HgInTe晶体的生长及其性能研究

利用垂直Bridgman法生长了HginTe单晶体，并采用X射线衍射分析、FT—IR光谱分析对晶体的形态结构及红外透过性能进行了检测，结果表明所生长的晶体是高质量的单相完整单晶体，其在400～4000cm^-1范围内的红外透过性能较好，达到50％～55％，晶体对红外光的吸收主要为晶格吸收和自由载流子吸收引起的。

碲铟汞晶体的生长及其电学特性

利用垂直Bridgman法成功生长了Hg3-3xIn2xTe3(MIT)(x=0.5)单晶体,并用XRD,RO-XRD及霍尔测量对晶体的结晶质量及电学性能进行了研究.结果表明,所生长的晶体为单相的高质量单晶体;切割晶面为(311)面,位于θ=23.86°,晶面偏离角Φ=2.9°,取向分散度FWHM=0.3°;晶体的导电类型为n型,电阻率为4.79×102Ω.cm,载流子浓度为2.83×1013cm-3,载流子迁移率为4.6×102cm2/(V.s).晶体的费米能级位于禁带中线以上8meV处,载流子浓度的计算值和实验测量值基本符合.

原烟在线近红外光谱模型转移研究

为实现原烟在线近红外光谱模型的转移,利用两台多通道阵列检测器型在线近红外光谱仪作为主从仪器对烟叶烟碱指标的模型转移进行研究。将主仪器采集的光谱进行偏移量转移和斜率截距法转移以及从仪器采样重新建模等三种方法构建从仪器模型,比较三者的预测效果。结果显示:偏移量转移、斜率截距法转移、重新建模与主仪器模型相比,模型内部参数有较好的一致性;外部验证平均相对误差结果表明偏移量转移的平均相对误差较大,而斜率截距法转移和重新建模的外部平均相对误差水平非常接近,说明可利用转移模型替代重新建模对样本进行预测。

基于近红外漫反射测量的便携式土壤有机质测定仪的开发

开发了一款基于近红外漫反射测量的便携式土壤有机质测定仪。测定仪主要由光学单元和电路单元组成。光学单元包括光源、入射和反射光信号传导光纤、光电转换器件等。电路单元包括光源驱动电路,放大电路、A/D转换电路、液晶显示和U盘存储电路等。工作时探头部分插入土壤形成密闭空间,光源发出的光通过入射光纤传送到探头的顶端,并照射顶端周围的土壤;来自土壤的漫反射光沿反射光纤被传送到光电转换器件,产生的电流再被送至电路单元进行放大、滤波、A/D转换、显示和存储。分别针对自然土样和烘干土样的性能试验结果表明,反射率和SOM含量之间具有很高的相关性,在土壤有机质实际含量大于2%时,平均相对误差率低于5%。开发的仪器能够满足农业生产需要。

碲铟汞多晶料合成与晶体生长

以高纯Hg,In,Te单质为原料,通过元素直接化合反应合成了碲铟汞(MIT)多晶料,并利用合成的高纯多晶料,在特殊设计的坩埚中,采用垂直Bridgman法通过自发成核方式成功地生长了尺寸为Φ15 mm×175 mm的MIT单晶体。利用X射线粉末衍射技术对MIT晶体结构及物相进行了分析,结果表明,所获得的晶体是单相的MIT晶体,为缺陷闪锌矿结构,空间群为F43m。采用高分辨X射线衍射仪测量了所生长MIT晶体的摇摆曲线,结果表明,所得晶体完整性较好,为高质量的单晶体。对所生长的MIT晶体进行了热分析,发现在MIT晶体中有Hg溢出现象。

新型近红外光电探测材料碲铟汞的研究

研究了一种新型近红外光电探测材料碲铟汞（MIT）晶体，利用垂直Bridgman法成功生长了MIT单晶，并采用X-ray衍射分析、UV-NIR-IR光谱分析及Hall测试对晶体的形态结构及光电性能进行了检测。结果表明：MIT晶体为缺陷闪锌矿结构，其在中远红外波段透过性能较好（ 〉50％），并且随着波长的增大，透过增强．MIT晶体为n型半导体，室温电阻率为4．79×10^2Ω．cm，载流子迁移率为4．6×10^2cm^2．V^-1．s^-1，载流子浓度为2．83×10^13cm^-3。较低的载流子浓度，有利于降低探测器的噪声及提高探测器的能量分辨率。

碲铟汞晶体制备及其热稳定性研究

以高纯Hg、In、Te单质为原料,通过元素直接化合反应合成了碲铟汞(MIT)多晶料,并利用合成的高纯多晶料,在特殊设计的坩埚中,采用垂直Bridgman法通过自发成核方式成功地生长了尺寸为Φ15mm×175mm的MIT单晶体.利用X射线粉末衍射技术对MIT晶体结构及物相进行的分析表明,所获得的晶体是单相的MIT晶体,为缺陷闪锌矿结构,空间群为F43m.采用高分辨X射线衍射仪测量了所生长MIT晶体的摇摆曲线,结果表明所得晶体完整性较好,为高质量的单晶体.对所生长的MIT晶体进行了热分析,发现在MIT晶体中有Hg溢出现象.

InGaAs近红外人脸图像检测超轻量算法研究

InGaAs近红外探测器广泛应用于航天航空、军事与民生领域。为了实现InGaAs探测器智能化,结合人脸检测应用,提出了可部署于低功耗移动智能设备的超轻量InGaAs近红外人脸检测算法。主要针对近红外人脸样本较少与低功耗设备部署问题展开研究,采用迁移学习与二值量化方案训练网络。算法首先通过大规模可见光人脸数据集实现了基于SSD的预训练人脸检测网络。然后使用二值量化方案大幅压缩网络参数空间大小与计算量,但同时造成网络准确度下降。为进一步提升网络二值量化效果,为二值量化过程引入了特征均值信息,并以对抗卷积形式弥补了准确度损失。最后,算法通过小规模近红外人脸数据对预训练二值网络进行微调,实现最终网络。所实现的二值量化人脸检测网络在采集的近红外人脸验证集中可以获得71.18%平均准确度。

组织不同深度血氧状况的光学监测系统

研制了一套基于相关检测技术的对组织不同深度的血氧进行同步监测的多路近红外光学系统。采用三个波长分别为735nm,805nm和850nm的近红外光测量组织的血氧参数,采用距光源不同间距的多路探测器同时监测不同组织深度的血氧变化,并采用相敏检波技术有效提高了系统的灵敏度。前臂阻断实验证实了该系统能有效测量不同深度组织血氧状况。

高性能石墨烯/硅纳米线阵列异质结光探测器

设计了基于石墨烯/硅纳米线阵列异质结的高灵敏度自驱动光探测器。该探测器中的纳米线阵列为直径约为100 nm的周期性结构,表面纳米结构的光捕获效应可以有效地抑制入射光的反射,增加了有效光照面积,增强了异质结的吸收,从而提高了器件的光电检测性能。实验制备出的异质结在±3 V偏压下表现出明显的电流整流特性,整流比为6.93×10^(5)。此外,由于纳米线阵列的光捕获效应增强了探测器在紫外到近红外的吸收,所以该探测器的探测范围可以从紫外到近红外光。在入射波长810 nm、光强为90μW/cm^(2)的光照下,光探测器的光电流响应度可以达到0.56 A·W^(-1),光电压响应度达1.24×10^(6)V·W^(-1),探测率为1.18×10^(12)Jones。更重要的是,该器件具有30/32μs的快速升/降响应速度。

小型高精度近红外线成像乳腺癌检测仪的研制开发

近年来我国乳腺癌发病率逐年上升 ,提早检测乳腺癌是非常必要和有效的防范措施。本文介绍了此种新型检测仪的设计思想和结构特点。本检测仪扩大了检测范围以适应不同检测对象的检测要求 ,而且提高了近红外线成像的检测精度。实验证明本检测仪具有检测安全、操作简易、重复性好等优点。