1 岛大学化学化工学院，山东 青岛 266071中国科学院青岛生物能源与过程研究所，山东 青岛 266101
2 中国科学院青岛生物能源与过程研究所，山东 青岛 266101
3 岛大学化学化工学院，山东 青岛 266071
要：深海蕴藏着人类远未认知和开发的自然资源和宝藏，要想得到这些，就必须在深海进入、深海探测、深海开发等方面掌握关键技术。耕海探洋、装备先行。鉴于深海具有超高压、低温等极端苛刻环境，深潜器成为探索和开发深海资源的重要利器。深海电源系统是深潜器的核心动力，其性能直接影响到深潜器的作业能力和安全可靠性。因此，世界海洋强国高度重视深海电源的研发。截至目前，深海电源先后经历了铅酸电池、银锌电池、锂离子电池、高能量密度固态锂电池等不同蓄电池发展阶段。因此本文从深海电源用蓄电池主要分类等方面进行系统阐述，并在文末对深潜器用蓄电池等方面所存在的挑战和未来发展趋势进行了详细论述。
深潜器 蓄电池 铅酸电池 银锌电池 锂电池 submersibles batteries lead-acid batteries silver-zinc batteries lithium batteries
1 北京科技大学新材料技术研究院, 北京 100083
2 湘潭大学材料科学与工程学院, 湘潭 411105
金刚石以高导热率、强抗辐射性、高的电子迁移率等优异性能, 成为辐射探测器最合适的材料之一。探测器级的金刚石要求具有极低的杂质含量及位错密度等, 然而实际过程中同时实现杂质和位错的控制十分困难。本研究采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法, 通过前期的参数优化, 在最佳生长温度780 ℃、最佳甲烷浓度5%条件下, 在两个高质量高温高压(HPHT)金刚石衬底样品上进行了MPCVD金刚石生长, 并对衬底和生长层的氮杂质含量与缺陷结构进行了综合表征与分析。电子顺磁共振谱结果表明, 相比两个HPHT衬底样品的氮杂质原子百分数分别为7.1×10-6%和4.04×10-6%, MPCVD生长层的氮杂质原子百分数明显减少, 分别为2.1×10-7%和5×10-8%。由X射线摇摆曲线和白光形貌术测试结果发现, 尽管MPCVD生长过程中引入了部分位错, 使生长层应力增加, 畸变区域较多, 但总体位错与高质量衬底为同一数量级。本研究制备的高纯单晶金刚石有望应用于核辐射探测及半导体领域。
单晶金刚石 氮杂质 位错 白光形貌术 电子顺磁共振 single crystal diamond nitrogen impurity dislocation white light topography electron paramagnetic resonance
1 东北电力大学 现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室 电气工程学院 化学工程学院，吉林 吉林 132012
2 南开大学 电子信息与光学工程学院，天津 300350
3 华东师范大学 纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心 极化材料与器件教育部重点实验室，上海 200241
4 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海 200083
5 复旦大学 光电研究院 上海市智能光电与感知前沿科学研究基地，上海 200433
硫硒化锑（Sb2（S，Se）3）薄膜太阳电池因其制备方法简单、原材料丰富且低毒、性能稳定等本征优势成为研究热点。目前Sb2（S，Se）3太阳电池最高效率已超过10%，显示出产业化潜力。Sb2（S，Se）3太阳电池的研究重点是提高吸光层质量和优化器件结构。首先，系统介绍了Sb2（S，Se）3薄膜的主流生长工艺；其次，对Sb2（S，Se）3太阳电池各功能层选择和渐变带隙结构设计进行分析；最后，对Sb2（S，Se）3太阳电池的大面积制备和其在锑基多结叠层太阳电池中的应用潜力做了进一步展望，为其产业化发展提供可行性参考。
硫硒化锑太阳电池 制备方法 载流子传输层 渐变带隙 Sb2（S，Se）3 solar cell preparation methods carrier transport layer gradient bandgap
1 1.南昌航空大学 江西省金属材料微结构调控重点实验室, 南昌 330063
2 2.南昌航空大学 材料科学与工程学院, 南昌 330063
3 3.福州大学 材料科学与工程学院, 福州 350108
高熵氧化物以其独特的结构和潜在的应用前景引起了越来越多的关注。本工作采用简单易行的固相反应法制备了M3O4(M=FeCoCrMnMg)高熵氧化物粉体, 采用不同手段对粉体进行表征, 并采用涂覆法制备了 M3O4/泡沫镍(M3O4/NF)复合电极, 研究其超电容性能。结果表明, 随着煅烧温度升高, Fe2O3(H)/Co3O4(S)/Cr2O3(E)和Mn2O3(B)相继固溶进入尖晶石主晶相晶格; 在900 ℃煅烧2 h所得M3O4粉体的平均粒径为0.69 μm, 具有单一尖晶石结构(面心立方, Fd-3m, a=0.8376 nm), 且Fe、Co、Cr、Mn和Mg五种元素在晶粒内均匀分布, 呈典型的高熵氧化物特征。此外, M3O4/NF复合电极在1 mol/L KOH的电解液中, 当电流密度为1 A·g-1时, 其质量比电容达到193.7 F·g-1, 可见M3O4高熵氧化物在超级电容器电极材料领域具有良好的应用前景。
1 河北工业大学机械工程学院, 天津 300401
2 华北电力大学能源动力与机械工程学院, 河北 保定 071003
利用差分吸收光谱法(DOAS)可以实现污染气体的在线监测。 为了提高监测精度, 通常利用傅里叶变换滤波法(FFT)处理差分吸收光谱数据, 但是因其频率分辨率的限制, 影响其幅值精度, 导致气体浓度的测量误差较大。 提出了一种将FFT和FT相结合的差分光谱数据处理方法(FFT+FT), 首先对差分吸收光谱数据做FFT变换, 得到其全景谱, 再对峰值点附近的频谱用改进的连续FT进行细化, 提高特征吸收频段的分辨率, 对幅值误差进行补偿, 从而提高气体浓度在线监测的精度。 实验配制了不同浓度的SO2和NO2气体, 当细化倍数为15时, SO2和NO2气体的最大测量误差不超过3.68%和3.17%, 相对于FFT法, 平均误差分别降低了1.82%和1.45%; 相对于传统的多项式拟合法, 平均误差分别降低了14.9%和1.80%; 对恒定浓度的SO2和NO2气体分别进行了多次测量, 验证了FFT+FT方法的稳定性。 分析了细化倍数对测量精度的影响, 当细化倍数小于15时, 浓度测量误差随着细化倍数的增加而降低; 当细化倍数从15增加到20时, 误差反而逐渐变大, 在大于20以后, 误差出现波动, 且都大于细化倍数为15时的测量误差。 由于细化倍数太大, 使谱线过于密集, 找到频谱序列最大值的概率降低了, 因此在有噪声的情况下采用该法进行频谱校正时, 会出现细化倍数加大而测量精度反而降低的现象。 确定了最优细化倍数, 在确保测量精度前提下, 使频谱细化的计算量最小, 满足DOAS法实时在线监测气体浓度的要求。
差分吸收光谱法 频谱细化 连续细化傅里叶变换分析(FFT+FT) Differential optical absorption spectroscopy Spectrum zoom Fast Fourier transformation and fourer transformation 光谱学与光谱分析
2021, 41(7): 2116
1 Institute for Advanced Ocean Study, College of Information Science and Engineering, Ocean Remote Sensing Institute, Ocean University of China，Qingdao26600，China
2 Institute for Advanced Ocean Study, College of Information Science and Engineering, Ocean Remote Sensing Institute, Ocean University of China，Qingdao26600，China
3 North China Regional Air Traffic Management Bureau of CAAC, Beijing100621, China
为实现不同成因类型的低空风切变观测，利用两台相干多普勒测风激光雷达在北京首都国际机场展开试验观测。针对干性雷暴和地形引起的两类风切变，分别采用多普勒波束摆动（Doppler Beam Swing，简称DBS）和下滑道两种扫描模式进行风切变的探测与识别。结果表明，DBS模式风切变识别方法可有效识别干性雷暴引起的水平低空风切变，下滑道模式可有效识别地形诱导的下滑道顺风和逆风风切变。干性雷暴造成的风速骤增、风向突变和上升下降气流的强烈对流是引发低空风切变的主要原因。地形诱导风切变主要由高速气流和复杂下垫面相互作用产生，具有偶发性和瞬变性的特点。
激光雷达 航空安全 低空风切变识别 干性雷暴 地形 lidar aviation safety low-level wind shear dry thunderstorms terrain
南昌航空大学材料科学与工程学院,南昌 330063
采用微波烧结制备了0.6Ca0.61La0.26TiO3-0.4La(Mg0.5Ti0.5)O3［0.6CLT-0.4LMT］陶瓷,研究烧结工艺对其显微结构和晶粒生长行为的影响,并采用线性回归方法建立了Hillert模型和Sellars简化模型,采用非线性回归方法建立了具有时间指数的Sellars-Anelli模型。结果表明,随着烧结温度的升高、保温时间越长,晶粒尺寸越大,且烧结温度对晶粒生长的影响更为明显。对三种模型预测的晶粒尺寸与实验结果的平均晶粒尺寸进行了误差分析,发现Hillert模型对该陶瓷的预测精度最低,Sellars-Anelli模型对该陶瓷的预测精度最高。由Sellars-Anelli模型得到的0.6CLT-0.4LMT陶瓷的晶粒生长动力学方程为d4.718=d4.7180+4.516×1033×t0.888×exp,能够有效预测0.6CLT-0.4LMT陶瓷微波烧结的晶粒生长过程。
微波烧结 介质陶瓷 线性回归 非线性回归 晶粒生长 生长动力学模型 microwave sintering dielectric ceramics linear regression nonlinear regression grain growth growth kinetic model
大连工业大学 信息科学与工程学院，辽宁 大连 110320
用Walsh归一化函数法描述高频地波雷达海面Bragg散射原理的物理过程简单、清晰并广为接受。概述Walsh归一化函数法的基本原理以及利用该方法获取高频雷达单基地、双基地脉冲和调频连续波(FMCW)波形截面图、一阶Bragg尖峰随机扰动分析等方面的主要成果，指出这些成果的主要应用场景和优势，并对进一步研究、开发的前景予以简单介绍。
高频雷达 Bragg散射 归一化函数法 散射截面图 High Frequency radar Bragg scatter generalized function method scattering cross section 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(1): 53
深圳市三利谱光电科技股份有限公司, 广东 深圳 518107
A Plate+C Plate可补偿IPS-LCD的大倾斜视角。通过光学软件理论模拟出λ/4+C Plate波片结构中所需厚度方向位相差Rth的数值区间, 再实验制作出不同的+C Plate补偿膜, 将此补偿膜与λ/4波片制成复合薄膜, 再将此复合薄膜应用到IPS-LCD显示屏上, 研究其不同Re和Rth的复合薄膜对IPS-LCD黑态漏光的补偿效果。具体研究了在常见的3种不同液晶盒厚情况下, 复合薄膜的Re和Rth对IPS-LCD离轴黑态漏光的影响, 从中得出了IPS-LCD离轴漏光A+C补偿优化组合, 尤其, Rth=60 nm、Re=140 nm的λ/4+C Plate对4 μm盒厚的IPS-LCD起到很好的大视角漏光补偿表现。
λ/4波片 +C补偿膜 视角 离轴漏光 IPS-LCD IPS-LCD λ/4 plate +C compensation film viewing angle axis-off light leakage
1 天津工业大学 电气工程与自动化学院, 电工电能天津市重点实验室, 大功率半导体照明应用系统教育部工程中心, 天津 300387
2 南开大学 光电子薄膜器件与技术研究所, 光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室, 光学信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300071
采用射频等离子体增强化学气相沉积的方法, 研究制备了一种基于硅基薄膜的高反射一维光子晶体。通过交替改变反应气体组分实现低折射率SiOx层和高折射率a-Si层的交替层叠沉积, 具有两种膜层介质折射率比大、反射率高、沉积时间短、工艺窗口宽等优点。采用5周期的SiOx层与a-Si层构成的一维光子晶体(厚度分别为155 nm和55 nm), 其禁带范围内(650~1 100 nm)的平均反射率达到99.1%, 高于相同波长范围内Ag的平均反射率(96.3%)。
一维光子晶体 硅基薄膜 高反射 one dimensional photonic crystal silicon thin films high reflection
