基于稀土Dy离子荧光强度比的温度测试技术

大面积表面温度测量技术在风洞测温领域中具有重要意义。为满足更高表面温度的测量需求,亟待开展新型测温技术及温度传感材料的研发。基于稀土离子的热耦合能级荧光强度比进行温度测量是一种新型测温技术。本文合成了一种温敏发光材料(YAG:Dy),研究了50～1 000℃范围内稀土Dy³⁺离子的一对热耦合能级(⁴F_9/2→⁶H_15/2,⁴I_15/2→⁶H_15/2)的跃迁发光强度比与温度的对应关系。基于该材料,本文开展了荧光强度比测温与红外测温仪测温的对比实验,实验结果表明：两者的测量结果有很高的吻合度,证明该温敏发光材料(YAG:Dy)可用于50～1 000℃范围内的温度测量。     

态-态模型下的O2/O系统热化学非平衡与辐射过程

采用态-态模型,研究包含振动能级跃迁、化学反应和辐射跃迁的O_2/O系统的非平衡过渡过程。对静止的O_2/O气体系统,设定不同的初始条件,突然降温或升温至3000K、10 000K、20 000K后保持等温等容,数值模拟组元质量分数、振动能级分布和辐射特性随时间的演化过程,分析不同条件下各类过程趋近平衡的松弛时间、稳态平衡结果等特征,以及辐射和热化学非平衡过程的相互影响特点。结果表明,态-态模型得到的振动温度趋近平衡值的特点与双温度模型所描述的不同,有时振动温度随时间甚至出现非单调变化的现象,非平衡过渡过程中的振动能级分布也不满足振动温度下的玻尔兹曼分布。本文算例显示出O_2/O系统在高温条件下的非平衡辐射特征,不过辐射跃迁对热化学非平衡过程的影响不明显,非平衡辐射的特征时间达到振动松弛时间的10倍以上。     

生长在Si上的GaAs外延膜中有关深能级缺陷与其形貌间的关联研究

由于在GaAs和Si单晶材料间有着很大的格子常数及线性热膨胀系数差别，所以在St上生长的GaAs异质外延薄膜（GaAs／Si）中会存在着界面失配形变与高密度的结构缺陷。我们的实验显示，GaAs／Si外延膜的无序与其生长条件有关，尤其与其［As］／［Ga］比密切相关。与GaAs／Si无序相关的失配位错、线位错及畴区的形貌已用扫描电子显微镜作了观察;与深能级相关的缺陷与其形貌间的关联也已用实验说明。对于高有序GaAs／Si外延膜来说，其与离域相关的主发光峰的强度对温度的变化服从阿兰纽斯方程，而对低有序的GaAs／Si外延膜来说，其与局域相关的主发光峰的强度对温度的变化关系则遵循对无定型半导体才成立的另一种方程。     

态-态模型下N_2/N混合物的热化学非平衡过程研究

热化学非平衡流模拟中广泛应用的双温度或多温度模型不能描述分子在各振动能级上的分布,只能假设其满足振动温度下的Boltzmann分布。通过采用态-态模型研究非平衡过程中粒子的能级分布特点,有望为改进双温度或多温度模型提供思路。对静止的N2/N气体混合物,在各类不同初始条件和控制温度、压力下,采用态-态模型研究气体的化学组成和分子振动能级分布演化规律,分析各类微观过程的特征与贡献,结果表明:平动-振动能量交换过程起支配作用,促使振动能级分布趋于平动温度下的Boltzmann分布,而振动-振动能量交换过程主要影响能级分布变化的过渡过程特点;离解区和复合区能级分布的变化特点不同;关于非平衡过程中粒子微观分布的研究结果可为改进高超声速非平衡流模拟中的热化学模型提供参考依据。     

原子气室工作温度对CPT磁力仪品质因子的影响

原子气室的工作温度是影响CPT磁力仪灵敏度的重要参数,研究表明,基于品质因子优化后的气室温度大于基于幅值优化后的气室温度。通过设计实验装置,测试多种气压原子气室工作温度与CPT信号品质因子的变化关系,给出幅值、线宽与原子气室温度变化的关系曲线。实验结果表明,与利用幅值优化后气室温度相比,品质因子优化后原子气室的最佳工作温度点可有效提高CPT磁力仪灵敏度。     

砷化镓异质外延薄膜的近红外光致发光研究

本文通过在硅衬底上用ＭＯＣＶＤ方法生长的砷化镓外延薄膜的变激发强度的近红外光致发光，研究了在液氮温度下峰值为１．１３与１．０４ｅＶ两个发光带的发光特性。     

离合器式螺旋压力机打击特性和锻造过程数值模拟

对离合器式螺旋压力机的力能关系进行系统分析,以阐明其打击特性,进而建立了压力机打击力与工件变形功之间的数学模型。在有限元通用软件的基础上,应用所建立的数学模型对离合器式螺旋压力机上进行的IN718盘件模锻过程进行了有限元数值模拟,并与相关试验结果进行了对比。结果表明,所建立的模型可精确描述离合器式螺旋压力机在锻造过程中的运动学和力能特性,可精确预测锻件变形工艺力、变形功及压力机的打击力,为科学制定此类设备上的锻造工艺和有效控制锻件质量奠定了一定的基础。     

Hg_(1-x)Cd_xTe 中杂质对及双空位深能级的研究

以A.Kobayashi等的半经验紧束缚模型和Hjalmarson-Vogh-Wolford-Dow深能级理论为基础,计算了Hg1-xCdxTe中阳离子位替代式杂质（包括N,O,C）与最近邻替代式杂质形成sp3键杂质对后阳离子位杂质A1对称性深能级的变化以及最近邻理想双空位（Vc,Va）的深能级。计算结果表明：阳离子位杂质A1能级的变化取决于与其配对杂质的电负性,杂质对a1能级组分依赖关系dE/dx小于阳离子位单杂质A1能级的dE/dx,大于阴离子位单杂质T2能级的dE/dx,不同杂质对的dE/dx基本相同;理想双空位（Vc,Va）在能隙或近能隙区域产生一个a1态深能级,该能级的dE/dx很小,对于CdTe,位置在0.5eV,对于x<0.37的Hg1-xCdxTe,该能级成为导带共振态。