Display technique based on surface plasmon resonant effect

In a surface plasmon resonant （SPR） configuration, real part in refraction coefficient of modulation layer material is monotonic with resonant wave length, while imaginary part is monotonic with resonant magnitude. Based on the fact above, a new type of display is proposed and designed. Firstly, a display pixel with either controllable color or controllable brightness is discussed, and then a display pixel with both controllable color and brightness is proposed in detail. At last, an SPR display with 8×8 pixels is developed and simulated. The results show that color and brightness of each display pixel in an SPR display can be tuned directly, with no need of synthesizing three basic colors, traditionally. Moreover, the display has many merits, such as high color resolution, high contrast, high brightness, fast response, etc. Yet practical usage of SPR display demands deeper study on properties of modulation layer material and fabrication techniques.     

A resonant miniature electric field sensor using bulk-micromachining process

Recentyears,increasingattentionhasbeenpaidtotheresearchoflow costandsmall sizedelectric fieldsensors(EFSs)[1,2]sincethereexistseveralap plicationsoftheirmacroscalecounterparts[3,4].Foryears,agrowingdevelopmentofmicromachining technologieshasbeenwitnessed,whichbroughtin significantimprovementinperformanceandfunction alityofvariousmicroelectromechanicalsystems(MEMS)devices[5,6].Inthispaper,weproposea methodofdesigningaminiatureEFS(MEFS)using six stepbulk micromachiningprocess.Advantagesofo…     

基于方向场和频率场的自适应指纹图像增强算法

基于指纹图像局部区域所固有的方向特性和频率特性,提出了方向场和频率场的概念．设计了一种快速而有效的自适应指纹图像增强算法．该算法基于局部与宏观相结合的原则,不但利用了指纹图像的局部特性,而且结合了局部四邻区域的关联特性．对于指纹图像中脊线方向变化较规则的区域．采用方向为最佳且经过参数优化的单一方向Gabor滤波;对于指纹图像中脊线方向存在突变块的区域,则采用组合的多方向Gabor滤波,将该方法与LinHong方法的增强处理结果图例对比表明,它具有计算量小、增强效果好的特点。     

Optimization of nanocavity field enhancement using two-dimensional plasmonic photonic crystals

We have investigated the influence of Ag nanorod radius(r)on the resonant modes of a two-dimensional plasmonic photonic crystal(PPC)with dipole sources embedded into the central vacancy area,using finite-difference time-domain methods.Both the localized surface plasmon(LSP)mode of individual Ag nanorods and the resonant cavity mode of PPC are found to vary as a function of r.The resonant cavity mode is strongly enhanced as r is increased,while the LSP signal will eventually become no longer discernable in the Fourier spectrum of the time-evolved field.An optimized condition for the nanocavity field enhancement is found for a given PPC periodicity(e.g.d=375 nm)with the critical nanorod radius rc=d/3.At this point the resonant cavity mode has the strongest field enhancement,best field confinement and largest Q-factor.We attribute this to competition between the blocking of cavity confined light to radiate out when the cavity resonant frequency falls inside the opened photonic stopband as r reaches rc,and the transfer of cavity mode energy to inter-particle plasmons when r is further increased.     

表面等离子谐振传感器检测磺胺二甲嘧啶残留

为了建立利用表面等离子谐振光学生物传感器和金膜芯片表面固定抗原定量检测磺胺二甲嘧啶的检测方法,用缓冲液将磺胺二甲嘧啶标准样品配制为浓度分别为0、5.0、7.0、10.0、16.5 ng/mL的溶液,与工作浓度的抗体混合,测量了传感信号的强度值,绘制得到抑制标准曲线。在无抗牛奶中添加磺胺二甲嘧啶标准样品,使终浓度分别为0、5、10、20、30、40 ng/mL,利用免疫竞争抑制检测方法构建标准曲线,并对磺胺二甲嘧啶浓度为20 ng/mL的牛奶样品进行检测,5次检测的相对标准偏差为6.3%,检测回收率为102.8%,7d内检测的偏差小于6 IU,表明该传感器在磺胺二甲嘧啶残留检测中具有较高的精确度和较好的稳定性。     

外磁场对THz波段超导表面等离激元的影响

根据超导二流体模型,研究了在THz波段超导材料铌表面存在的表面等离激元的色散曲线和特征长度随外磁场的变化关系,分析了外磁场对表面等离激元激发条件的影响.结果表明:外磁场强度增大时,色散曲线偏离光锥线程度将增大,表面等离激元传播距离、归一化波长及其在介质内的穿透深度将变小,而在超导材料内的穿透深度将增大,且色散曲线和特征长度随磁场的变化程度还与频率有关.同时,共振角度对外磁场变化不敏感,但共振频率将随外磁场强度增大而红移.该结果可为超导波导器件设计提供一定的参考.     

六角排列碳纳米管阵列的场增强因子的计算

通过求解Laplace方程得到六角排列的碳纳米管(CNTs)阵列的管尖端电场强度和场增强因子,具体研究CNTs的自身线度、阵列密度及阵列形状对CNTs的场增强因子的影响.研究结果表明,场增强因子随CNTs长径比的增加而增加,对于长径比一定的CNTs阵列,对应着一个最佳阵列密度,如管长为 6 μm、管径分别为5 nm、13 nm、20 nm的CNTs阵列对应的最佳阵列密度为3.05×1011 cm-2、4.83×1010 cm-2、2.12×1010 cm-2.在相同的阵列密度下,六角排列CNTs阵列的场发射性能要优于四方排列的CNTs阵列.计算得到六角排列CNTs阵列上端面的电势分布曲线.     

新型强化传热螺杆结构传热性能数值研究及场协同分析

利用CFD软件fluent对普通螺杆结构和新型强化传热螺杆结构在塑化计量段中的三维非等温流场进行数值模拟,研究两种结构流道内熔体的速度场、轴向和径向温度场、对流传热系数及场协同角的不同。结果表明：在塑化过程中,新型强化传热结构存在着径向的对流传质过程,加强了径向的对流传热,因此有较好的径向温度分布;新型结构较普通螺杆结构有较高的对流换热系数和较好的场协同性,从而加强了螺杆的对流传热。     

基于法向量场的散乱点集三角网格化

文章提出了基于散乱空间点集进行曲面重建的新方法,即从散乱点集的空间位置信息中估算出待建曲面的法向量场,构造基于法向量的曲面重建控制方法和控制参数,并用该参数来确定拓扑重建的搜索空间,采用面片生长的方式重建曲面.该方法在快速获得正确的拓扑连接的同时,直接生成用较少的面片就能保持曲面特征的优化网格.     

线槽状几何场增强模型研究

对几何增强有效场强应用于肖特基接触从而提高碳膜场发射性能的机理进行了理论分析,介绍了一种有效而实用的平面线槽状排列几何模型,并将其与传统的密排型阵列微尖模型进行了比较.发现对比密排型阵列微尖模型,这种平面线槽状几何增强模型与肖特基接触结合后,场发射均匀性、电流密度、发射点密度等各项场发射指标都有很大改善.     

激光复合微纳探针近场光强影响因素仿真分析

通过建立镀膜光纤探针仿真模型,模拟锥形镀膜光纤探针针尖处剖面状态,实现对纳米微粒的非接触操作,以空气为操作环境,分析光纤探针镀膜厚度和光纤探针出射孔径的逐渐变化,找出其对近场光强的影响.同时对光纤探针发射激光照射AFM探针的角度变化、光纤探针与AFM探针之间距离的改变以及两者对AFM探针尖端场增强的影响规律做出了定量分析,通过仿真实验分析,进一步发现最大场增强因子,为完成纳米级物体操纵实验提供了参考.     

纳米流体应用于电场强化传热的试验研究

通过在电场强化换热技术基础上应用纳米颗粒技术,向换热工质纯变压器油中添加不同浓度的纳米颗粒,在同一热流密度、不同电场电压下进行试验,发现在试验范围内,当施加电压达到44kV时,达到最大换热系数270．3w／（m^2·K）,与纯变压器油电场强化自然对流换热相比,其最大强化系数为2．49．强化机理归结于颗粒受电场力作用在流体中产生的扰动所致．     

表面等离子体共振谱仪用于糖蛋白检测研究

介绍了一种表面等离子体共振(SPR)生化分析仪,采用角度扫描与强度调制相结合的方法来实现对糖蛋白的实时监测.在糖蛋白的检测实验中,对不同pH的再生液进行对比,pH=3的再生能力达到97%,选择该pH的溶液作为再生液;对同一浓度的糖蛋白进行5次测量,得出相对标准偏差(RSD)为3.83%;通过非糖蛋白与糖蛋白的对比实验,说明本实验方法可以对糖蛋白进行特异性检测;最后对浓度在0.01~1mg/mL的糖蛋白进行检测,并进行了线性拟合和多项式拟合,通过残差分析和相关系数的比较得出RNase B的浓度与归一化光强的关系更符合多项式拟合,因此以多项式拟合曲线作为其标准曲线.实验结果表明该SPR谱仪可以对糖蛋白进行特异性检测,该技术将会在医学方面得到广泛应用.     

电场分布对射流等离子体生成特性的影响

为了研究电场分布对射流等离子体生成特性的影响,运用有限元分析软件AnsoftMaxwell,对柱-环、柱-三环、柱-螺旋管、柱-管4种不同射流等离子体电极结构下的电场强度及均匀度等参数进行了电场仿真计算,模拟起始放电前不同电极结构下的电场分布情况.分析电场强度及均匀度等参数对射流等离子体生成的影响,结合相应的实验进行验证.仿真和实验结果表明:4种电极结构的最大电场强度差别不大,起始放电电压大致相同;柱-环电极电场分布最不均匀,容易向弧光放电转化;柱-管电极电场分布最均匀,强电场区域大,易于生成大量稳定的辉光放电等离子体.因此,电场分布越均匀、强电场区域越大的电极结构有利于抑制辉光放电向弧光放电的转变,有利于射流辉光等离子体的生成.     

中红外非均匀组合场产生单个超短阿秒脉冲

目的 提出一种直接获得单个超短阿秒脉冲的新方法.方法 通过数值求解一维含时薛定谔方程,研究中红外非均匀组合场驱动氦离子产生的高次谐波辐射.结果 这种时空组合场不仅实现了单一量子路径的控制,而且产生了一个频带极宽的超连续谱.结论 对连续谱上一些适当的谐波直接进行滤波,在没有任何相位补偿的情况下可获得脉宽仅为19.3 as的单个脉冲.     

离心力场作用下对流换热场协同理论的实验验证

对离心流化床(CFB)干燥器中气体与被干燥颗粒物料之间的强制对流换热进行了实验研究．实验结果表明，在一定转速范围内，当气流速度方向和热流方向(即温度梯度方向)一致时，离心力场作用下气体流过颗粒层的对流换热准则关联式与由场协同理论中推导的结果具有同样形式，从而验证了场协同原理的正确性．     

Behaviors and high-order harmonic generation for short-range model potential in the intense laser field by using the symplectic algorithm

The asymptotic boundary condition to solve the time-dependent Schr dinger equation for a short-range model potential in an- intense laser field is presented. The condition is obtained by means of the asymptotic behavior of the short-rang emodel in the sufficiently large distance and Fourier transformation, and then the time-dependent Schr dinger equation is discretized into an inhomogeneous linear canonical equation. The inhomogeneous linear canonical equation is solved using the symplectic algorithm. The wavefunctions,time-calculatedevolution of the population on the bound state, and the high-orderharmonic generation verify that our numerical method is reasonable and effective.     

融合角点信息的直线增强

直线提取是图像理解和识别的基础,相位编组法是常用且较为快速的直线提取方法之一。传统的相位编组方法存在着诸多问题:如一条直线容易断裂成若干段,直线交点及其附近直线上的点检测不到,无法得到物体的封闭轮廓,造成对物体描述与识别的困难。本文对相位编组方法存在的问题对其进行改进,提出一种利用角点信息对相位编组方法提取的直线进行修正,同时利用相交直线信息对角点位置进行修正的方法。