非致冷热释电红外探测器敏感元的研究

非致冷热释电红外探测器由于具有光谱响应宽、无需致冷等显著优点,近年来成为红外成像领域的研究热点,其结构中最关键的部分是敏感元。研究敏感元材料的制备、结构和性能,采用半导体光刻工艺和化学腐蚀的方法成功地对PZT铁电薄膜进行刻蚀,同时采用剥离技术对相应的电极实现了图形化。

红外热释电薄膜探测器敏感元的研究

红外探测器不论是在军事还是在民用方面都有非常重要的应用。非致冷热释电红外探测器由于具有光谱响应宽、无需致冷等显著优点,近年来成为红外成像领域的研究热点,其结构中最关键的部分是敏感元。本文采用半导体光刻工艺和化学腐蚀的方法成功地对钛酸铅(PT)铁电薄膜进行了刻蚀,同时采用剥离技术对相应的电极实现了图形化。

固体摄像器件敏感元的灵敏度分布测量

本文推荐一种测量固体摄像器件敏感元灵敏度分布的新方法。该方法可将其分布显示在示波器上,并通过采用狭缝光栅和高分辨率透镜的光学系统获得高的准确度。理论分析了测量误差。并提出这种方法对固体摄像器件分辨率特性的精确评价是一种重要的工具。

高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥结构诊断敏感元定位分析

确定桥梁结构诊断敏感部位——敏感元定位,是高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥结构诊断的关键技术。采用数值分析方法,通过某座高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥结构的系统分析,提出桥梁结构敏感元定位的技术方法,为此类桥梁的结构诊断提供可靠的理论依据。

基于有源像元敏感器(APS)的星跟踪器

大多数三轴稳定卫星采用基于电荷耦合器件CCD的星跟踪器提供可靠的姿态测量数据。在观测几颗恒星位置的基础上计算出卫星姿态角而这些恒星可在CCD摄取的天空图像上定位与识别。一种新的光敏成像阵列--有源像元敏感器(APS)已经作为CCD器件很有潜力的替代品而崭露头角。APS芯片利用现有的CMOS(互补型金氧半导体晶体管)生产设备制造,其工艺较之CCD工艺有许多优点,这些优点包括:功耗低,动态范围宽,光晕阈值高,可对单个像元进行读出操作,可用3.3V或5V单电源供电,能在芯片上集成定时、控制、取窗、模数转换(A/D)以及求矩心操作等功能。但是由于像元的光敏特性不均匀,APS是否适合做星跟踪器的成像器件使用还不得而知。本文介绍在星跟踪器上使用256×256像素APS芯片的测试结果。在实验室条件下已经利用光子传递曲线确定一个系统的读出噪声为7个电子(对光电门电路类型),而一个APS像元在满势阱状态大约有450,000个电子。对一颗0等星,采用天文观测方法测得APS的灵敏度为13,600e^-/(s·mm^2)。APS的矩心确定精度大约为1/10像元,动态范围优于9个星等。这些测量结果使我们得到结论:对于CCD星跟踪器来说,APS是一个很有潜力的替代者。

附录F 采用有源像元敏感器(APS)的数字式太阳敏感器

荷兰全国应用科学研究中心TPD研究所(TNO TPD)正率领一个工业小组与索登公司(SODERN，法国)和Fillfactory公司(比利时)一起，开发一种采用有源像元敏感器(APS)的数字式太阳跟踪敏感器。这项工作起源于欧洲空间局一法国环境科学技术发展协会(ESA-ASTE)技术大纲，拟于2002年2月鉴定样机。

基于多功能动态像元敏感器APS的微型跟踪器

一种新型光敏图像阵列器件——动态像元敏感器APS,作为CCD成像器件的竞争对手,已经在星跟踪器和目标跟踪器应用领域崭露头角。喷气推进实验室(JPL)已经制订了一项开发基于APS器件的新一代、高集成度多功能跟踪器——可偏程智能微型跟踪器(PIM)的计划,仔细挑选了PIM的支持硬件,以充分发挥APS的固有优势。跟踪器的功能足以完成下列任务:恒星识别、恒星跟踪、姿态确定、空间对接、特征跟踪、用于着陆控制的降落成像以及目标跟踪等等。PIM的第一个方案采用JPL开发自的256×256像元APS器件和先进的32位RISC(精简指令系统计算机)微控制器。发挥APS珍奇性能及其与微控制器相结合的优势,这种微型跟踪器与当代恒星跟踪器相比,质量和功耗大约可减小一个数量级。它还增添了可编程的优点,因而可以探测各种各样的恒星和其他天体,并可执行目标跟踪任务。这种用于空间领域的PIM设计概念的有效性正在验证之中。采用这样一种集成化手段来建造新一代高性能通用跟踪设备的成效,将在未来多种多样空间任务的应用中得到证实。

用单个传感器敏感可见光和不可见光的多光谱数字相机

本发明提供一种采用单个传感器敏感可见光和不可见光的多光谱数字相机。该多光谱数字相机所用的图像传感器是由一个具有摅光功能的光敏元件列阵构成的。该列阵上的每个光敏元都有一个单独的滤光片，因此有些光敏元可敏感可见光，有些光敏元可敏感不可见光。当然，敏感不可见光的敏感元也可以定制成敏感红外谱区的光，或者如果需要的话，定制成能敏感紫外光的光敏元。

附录H 多针孔数字式太阳敏感器

光谱应用研究公司同地球与空间技术研究中心(CRESTech)和滑铁卢大学一起,根据多视场重叠在一个公共有源像元敏感器探测器阵列上的原理,为卫星姿态控制系统开发了一种廉价的数字式太阳敏感器。在一个半球罩上定位的12个小针孔定义了125°×125°范围内的12个视场。每个视场由每个针孔相对于半球罩下方的探测器阵列的相对位置定义。太阳是一个近似的准直光源,敏感器工作时阳光通过针孔在敏感器阵列上产生一个光点。对针孔进行识别并计算光点形心,就可以确定太阳相对于卫星的仰角和方位角。采用多针孔视场重叠的方法,与采用相同探测器阵列的单针孔敏感器相比,其角度分辨率大大提高。本文介绍这种敏感器的原理以及目前使用的识别针孔的独特方法。另外,还根据验证的原理给出了一个试验型敏感器的测试结果,并进行讨论。姿态测量精度可望达到0.05°(3σ值)。

用APS器件的小型制导、导航与控制敏感器

为了用另一种器件替换CCD充当图像敏感器，从1993年开始，CMOSAPS器件（动态像元敏感器）的研究工作就在加紧进行。APS器件的光电性能目前已经接近标准的前向照射CCD器件。由于APS器件具有低功耗、低价格与高集成度的特点，因而可以利用它设计出重理轻、功耗小、价钱便宜的制导、导航与控制（GNC）敏感器。这些特点是微型卫星、着陆舱、月球车上仪器设计成功的关键，另一方面，也是新一代高性能敏感器设计成功的关键。法国的马特拉马可尼空间公司（MMS）现在正和法国国家航天研究中心（CNES）一起研究一种以高集成度APS器件为基础的小型自主星跟踪器方案。这种产品的设计要满足一大批应用领域的要求。这些应用领域包括CNES计划的微型卫星、MMS的对静止卫星、地球观测卫星以及像火星取样器一类的星际飞船等。去年MMS和SUPAERO公司的CIMI开发部在APS器件方面开展的工作已经证实了所选APS设计方案具有高性能与抗辐照能力。本文介绍性能测试的详情。根据这些技术成果，MMS和CIMI已经出一种多用途的512×512动态像元敏感器。小型自主星跟踪使用的APS器件就是从现有的512×512像元APS器件派生出来的。本文介绍这种在质量、功耗与价格方面具有吸引力的高精度敏感器的主要特性。

锆钛酸铅铁电薄膜的制备及在红外探测器中的应用

研究了敏感元材料锆钛酸铅(PZT)铁电薄膜的制备、结构和性能,并采用半导体光刻工艺和化学腐蚀的方法成功地对PZT铁电薄膜进行了刻蚀,同时采用剥离技术对相应的电极实现了图形化。该研究为铁电薄膜在热释电红外探测器中的应用奠定了基础。

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金粉/硅橡胶复合材料薄片的压缩行为研究

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B9合金粉/硅橡胶压磁复合材料是针对特种界面接触压力测量研发的新型传感材料,为了将该种材料的薄片作为传感器敏感元,需要认识薄片的力学行为.本文对该种压磁复合材料单层薄片试样和多层薄片重叠组合试样进行压缩实验和有限元数值模拟,获得了不同试样的压缩应力-应变曲线.通过对这些曲线的分析、比较,获得了如下认识:薄片的单向压缩应力-应变曲线存在近似线性段,且近似线性段具有一定的长度和足够弱的非线性程度;单层试样应力-应变曲线的近似线性段的斜率随厚度增大而减小;由厚度量级相同的若干单层重叠组成的试样,层数越多,则近似线性段的斜率越小;总厚度相同但层数不同的试样,层数越多,则近似线性段的斜率越大.以上的研究结果对于传感器设计、标定、控制及使用具有一定的指导意义.

加载面曲率对柔性压磁材料薄片力学性能的影响

在曲率较大的柱形或球形凸、凹接触界面之间的压力测量过程中,一般会将测试前呈平直薄片的柔性传感器敏感元压至与被测表面面型一致,这样就会因敏感元自身面型变化而引入测量误差。这是这类接触界面压力测量传感器研制中必须关注的问题。针对这一背景,以圆柱形接触界面为例,采用作者以前建立的含柔性泡沫元件组合结构的近似数值分析方法,建立凸圆柱面-柔性压磁材料薄片-凹圆柱面的有限元模型,通过数值模拟和相应实验,得到了不同曲率圆柱面加载下柔性压磁敏感材料薄片所受轴向压缩应力与轴向压缩应变之间的关系。结果表明,加载面曲率越小,应力-应变曲线的近似线性段的斜率就越大,在加载面曲率半径大于20 mm时,其影响基本可以忽略。该结果对于将柔性压磁敏感材料薄片作为敏感元开发大曲率柱形或球形接触界面之间的压力测量传感器具有理论指导意义。

电力系统静态状态估计的量测系统配置

本文应用矩阵的特征分析等方法,讨论了电力系统静态状态估计的量测系统优化配置问题,提出了量测系统配置的五个原则。本文所提出的原则,可用于计算机辅助设计或改善一个量测系统,以较少的量测仪表获得较高的估计精度和数值稳定性。本文方法比之文献已有的方法效果好,计算量小。

用高分辩率CCD进行自动纠偏的原理与方案研究

本文论述了利用 CCD 进行自动纠偏的工作原理,分析了物体位置的检测精度,介绍了纠偏系统的计算机控制方案。

基于敏感稀疏主元分析的化工过程监测与故障诊断

提出敏感稀疏主元分析(SSPCA)算法用于监测复杂的化工过程.根据主元分析与数据矩阵奇异值分解之间的关系,通过将L_(2,1)范数作为目标函数和惩罚项得到一个获取稀疏主元负载的凸优化问题,并通过一个迭代算法进行求解.SSPCA算法能同时兼顾大得分主元与小得分主元在监测算法中的作用,提高了其对故障的敏感度.证明了SSPCA算法的单调性和全局收敛性,对田纳西伊斯曼过程一个算例的监测结果表明了SSPCA算法的有效性.

Y_1Ba_2Cu_3O_(7-x)半导体薄膜的研究

对于以Si为衬底的Y1Ba2 Cu3O7-x薄膜 ,当x >0 .5时 ,薄膜的导电性由超导态转向半导体态。我们采用了直流溅射法在Si,SiO2 /Si和 /SiO2 /Si三种基片做衬底制备了Y1Ba2 Cu3O7-x半导体薄膜。进行了温度电阻系数(TCR)测试、X射线衍射分析物相的测定、开展了霍尔系数和拉曼衍射 (Ramanshift)的微观分析实验 ,并进行了Y1Ba2 Cu3O7-x半导体多晶薄膜在室温下的黑体辐射的响应实验。通过我们的实验验证了这种薄膜的氧含量 ,与国外文献资料报道的实验结果相符合。发现了有过渡层的Y1Ba2 Cu3O7-x;半导体多晶薄膜优于没有过渡层的Y1Ba2 Cu3O7-x半导体多薄膜 ,并且适用于制造室温下工作的红外探测器的敏感元。

认知反应理论视角下领导幽默触发下属积极情绪的跨层研究

从认知反应理论的视角,基于43名团队主管和317名下属的配对数据,揭示领导幽默触发下属积极情绪的内在机制。研究结果表明:领导幽默能有效触发下属的积极情绪,并且只有通过被下属感知的领导幽默才能对下属积极情绪产生间接作用;下属的幽默喜好能增强其感知的领导幽默对积极情绪的预测效度;下属的幽默元信息敏感度并不能强化领导幽默对其感知的领导幽默的驱动有效性。

使用镶嵌式探测器跟踪导弹

战略防御系统必须首先探测到导弹才能有效地歼灭之。从目标离开发射场到目标被摧毁,探测器需要跟踪几千枚导弹、几万个弹头和数十万、上百万的诱饵。现有的红外扫描探测器根本无法完成这项任务。

钛酸锶钡铁电薄膜材料及其制备方法

钛酸锶钡铁电薄膜材料及其制备方法，涉及非致冷红外探测器焦平面阵列敏感元铁电薄膜材料及其制备方法，目的是得到具有优良的热释电性、高电阻率和小的漏电流的薄膜材料。本发明的一种钛酸锶钡铁电薄膜材料，1mol（Ba1-xSrx）TiO3中Mn添加量0．0003—0．02mol，其中石为0．05—0．40；制备方法步骤为：1）按摩尔比x：1-x：1取醋酸锶、醋酸钡和钛酸四丁酯，