1 昆明理工大学冶金与能源工程学院, 昆明 650093
2 百色市质量综合检验检测研究院, 广西 百色 533002
3 共伴生有色金属资源加压湿法冶金技术国家重点实验室, 昆明 650503
为了改善锌镍二次电池中锌负极存在的严重极化问题, 并提高锌负极的电化学性能和循环稳定性, 采用水热-共沉淀法制备了表面沉积CaSn(OH)6的锌酸钙, 研究了CaSn(OH)6的沉积对锌酸钙的形貌结构和电化学性能的影响。结果表明: 水热-共沉淀法可以让CaSn(OH)6沉积在锌酸钙表面, 且制得的锌酸钙结晶度高。CaSn(OH)6的沉积降低了锌酸钙的电荷转移电阻, 加快了电化学反应速率, 并提升了锌酸钙的耐腐蚀能力和电荷传递速率, 有效的改善了锌电极的极化现象。将表面沉积CaSn(OH)6的锌酸钙用作锌镍电池负极活性物质时, 电池在0.2 C充放电循环70次后的容量保持率为85.34%。
锌酸钙 水热-共沉淀 锌镍电池 电化学性能 calcium zincate hydrothermal-coprecipitation method zinc-nickel batteries electrochemical properties
1 昆明物理研究所，云南 昆明 650223
2 空军装备部驻昆明地区军事代表室，云南 昆明 650223
中波或长波红外焦平面阵列有效像元率递减的变化趋势，必然是由制造工艺缺陷、特定的工作应力或环境应力引起的某种机理造成。根据红外探测器输出信号电压的数学模型，通过信号传输分析、性能评价测试数据统计分析，运用统计图形、响应曲线及输出信号电压灰度图等可视化手段，直观地呈现无效像元的类型、数量、位置、分布，以及像元信号电压、噪声电压和响应电压等无效像元特性。统计分析显示，像元中心距15 μm的中波320×256探测器杜瓦制冷机组件，在使用过程中平均表观有效像元率相对于初始有效像元率减小1.07个百分点，平均有86.45%的表观无效像元为不稳定的闪元和漂移像元，设计和制造缺陷导致使用无效像元的响应直线呈水平状、响应电压趋于0，热适配引起的应力是造成线状分布使用无效像元簇的原因。提出用不同黑体温度条件下像元信号电压超出平均值±(6%~7.5%)的判别准则筛选识别无效像元的方法。
故障物理 失效分析 红外焦平面阵列 盲元 可靠性 physics of failure failure analysis IRFPA blind pixel reliability 红外与激光工程
2021, 50(2): 20200202
高可靠性长寿命碲镉汞焦平面阵列像元性能参数慢慢变差退化失效，确定它的储存寿命要用试验缩短试验时间。有效加速寿命试验ALT或加速退化试验ADT的恒定热应力，应大于高温＋90 ℃、2 160 h。定量加速试验前，应进行高加速应力筛选试验HASS迫使缺陷发展，以暴露可能存在的早期故障。根据碲镉汞红外焦平面探测器杜瓦组件高温储存试验性能退化测试数据，用统计模型对在恒定高温应力水平下获得的失效时间或退化特征性能参数进行转换，得到在＋25 ℃额定应力水平下的储存寿命大于50年。超过3 000 h高温储存试验结果表明，残余工艺应力释放导致试验前1 500 h像元性能有向好的趋势，在高温＋80 ℃的真空环境下烘烤20天不会造成明显的像元性能恶化。
红外探测器 碲镉汞 加速退化试验 储存寿命 可靠性 infrared detectors HgCdTe accelerated degradation test storage life reliability 红外与激光工程
2019, 48(10): 1004003
1 深圳大学 信息工程学院, 深圳 518060
2 深圳技术大学 大数据与互联网学院, 深圳 518118
设计了一种基于SMIC 0.13μm CIS工艺的单光子飞行时间(TOF)传感器像素结构。针对传统单光子雪崩二极管(SPAD)结构的不足, 采用p阱和STI共同作为保护环, 避免器件提前发生边缘击穿从而减小器件面积, 增加深n阱使有源区耗尽层变窄, 从而降低雪崩击穿电压, 增加硅外延层将器件的光谱响应峰值转移到所需要的光波长, 以此提高器件对指定波长光的吸收能力。通过浮动SPAD阳极电压的方式, 采用低压CMOS晶体管实现主动式淬灭电路从而快速地控制雪崩电流淬灭, 以达到缩短死区时间的目的。通过SILVACO TCAD和Cadence IC设计套件对工艺、像素器件结构以及相关电路进行仿真, 验证了该设计的可行性。
飞行时间传感器 器件面积 雪崩击穿电压 单光子雪崩二极管 主动式淬灭电路 time-of-fight (TOF) sensor SILVACO TCAD SILVACO TCAD device area avalanche breakdown voltage single-photon avalanche diode (SPAD) active quenching circuit
随着数字化红外焦平面探测器的发展，为满足红外数字化红外焦平面探测器光谱响应测试的需求，利用传统的单色分光仪原理，借助LabVIEW 开发软件，采用Cameralink 总线图像数据传输方案，研制了数字化红外焦平面探测器光谱响应曲线的测试系统。研究结果表明，本系统具有结构简单、抗干扰能力强、测试准确可靠的优点，解决了传统光谱测试设备不能对数字化红外焦平面探测器进行测试的问题。
数字化红外焦平面 光谱响应 单色仪 归一化 digitalization IRFPA spectral response monochromator LabVIEW LabVIEW normalization
红外焦平面探测器的暗电流一般是在零视场（即盲冷屏）条件下进行测试，但这种测试方法必须改变组件结构，只适用于实验室测试。介绍了一种不需要改变组件结构，仅通过基本的性能测试就可以从理论上分析计算得到红外焦平面器件暗电流的方法。对 320×256长波探测器组件的试验结果表明，用该方法得到的暗电流结果与用盲冷屏得到的暗电流结果非常接近，可作为红外焦平面探测器暗电流评估的快捷方法。
红外探测器 焦平面 暗电流 infrared detector FPA dark current
应用不同浓度的溴甲醇溶液对液相外延碲镉汞表面进行化学腐蚀, 并且测量了腐蚀速率。然后通过原子力显微镜及 X射线光电子能谱分析了碲镉汞材料的表面状态。发现经过溴甲醇溶液腐蚀后, 碲镉汞表面富碲现象较为严重而且表面粗糙度略有增加。
碲镉汞 化学腐蚀 原子力显微镜 X射线光电子能谱 HgCdTe chemical etching atomic force microscope(AFM) X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)
1 中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
3 中国工程物理研究院研究生部, 北京 100088
报道了一台高能量、高光束质量激光二极管抽运全固态1319 nm激光器，激光器采用了主振荡器与放大器(MOPA)结构。通过反射镜镀膜和插入45°反射镜增加损耗以抑制1338 nm和1064 nm激光起振。主振荡器腔内插入温控法布里珀罗(F-P)标准具实现线宽压窄和波长选择。为充分提取放大器能量以获得高能量脉冲输出，两级激光放大器均为双程放大，并对激光驱动电源信号进行处理，使激光器主放大器注入激光脉冲与驱动电源脉冲在时域上的重合性更好。在主放大器抽运电流为140 A时获得了脉冲能量为800 mJ的1319 nm激光输出，光束质量因子M2=1.49，线宽为1.05 GHz，重复频率为50 Hz，脉宽约为200 μs。
激光器 全固态激光器 高能量激光 1319 nm激光 光束质量
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 研究生部, 北京 100088
3 中国工程物理研究院 高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
钠导星激光研制需激光线宽在一定范围内可调节。开展了F-P标准具压窄线宽数值模拟, 设计一台高光束质量基横模线偏振激光输出全固态1064 nm激光器作为实验装置, 结合激光器输出光谱特性进行计算。根据计算结果采用不同规格的单标准具、组合双标准具实现了激光线宽在0.75 ~2.83 GHz范围内的离散调节控制。在标准具未控温情况下, 不同线宽时激光中心波长保持1064.58 nm, 30 min内波长漂移量小于3 pm。
F-P标准具 全固态激光器 线宽 调节控制 中心波长 Fabry-Perot etalon all-solid-state laser linewidth tunable control central wavelength
中国工程物理研究院应用电子学研究所， 四川 绵阳 621900
