CMOS图像传感器辐射损伤研究

考虑γ射线辐射场对视频监控系统中CMOS图像传感器的辐照失效损伤,通过机理分析与辐照实验,研究图像传感器的辐射损伤效应以及对其性能参数的影响.设计辐照实验,选用同种工艺不同厂商生产的几类CMOS图像传感器,研究γ射线对CMOS图像传感器的损伤效应.实验结果表明,γ射线总剂量效应导致暗电流增大,从而使像素灰度值增大;γ射线瞬态电离效应在CMOS图像传感器像素阵列中形成雪花状的随机正向脉冲颗粒噪声,噪点的数量与剂量率相关;彩色图像受到入射γ光子的干扰相较于暗图像较弱;并且当累积剂量低于88.4Gy,剂量率低于58.3Gy/h时,不会产生坏点;光照充足时γ射线电离辐射对传感器分辨率、色度及暗电流的影响并不明显.     

图像传感器与声音传感器耐辐照实验

高辐照环境下的监测技术与传统监测技术有很大的不同,对传感器、放大电路以及传输电缆的耐辐照性能有很高的要求．通过对半导体器件的辐射效应的研究以及对比实验发现,动圈式声音传感器的耐辐照性能高出CMOS图像传感器几个数量级,对核设施运行时所产生的音频信号进行故障诊断提供了有力的硬件支持．     

双端音叉式硅微谐振器的电修调

双端音叉式硅微谐振器在制造过程中的误差会造成两根振梁谐振频率存在差异,这种差异严重降低了双端音叉式硅微谐振器的品质因数,进而造成传感器精度降低等问题。该文利用电容式传感器存在静电负刚度效应的原理,采用改变直流预载电压的电调整方法对振梁的刚度进行修调,从而精确地将两根振梁的谐振频率调整到一致。对这种方法进行了试验验证,试验结果验证了这种电修调的可行性。电修调可以有效提高双端音叉硅微谐振器的品质因数。     

不同剂量的~(60)Co射线对蓝畴金鱼外周血红细胞的影响

用不同剂量的60Coγ射线辐照蓝畴金鱼(Carassius auratus domestic)鱼苗,研究辐照对其外周血红细胞的影响.结果表明:一定剂量的60Coγ射线可显著诱导蓝畴金鱼红细胞微核及核异常的发生.在一定范围内(1～4 Gy剂量),随着辐射剂量的加强,微核细胞率呈现相应提高;核异常细胞率与辐射剂量也具有明显的正相关性,随着辐射剂量的加强,核异常细胞率显著提高.此外,微核细胞率出现高峰的辐射剂量小于核异常细胞率出现高峰的辐射剂量.     

~(60)Co-γ射线对小苍兰的生物学效应

【目的】考察~(60)Co-γ射线辐照对红色小苍兰和紫色小苍兰的生物学效应。【方法】以试验剂量分别为25、50、75、100 Gy的~(60)Co-γ射线辐照两个不同品种的小苍兰种球,统计分析其受辐照后的发芽率、半致死剂量、成活率、株高、叶片数量、叶片面积、根长、开花率、花粉活力、花粉电镜扫描等指标。【结果】经5个不同剂量~(60)Co-γ射线处理的小苍兰两个品种的发芽率、株高、叶面积、根长、根数、开花率、花粉活力均随着剂量的增加而降低。小苍兰(红色)的最适宜辐照剂量为54.04 Gy,小苍兰(紫色)的适宜辐照剂量为58.82 Gy;小苍兰(红色)的半开花辐照剂量为42.37 Gy,小苍兰(紫色)半开花辐照剂量为39.56 Gy。随着辐照剂量的增加花粉表面和花粉形态均受损程度逐渐增强。【结论】不同剂量的~(60)Co-γ射线辐照对小苍兰两个品种均有损伤效应,损伤程度与辐照剂量成正相关;对花粉的分析能够较好地反映辐照对植株的诱变情况。     

高能混合粒子场辐照冬小麦生物效应研究

利用北京正负电子对撞机直线加速器E2束流打靶产生高能混合粒子场,以185 Gy的剂量处理两个冬小麦品种SP8724和D6-3,并与相同剂量的γ射线相比较,研究其生物诱变效应。结果表明,混合粒子场处理小麦具有比γ射线处理更高的相对生物学效应,M2代诱变效果显著,总突变频率以及矮杆、早熟和穗型等有益突变频率明显高于γ射线处理的。高能混合粒子场辐照有可能成为一种新的诱变源在作物改良中发挥作用。     

中成药中短小芽孢杆菌对γ射线敏感性研究

通过对3种剂型中成药中短小芽孢杆菌的存活数与辐照剂量关系的研究,建立了3种剂型中成药中短小芽孢杆菌的存活数与辐照剂量的数学模型,确定了3种剂型中成药中短小芽孢杆菌的D10值,并对影响辐照灭菌剂量的因素进行了讨论.结果表明:3种剂型中成药中短小芽孢杆菌对γ射线敏感性不同,小活络丸中短小芽孢杆菌对γ射线敏感性较高,鼻炎片中短小芽孢杆菌对γ射线敏感性次之,松刚益肝丹中短小芽孢杆菌对γ射线敏感性较低.     

电子辐照直拉硅退火后辐照施主行为的研究

利用多种实验手段对电子辐照直拉硅退火过程中辐照缺陷的施主效应进行了研究,同时探讨了不同辐照剂量、初始氧含量以及预处理对辐照施主形成的影响．实验结果表明,电子辐照直拉硅后其电阻率迅速增加,低温退火即可恢复真实值;辐照施主是氧施主一缺陷的复合体,其激活温度在750℃左右,低温预处理有助于辐照施主的异质形核．     

放射性废树脂特种水泥固化体的辐照稳定性

为了研究辐照对放射性废树脂特种水泥固化体的影响,确保树脂水泥固化体在长期处置过程中的稳定性,该文重点比较了树脂固化体经过不同剂量的γ射线辐照前后抗压强度和冻融实验后强度以及核素浸出率的变化规律,并通过扫描电镜比较了辐照前后固化体水化产物微观结构的变化情况。研究结果表明:辐照会使固化体抗压强度降低,损失幅度随剂量的增加而增大,并会加剧冻融实验引起的固化体强度损失程度;辐照后固化体对浸出离子的吸附能力降低;微观结构中,铝胶胶团含量相对减少,辐照可能引起其水化产物中高铝凝胶的分解,从而导致对核素滞留能力的降低和浸出率的升高;在累积辐照剂量小于10~5 Gy时,辐照不会对固化体稳定性产生严重影响。     

重离子辐照对神经相关肿瘤细胞旁效应的影响研究

提出一种新型检测重离子辐射诱导肿瘤细胞旁效应的方法.建立了通过细胞培养基的转移,利用经辐照后的细胞分泌的信号因子来影响未受辐照细胞的模型.使用该方法模拟体内神经相关肿瘤细胞遭受到重离子辐照的条件,考察其周围未受辐照细胞受其影响在细胞增殖以及细胞凋亡方面的变化.结果表明：重离子辐照神经相关肿瘤细胞会对未辐照正常细胞产生增殖抑制的效应,在一定范围内,其效应与辐照的时间和剂量成正比,且一定范围内,辐照剂量越高,细胞凋亡及坏死的比例越大.     

辐射对半导体霍尔器件输入电阻的影响

用60Co、137Cs、90Sr-90Y放射源低剂量率对恒流激励、无磁场作用时的InSb、GaAs、Si、Ge等半导体霍尔器件进行短时辐照,测量了辐照过程中各器件输入电阻的变化。结果表明:因为位移效应所引起的辐射缺陷,三种辐照均导致各器件输入电阻增加,并与辐照时间成正比。比较相同射线、相同时间辐照所引起的输入电阻变化量,可以判定Ge器件的抗辐射能力最强,Si器件次之,InSb、GaAs器件最差。     

可燃性气体检测报警系统的研究

本文研究了一种以热线型半导体式传感器为检测元件且带补救措施的可燃性气体报警系统。该系统采用高灵敏度的传感器对可燃性气体进行检测，可以快速而准确地反映现场状况，并有声音报警、指示报警及相关数据显示，而且显示的数据也有利于报警的善后处理，从而构成了一个较完整的控制系统。     

梳齿结构与振动梁复合的硅微谐振器的非线性分析

谐振式MEMS传感器的输出信号为频率信号,具有高精度和强抗干扰能力等优点,是微传感器的重要发展方向之一. 但是这类传感器振动具有的非线性会导致振动幅度噪声耦合到频率输出进而对器件的噪声性能产生不利影响,所以对谐振器非线性振动的特性进行分析显得十分重要. 以梳齿结构与振动梁复合的谐振器为研究对象,推导出谐振梁的力-位移方程、振动微分方程,并与实验结果比对,曲线具有很好的吻合度,证明了理论的正确性. 同时表明结构机械非线性主要受谐振梁厚度影响;非线性失稳的临界状态会使结构发生频率跳跃,增加结构阻尼能有效增大系统稳定响应的位移和输出电压信号,同时利用结构非线性失稳后的上跃频率设计器件具有良好的稳定性.      

面向HBT干涉定位的直线式传感阵列结构优化

针对阵列中传感器阵元对声源定位性能的贡献率不同,开展了基于Hanbury Brown and Twiss干涉定位的阵列优化研究。首先,根据声场HBT干涉定位原理,建立了八元直线传感阵列的声学定位理论模型。其次,以阵列定位误差在1%以内为目标,对八元直线传感阵列进行拓扑仿真优化,得到5种四元直线传感阵列。最后,通过实验验证,仿真优化得到的5种四元直线传感阵列中有2种阵列的定位误差在1%以内。通过对传感阵列拓扑优化的研究,能够降低传感器的个数,且保证对声源的定位性能不变,从而减少了阵列信号处理的复杂性。     

光子晶体光纤压力传感器输出信号监测技术研究

光子晶体光纤压力传感器在各种压力环境监测中具有极其重要的作用.文章提出了光子晶体光纤压力传感器系统模型和输出信号检测方案,设计了一种用多片高速运放并联的方式来对PCF压力传感器输出电信号的放大,采用双极型定时器5G555新型整形电路对PCF压力传感器输出电信号进行有效的整形,为了满足PCF压力传感器对信号的相位和幅频特性以及计算工具的条件等多方面的因素,提出了一种用MAX293实现的无源BiQuad滤波电路对传感器输出电信号进行滤波.采用我们提出的放大、整形和滤波电路系统可以优良检测PCF压力传感器输出信号.     

桥补结合电路技术在力传感器中的应用及分析

由电阻应变式构成的传感器或是组成的测力装置系统中,在利用反馈补偿手段进行测量惠斯顿电桥输出方法时,用于补偿桥路输出的应变电压的补偿电压取之于被测桥路,桥路信号经与补偿信号作矢量叠加便产生桥补结合的效果。电桥信号经过这样处理后,可使被测桥路不会产生非线性现象、桥压变化不影响测量精度等一些优点。     

基于声音传感器阵列的空间定位系统

 声源定位技术在视频会议、语音识别、目标定位和助听装置等领域有着重要的应用。声音传感器阵列相比单个声音传感器来说,除了可以提高信噪比外,还能够实现声源的定位和跟踪。本文采用TI MSP430F149单片机为声音传感器阵列空间定位系统的控制核心,选择蜂鸣器为声源,空间坐标系上的各接收器对采集到的声音信号进行放大和滤波处理,单片机控制器根据各接收器处理后的信号,运用基于时延的定位理论形成空间坐标系定位算法,定位声源。     

利用PVDF设计两维简支结构声辐射模态传感器

PVDF(polyvinylidenefluoride聚偏氟乙烯 )是一种新型的压电高分子材料 ,它不仅密度低 ,而且具有较强的压电性 ,机械性、可塑性好等特点 用特定形状的PVDF薄膜作为误差传感器 ,将它贴在结构体表面上时 ,对系统产生很小的影响 笔者在声辐射模态理论以及两维分布式压电传感器方程的基础上 ,利用PVDF独特的积分特性 ,以简支矩形板为例 ,设计了PVDF压电薄膜传感器用于测量简支板第一、二阶声辐射模态伴随系数 并在理论上进行数值分析比较可知 ,这种特定形状的PVDF薄膜作为误差传感器是可行的     

通过PVDF测量简支梁声辐射模态伴随系数

PVDF(Polyvinylidenefluoride,聚偏氟乙烯 )是一种新型的压电高分子材料 ,它具有独特的压电效应 ,近年来受到人们广泛关注 笔者在声辐射模态理论及一维分布式压电传感器输出电压方程基础上 ,利用PVDF独特的积分特性 ,以简支梁为例 ,通过设计PVDF压电薄膜传感器的形状 ,测量了简支梁第一、二阶声辐射模态伴随系数 并对实验数据进行了分析比较