光导开关作为脉冲形成开关,通过4级Blumlein线层叠结构以获得更高输出电压。分别使用10mm及3mm间隙光导开关进行实验,比较了PSpice电路仿真与实验结果。实验测试显示,10mm开关充电23.5kV时上升沿较大,可能的原因是偏置电场较低时开关导通时间较长。测试了不同工作电压下功率源的输出电压,结果显示:在10mm间隙开关条件下,充电23.5kV时,负载上得到了53kV的高压脉冲输出;3mm开关充电13.9kV时输出电压39.4kV,输出效率70%。实验结果表明,随着工作场强的提高,电压输出效率呈现先下降后上升最终趋于饱和的趋势。

一种层叠结构双频圆极化GPS天线的设计

运用腔模理论,结合多馈点网络和表面开槽技术,提出了一种新型、高效的层叠结构的GPS微带天线.时域有限差分法(FDTD)模拟仿真表明,该设计通过改变贴片以及其上所附加调节枝节的尺寸,使电场强度重新分布,可实现在所需工作频率点的谐振.同时,上层寄生单元上开孔,在提高天线辐射场的对称性的同时,有效地提高了天线的辐射效率.在通信波长范围,该设计结构尺寸小、频带宽、易于实现双频圆极化,在无线通信领域具有重要的发展前景.

层叠Blumlein线多开关导通时间分散性

高介电常数陶瓷储能脉冲形成线需要用到多开关触发的层叠Blumlein线结构。从形成线波过程理论出发,分析了多开关导通时间分散性对层叠Blumlein线及其输出波形的影响。主要包括两方面影响:其一是造成输出方波脉冲的前沿和后沿均出现阶梯形畸变;其二是使得各延迟导通的平行平板Blumlein线承受过电压,容易引起陶瓷储能介质的电击穿。在不单独考虑开关电感的理想情况下,利用PSpice电路程序模拟了开关导通时间分散性对四级层叠Blumlein线的影响,模拟结果与波过程理论分析一致。为减弱这些影响,提出了可行的解决方案。

层叠CMAC补偿的并联机器人变结构控制研究

针对复杂机器人系统的不确定性,提出一种层叠小脑模型关节控制器(CMAC)神经网络同滑模变结构控制相结合的控制策略。首先利用改进CMAC学习机器人系统的不确定信息,并作为前馈补偿来确保跟踪误差的快速收敛,再通过滑模变结构控制器消除CMAC网络的逼近误差和不可重复随机干扰的影响。采用Lyapunov直接法进行控制律选取,分析表明系统可实现全局渐近稳定。在6-6并联机器人的轨线跟踪仿真试验中显示了良好的鲁棒性和精确性.

最优结构元约束层叠滤波器分析与设计

在对信号阈值分解基础上 ,利用结构化方法结合最优估计理论 ,对最优结构元约束层叠滤波器进行建模和分析 ,证明了最优结构元约束层叠滤波器实质是一类由多个极大 /极小滤波单元组成的多级秩排序滤波器 ,并给出基于层叠处理操作和多级秩排序操作的滤波器实现结构 .最后 ,结合图像处理应用实例 ,与其它传统多级秩排序滤波器进行了比较 。

陶瓷储能平行平板层叠Blumlein线(英文)

采用一种具有高储能密度的玻璃陶瓷板介质作为平行平板层叠Blumlein线(SBL)的储能介质,设计了一种平行平板SBL。针对该SBL的特点,设计了一种层叠轨道间隙触发开关。在实现多通道时,模拟与实验研究结果均表明该开关的上升时间小于10ns。为验证这种设计理念,制造了一台2级平行平板SBL样机,实验结果表明,该结构适合于实现脉冲功率系统的模块化设计。

基于垂直层叠结构的多光谱彩色传感器研究

基于垂直层叠的半导体结构是多光谱彩色传感器中的新技术,它具有抗色彩失真,高空间分辨率,无需彩色插值和低通滤波器以及更高的光能量利用率等优点。它的基本原理是利用不同波长的光在硅材料中穿透深度的非线性分布,即短波长的蓝光主要在表面被吸收,长波长的红光则主要在更深的位置被吸收。目前国际上研究的结构中有使用标准晶态硅工艺制作的埋入式多pn结结构和使用PECVD方法制作的非晶硅系象素结构,其中前者利用了标准的硅工艺,而由于后者使用了光学性能更好的非晶硅系材料,在结构设计上具有更大的灵活性。文章在综合了国际研究文献的基础上,对其光谱机理和象素结构进行了理论与实验分析,对性能做出了比较,并提出了下一步研究的主要方向。

Blumlein主放电开关中绝缘结构对沿面闪络电压的影响

Blumlein主放电开关作为关键部件被大量地应用于强流电子直线感应加速器等大型脉冲功率装置中,其中绝缘子在主开关中起隔离水或油与气体的作用。设备在高电压脉冲下长时间或高频次作用时,绝缘子气体侧会出现沿面闪络现象,严重影响直线感应加速器的可靠运行。对Blumlein主放电开关中的绝缘结构进行了电场仿真计算,通过对绝缘子的几何结构和电极形状的优化设计,有效调控了绝缘子表面和电极表面的电场分布,试制了不同构型的绝缘子,开展了在标准雷电波脉冲条件下的沿面闪络研究。研究结果表明,优化后的绝缘子的最低和最高沿面闪络电压相比原始结构分别提升了约35.9%和37.2%。

一种新型两层垂直层叠结构的CMOS彩色传感器

本文研究了一种基于两层垂直层叠结构的新型CMOS色彩传感器,该器件可同时对偏蓝波段和偏红波段进行感应,配合绿/品红滤波片,实现彩色成像.由于该器件研制完全兼容于标准CMOS工艺,可以作为一种新型的CMOS彩色图像传感器像素的感光功能器件.它的基本原理是利用不同波长的光在硅材料中穿透深度的非线性分布,即:短波长的偏蓝可见光主要在表面被吸收,长波长的偏红光则主要在更深的位置被吸收.通过垂直层叠结构,配合两色滤波片,抽取不同深度的光生载流子,即可以得到相应波段的成像信息.经过数值仿真和实验测试表明,该传感器可以提供色彩信息,并且可以作为像素结构应用在CMOS图像传感器上,具有较大的实际意义.

层叠式梁壳组合结构建模方法分析

针对层叠式梁壳组合结构强度分析问题,基于ANSYS软件开展了7种简化建模方法的对比分析,涵盖了不同网格、连接关系处理等内容。依托仿真结果开展了连接关系处理方式、偏置方式、模拟单元类型等因素对分析结果的影响分析,包括不同建模简化方式对位移、应力及其分布趋势等的影响,总结提炼出典型梁壳组合结构有限元分析建模及结果提取的关键点,为工程应用提供指导。

最优全方位结构元约束二维层叠滤波器

在最优层叠滤波器设计中引入全方位结构元，定义了一类全方位结构元约束下的最优二维层叠滤波器。理论分析和图象处理仿真实验表明，该类滤波器既能够充分保留原图象信号微细节信息，又可在无须噪声和输入信号先验统计知识的前提下，实现ＭＡＥ和ＭＳＥ准则下最优。

垂直层叠结构的LED诱导荧光检测系统

为进一步减小光源的体积及简化光路系统结构,消除毛细管电泳芯片激光诱导荧光检测系统中激发光源的反射光和杂散光的干扰,降低系统的检测限,设计并建立了基于偏振隔离结构的垂直层叠式发光二极管诱导荧光检测系统。整个系统由发光二极管光源、两片线性偏振片、多通道毛细管电泳芯片、针孔、电荷耦合器件、高压电源、数据采集卡及数据处理单元等组成。在系统条件最优化的情况下,对罗丹明B样品溶液进行了毛细管电泳分离实验。