表面等离子体共振后焦面吸收谱识别方法研究

表面等离子体共振(SPR)技术作为一种检测方法,具有高精度和高实时性的特点。基于表面等离子体共振检测系统,通过识别表面等离子体共振后焦面图像中的吸收谱,检测材料特性。吸收谱识别方法主要是手动勾画或一维灰度统计,这2种方法均无法在强噪声背景下对大批量后焦面图像进行有效识别。针对这一问题,基于霍夫变换、形态学与最小二乘法,提出了一种高效的吸收谱识别方法,在含有强噪声的表面等离子共振后焦面图像识别问题中有着很好的表现。这种方法弥补了现有方法的不足,为表面等离子体共振后焦面吸收谱识别问题提供了一种全新的思路。     

基于多孔金属层结构的表面等离子共振生物传感器

设计了一种基于多孔金属层结构的表面等离子共振的生物传感器,利用时域有限差分法对传感器进行了仿真.基于100 nm直径的二维周期圆孔传感结构,仿真了外界折射率为1.3～2.3时的表面等离体共振情况.仿真显示,多孔处的表面等离子体共振显示出了极强的偏振特性.研究发现,多孔结构中形成了2个共振峰;在可见光波段,利用2个共振峰极大的增加了折射率的检测范围,有望在高折射率检测场合得到重要应用.     

Kerr非线性效应对通过金膜狭缝阵列透射特性的影响

基于严格的有限时域差分方法, 研究了填入非线性Kerr介质的金膜狭缝阵列的增强透射特性. 结果表明： 在所研究的波长范围内出现的共振透射峰是表面等离子体共振和局域波导共振共同作用的结果. 详细分析了金膜狭缝阵列中填充的非线性介质的厚度、三阶磁导率、线性折射率以及入射光强对透射特性的影响. 发现填充在金膜狭缝阵列中的非线性介质的厚度、三阶磁导率、线性折射率和入射光强度等参数的微小变化就能导致透射共振峰的峰值和峰中心波长的明显改变. 这些研究结果或许有助于设计精确光开关等光子器件.     

基于金属-绝缘体-金属光栅结构的功分器及分波器设计

设计了一种基于仿表面等离激元（Spoof surface plasmon polaritons,Spoof SPPs）的金属-绝缘体-金属（metal/insulator/metal,MIM）光栅结构的Y型功分器和分波器。MIM光栅结构由两块内侧加工有周期性凹槽的有限厚度金属板构成,工作于微波波段,采用单极子作为激励来激发光栅结构上的仿表面等离激元。其中功分器的两个输出分支采用凹槽深度相同的光栅结构,可以将从输入端来的电磁波平均分成两个部分,然后分别朝着两个输出分支传播;而分波器的两个输出分支则采用凹槽深度不同的光栅结构,可以使不同频率的电磁波朝着不同的分支传播。利用三维电磁仿真软件CST微波工作室（CSTmicro-wave studio）对该功分器和分波器进行仿真分析,加工出分波器实物并进行了实验测试,测试结果与仿真分析基本吻合,验证了方案的可行性。     

内嵌凹槽对金属亚波长狭缝透射特性的影响

研究了在特定入射波长852nm下内嵌凹槽结构对金属亚波长透射特性的影响.结果表明,内嵌凹槽结构的金属狭缝呈现透射增强或减弱的现象主要取决于凹槽的几何参数和位置.在凹槽和狭缝处会激发出SPPs,激发出的SPPs与入射波相互作用.同时,狭缝和凹槽都会形成谐振腔.凹槽的几何参数和位置的变化会影响SPPs的相位和SPPs与入射光的耦合,且随着谐振腔中共振模式的改变,透射谱呈现出不同程度的增强或减弱现象.研究结果有助于提高亚波长金属结构的透射率,同时有助于进一步探索SPPs的作用机制和狭缝结构的透射增强机理.     

电磁波在不均匀非磁化等离子体中的吸收

提出了一种新型归一化的Z变换FDTD算法(ZTFDTD).ZTFDTD采用DH模式,根据DE的频变关系式,利用Z变换形成D-E-H-D迭代模式,将这种方法用于电磁波与非磁化等离子体的仿真,通过二维模型分别仿真了在不同等离子体自由电子密度分布,不同电磁波频率和不同等离子体碰撞频率下,不均匀非磁化等离子体对电磁波的吸收衰减.数值结果表明,等离子体隐身在理论上是有效可行的,合理地设置等离子体参数,可以极大地增强等离子体隐身效果.     

波在密度周期变化等离子体圆波导中的传播特性

电磁波与等离子体之间的相互作用是等离子体电子学和高功率微波器件研究的重点,加载等离子体可以大幅度提高微波器件的输出功率和效率.该文提出了一种加载密度周期变化等离子体圆波导的周期慢波结构,即加载密度轴向正弦变化等离子体圆波导的介质周期慢波结构,并研究了电磁波在该介质结构中的传播特性,根据严格的理论推导,得出电磁波在其中传播的色散方程并进行了数值计算和分析.     

波在周期磁化等离子体中的传播特性

电磁波与等离子体之间的相互作用是等离子体电子学和高功率微波器件研究的重点,加载等离子体可以大幅度提高微波器件的输出功率和效率。文章提出了一种新型介质周期结构即正弦周期磁化等离子体介质结构,通过采用广义反射理论和介质边界条件严格推导出电磁波在其中传播时的左旋圆极化波和右旋圆极化波的色散方程并进行了数值计算和分析,从而研究了电磁波在该介质结构中的传播特性。     

亚波长金属缝中的拍

用时域有限差分法研究两列频率相近的光入射到金属亚波长狭缝中的情况,发现理想金属狭缝中磁场会形成拍,这与真空中情况一致.但是实际金属(银)狭缝中的磁场与真空情况有较大不同,主要是振幅大为降低,超过了对实际金属吸收的预期.这是因为亚波长狭缝中表面等离子体波在靠近金属壁处形成很强的电场,能量更多的以电场形式表现,磁场被削弱.     

纳米凹槽及其表面等离子体激元的透射研究

对两边带有凹槽结构的纳米狭缝透射进行研究,利用时域有限差分法进行计算模拟,讨论了凹槽个数对电磁波透过的影响。     

一种CTP用红外吸收菁染料的合成

在热敏CTP(computer-to-plate)版材中,染料在曝光时会把光能转化成热能,使产酸源迅速产酸,从而使两种酚醛树脂在酸的催化作用下迅速交联.因此染料的热转化率会直接影响到版材的性能.本文介绍了在我实验室所用染料的基础上进一步合成出吸收在830 nm的另一种菁染料,确证了其吸收峰,并将其应用于热敏CTP版材,证明版材的敏度得到提高.     

新型结构吸波材料研究

以碳毡为骨架，通过沉积镍或镍铁合金，辅之以传统吸收剂，获得制备工艺简单，成本低廉，并具有良好吸收性能的结构吸波材料，研究表明，呈网状结构的金属镀层，配合以碳黑和少量铁氧体添加剂，可以在８－１８ＧＨｚ的波段上实现６．８ＧＨｚ的１０ｄＢ以上吸波带宽。     

双层吸波蜂窝复合材料结构优化设计

为探究不同吸波特性材料之间的组合规律,以在更宽频段范围内达到最佳雷达波吸收效果,选用两种不同吸波剂浸渍的纸蜂窝结构型吸波材料板（分别命名为FW10和FW20）,以石英纤维板为外侧蒙皮,制备出一种具有较好雷达波吸收能力的复合板件,该板件可与常规壁板结合使用。采用时域有限差分法计算不同材料厚度组合下的材料雷达散射截面（RCS）值和反射率,并采用正交设计法对最优厚度组合进行进一步的探究,结果表明：复合结构的吸波效果与各层材料组合及其厚度分布有关,所得最优复合板件厚度组合方案从外向内依次为1 mm石英纤维板,15 mm FW10和15 mm FW20。最优方案复合板件在0~18 GHz频段范围内反射率低于-10 dB的吸收频段宽度为13.1 GHz,最大吸收峰可达-29.5 dB。最后进行实物测试,验证了仿真分析的有效性。     

真空中“辐射计”效应形成原因及消除方法

本文根据实验结果认为“辐射计”效应产生原因的传统看法是不全面的。分析了传感器圆环、吸光板、反光板受光照射时的受力情况。说明了产生“辐射计”效应的三种原因。提出了消除“辐射计”效应的三点措施。据此,改进了光压实验装置。     

离心风机吸声蜗壳结构的数学物理模型及实验验证

为了降低离心风机气动噪声,设计了一种由穿孔蜗板、吸声材料、微穿孔板和空腔组成的吸声蜗壳结构,并采用声电类比方法建立了吸声蜗壳的数学物理模型.基于该模型分析发现:采用一定厚度的吸声材料可以在大约1～8 kHz频率范围内对气动噪声取得较好的吸声效果,适当增加吸声材料厚度可使得具有较高吸声系数的频率范围向低频方向适当拓宽,加...     

单层手征性平板微波吸波体

介绍了单层手征性平板微波吸波体的研究，报告了微波反射率对电磁波频率的依赖关系，实验结果表明，此种吸波体具有良好的电磁性能，这意味着手征性材料是一种良好的微波吸收材料，此外，本文报告了电磁波通过手征性材料时，电磁波偏振面的旋转现象。     

功率吸收钳法与线注入法电缆屏蔽性能测试对比分析

为分析功率吸收钳法和线注入法电缆屏蔽效能测试方法的可比较性,进行了2种测试方法测试结果关系的推导与分析.介绍了功率吸收钳法和线注入法电缆屏蔽性能测试的原理,推导了表征电缆屏蔽性能的屏蔽衰减与转移阻抗两参数间的关系,利用该关系进行功率吸收钳法和线注入法电缆屏蔽性能测试数据比较分析,结果表明:截止频率以下,由于线注入法受试电缆为电短,屏蔽衰减与电缆长度相关,2种测试方法测试结果不一致;截止频率以上,线注入法与功率吸收钳法受试电缆均为电长,测试结果一致.功率吸收钳法和线注入法测试结果相互关联,2种测试方法具有可比较性.     

气相爆轰波在衬多孔钢板管道中的衰减和恢复

对气相爆轰波在衬有多孔钢板管道中的传播进行了实验研究. 结果表明, 多孔钢板对气相爆轰波的传播有衰减作用;同时它所产生的紊流作用又能使已衰减的爆轰波在一定程度上得到恢复.     

四种交叉V型吸热板-底板太阳能空气集热器热性能的数值模拟对比分析

作为最常用的一类平板型空气集热器,V型波纹吸热板空气集热器近年来被广泛应用和研究.采用相同几何尺寸(长2m,宽1m)的波形板,构成四种不同流道的交叉V型吸热板-底板太阳能空气集热器,应用太阳载荷模型,利用FLUENT软件,对集热器在倾角为30°,入口空气流量为60m3/h的工况进行了三维数值模拟,得到集热器不同位置的温度场、吸热板中心宽度0.5m处的平均努赛尔数和瞬时效率,并对其进行了对比分析,得出空气集热器的V型吸热板横向放置、底板纵向放置结构的瞬时效率最高.     

Dynamic response characteristic of 7N01/7A01/7050 aluminium multilayer plate at high strain rate

The correlations between the structures,fracture behavior and dynamic shear property were investigated for 7050 to 7 N01 layer of 7 N01/7 A01/7050 multilayer plate with different thickness ratio fabricated by hot rolling bonding.is The results showed that when thickness ratio of 7050 to 7 N01 layer was 1 and 7050 layer was backplane,the absorbed energy of the multilayer plate was 39% higher than that of 7050 alloy.The excellent energy absorbing ability of 7 N01/7 A01/7050 multilayer plate is att...