地下暗物质搜寻实验室

一组天体粒子物理学家正在位于英国约克郡地下超过800米的地下实验室搜寻暗物质。暗物质非常神秘,是最大的宇宙谜团之一,即使参加这项实验的科学家也不确定暗物质是否真实存在或者最终能否发现这种物质。近期实验结果将浮出水面,如果如愿以偿地发现暗物质,这一发现将彻底改变科学界的面貌。位于地下深处搭乘一个漆黑一片的狭窄贯     

标准CMOS工艺下单片集成MSM光电探测器的 2 Gb/s光接收机

在标准互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor, CMOS)工艺下设计了1种单片集成金属-半导体-金属(metal-semiconductor-metal, MSM)光电探测器的光接收机. 带有源反馈和负米勒反馈电容的跨阻前置放大器用来提高光接收机的带宽. 由于MSM光电探测器具有较高的响应度, 所以光接收机的灵敏度得到改善. 由于MSM光电探测器的寄生电容较小, 在特许半导体0.35 μm工艺下实现了带宽为1.7 GHz的光接收机. 测试结果表明, 在-15 dBm的光功率和误码率为10^-9的条件下, 光接收机的数据传输速率达到了2 Gb/s. 在3.3 V电压下, 芯片的功耗为94 mW.     

脉冲射线束成像关键技术

脉冲射线束成像是研究惯性约束聚变等核反应装置性能的核心测量技术之一,测量对象为MeV中子、伽马射线束,时间尺度从ns到μs,空间尺度从亚mm到10 cm.本文介绍了西北核技术研究所近年来在发展脉冲射线束成像技术、研制成像系统所取得的主要进展.设计了非对顶双截锥大视场厚针孔和高探测效率编码孔,发展了大面积图像转换屏和阵列式中子图像转换屏,研究了MeV中子、伽马射线束图像转换屏的基本性能,提出了选通型像增强器基本设计要求,系统研究了快响应像增强器的时间选通特性和空间分辨特性,基于一种特殊的全局快门驱动时序设计,研发了百ns曝光双帧CMOS相机,研制了一种针对百ns时间尺度射线源的触发与时间关联系统,包括触发探测器、定时探测器、同步机和快门发生器等,与射线源特征时间关联精度一般为3–5 ns.对超快时间分辨、超高空间分辨、高维成像等脉冲射线束成像技术发展方向进行了讨论.     

基于移频外差的高速光电子器件自校准高频分析

高速光电子器件是大容量光通信系统和宽带微波光子系统的基础,器件的高频响应测量对于实现电光和光电转换具有重要的意义.为此,基于光外差理论提出了移频外差方法用于实现从光域光谱到电域电谱的映射,在电域获得光谱和电谱的联合分析.实验中,通过配置电域谱线的频率关系,利用移频外差将所需光载波和边带从光域映射到电域,实现了高速马赫-曾德尔调制器、相位调制器和光电探测器的自校准高频测试,获得了马赫-曾德尔调制器的调制指数、半波电压和啁啾参数、相位调制器的调制指数、半波电压以及光电探测器的响应度等多种高频参数.结果表明,该方法具有宽频段、高分辨率、多参数、自校准测试的优点.     

CsI(Tl)闪烁探测器脉冲形状鉴别最优积分条件的探究方法

介绍了脉冲波形分析中用电荷积分法鉴别带电粒子的方法,给出了CsI(Tl)脉冲波形粒子鉴别能力的评估方法。用VME(versa module eurocard)数据获取系统的电荷积分插件QDC和基于PXI(PCI extensions for Instrumentation)的XIA获取系统获取CsI(Tl)闪烁探测器的脉冲信号波形各有优缺点。相较于过去在实验中利用QDC电子学插件对闪烁体的脉冲波形做快、慢成分的在线积分处理,该研究在XIA获取系统采集的CsI(Tl)闪烁体真实脉冲波形基础上,利用ROOT数据分析软件,在离线数据处理过程中利用程序调整积分门的延迟和宽度,研究了积分门的延迟和宽度的变化对探测器粒子鉴别能力的影响。定义了一种简单、明了的判断方法,通过比较2种不同粒子在二维鉴别谱中的分布距离来判断在不同积分门延迟和宽度下粒子的鉴别能力并研究其变化规律,探究该方法的可行性,为以后采用电荷积分插件实验提供参考。     

长江中上游土地市场化时空格局演变及其影响因素研究

以长江中上游89个市(州)为研究对象,利用土地市场化测算模型测算2005—2019年各市(州)的土地市场化水平,并结合空间自相关分析、地理探测器等空间分析方法来揭示土地市场化水平的时空演变特征及其影响因素,结果表明：2005—2019年,长江中上游地区土地市场化水平呈现出“上升-下降-上升”的变化趋势,呈现出“中游高、上游低”的空间格局;长江中上游地区土地市场化水平具有明显的空间分异特征,土地市场化水平呈现明显的高-低集聚特征,高-高集聚区域由江西省的大部分地区逐渐向湖北的态势演变;低-低集聚区域沿着云南—四川、贵州—云南演变;土地市场化水平受到多因素的共同驱动,经济发展水平、外商投资、财政收入、固定资产投资、二三产业结构都是影响长江中上游土地市场化水平的重要因素,随着时间推移,各因素影响程度明显增强。     

山西省PM2.5时空特征及其影响因素的地理探测

基于山西省11个地级市2016—2019年全年的逐时监测数据,采用克里金空间插值技术和地理探测器等方法对PM_2.5浓度时空变化及驱动因素展开研究.结果表明：①2016—2019年山西省PM_2.5年均浓度值先增后减,“蓝天保卫战”取得一定成效;污染空间格局呈东北向西南递增的规律,季节浓度变化总体呈“冬高夏低,春秋过渡”的规律,月均浓度呈“单峰型”波动变化.②因子探测器分析结果表明,人口密度、人均GDP和民用车数量对PM_2.5解释力最强,均超过0.7,表明人类活动是引起空气污染的主要因素.③交互探测分析表明所有影响因素对PM_2.5变化的交互作用均大于单一影响因素的独自作用.     

火星，曾是一个湿润的星球吗

由玛丽娜9号宇宙探测器拍摄到的最新图象发现了火星的堆积层.现在的关键问题是,火星上是否存在水和生命的痕迹.     

光子探测器在芬兰HIP和克罗地亚RBI的研发制作

该文描述了碲化镉（CdTe）探测器,硅漂移探测器和外加一层转换闪烁体硅探测器（SiS）的设计与制作方法这些硅及CdTe芯片制作工艺及其连接方法是在芬兰的Micronova中心完成的与硅工艺不同的是,CdTe工艺必须在低于150 ℃的温度下完成我们因此专门为CdTe探测器开发了一种低温原子层淀积的氧化铝（Al2O3）薄膜工艺,大小为(10×10×1) mm3的CdTe晶圆由一种无接触的光刻工艺完成.探测器性能是由电流 电压（I V）,电容 电压（C V）、瞬间电流方法和精确微质子数方法来检测的实验结果与具有材料和缺陷参数的TCAD模拟结果相符     

用于光通信与互连、集成差分光电探测器的标准CMOS全差分跨阻放大器

基于标准CMOS技术,提出和研究了一种用于光通信与光互连、集成差分光电探测器的全差分跨阻放大器(TIA).为实现全差分特性,提出了一种新型全差分光电探测器,其作用是将入射光信号转换成一对全差分光生电流信号,并保证电路结构和模型的全差分对称性.理论分析和仿真结果均表明:与常规的、集成光电探测器的差分跨阻放大器相比,该全差分跨阻放大器的带宽更高,灵敏度也同时被提高一倍.基于该集成差分光电探测器的全差分跨阻放大器,采用特许3.3V,0.35μm标准CMOS工艺设计和制造了一种单片全差分光电集成接收机.其跨阻增益为98.75dBΩ,从1Hz至-3dB频率点间的等效输入积分噪声电流为0.334μA.该光接收机采用了单一的3.3V电源;跨阻放大器与限幅放大器的总功耗为100mW;50Ω输出缓冲器的功耗为138mW.对于850nm的入射光、-12.2dBm的峰峰光功率和231–1位伪随机二进制序列输入信号,该光接收机达到了1.1GHz的3dB带宽和1.6Gbit/s的数据率.