检索结果-内蒙古大学图书馆

应用光学 2025年

作者：何杭胡海风李秀源张会新中北大学仪器与电子学院微米纳米技术研究中心动态测试国家重点实验室山西中北测控科技有限公司

针对现有图像采集系统体积大、功耗高，无法适应资源受限环境，且采集的视频图像具有高噪声、亮度低、细节模糊等问题，设计了一种基于国产嵌入式芯片RV1126的低光照视觉处理系统。系统使用IMX415感光芯片作为视频采集前端，DDR4作为运... 详细信息

针对现有图像采集系统体积大、功耗高，无法适应资源受限环境，且采集的视频图像具有高噪声、亮度低、细节模糊等问题，设计了一种基于国产嵌入式芯片RV1126的低光照视觉处理系统。系统使用IMX415感光芯片作为视频采集前端，DDR4作为运行内存，EMMC作为数据存储，RV1126作为系统主控。并利用嵌入式并行处理的特点，设计图像处理模块，针对低光照下图像特点分别使用中值滤波，曝光增益，图像锐化对图像进行处理，然后将图像传输到显示模块上完成实时显示。通过对比处理前后图像的质量指标，实验结果表明，本系统能够显著提升图像质量，尤其是在低光照条件下，处理后的图像相比原始图像有了明显的改善。该系统具有体积小、功耗低、处理能力强等优点，能够在资源受限的环境中实现高效的低光照图像采集与处理，满足实际应用需求。

关键词：机器视觉嵌入式图像预处理滤波锐化

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基于磁集聚器的金刚石NV色心磁力计灵敏度的增强

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微纳电子技术 2023年第2期60卷 259-264页

作者：伍大锦李中豪唐军刘俊中北大学仪器与电子学院微米纳米技术研究中心太原030051 中北大学量子传感与精密测量山西省重点实验室太原030051

对于金刚石氮空位(NV)色心磁力计,探索新的方法提高其灵敏度具有重要的意义。详细介绍了一种基于闭环反馈的频率调制技术结合磁集聚器的高灵敏度和高分辨率磁测量方法。设计了具有12倍磁放大倍数的T型磁集聚器。通过频率调制技术,磁力... 详细信息

对于金刚石氮空位(NV)色心磁力计,探索新的方法提高其灵敏度具有重要的意义。详细介绍了一种基于闭环反馈的频率调制技术结合磁集聚器的高灵敏度和高分辨率磁测量方法。设计了具有12倍磁放大倍数的T型磁集聚器。通过频率调制技术,磁力计灵敏度由1.5 nT/Hz^(1/2)提升到0.13 nT/Hz^(1/2)。同时,通过闭环锁定技术,磁力计最小可检测磁感应强度由10 nT增强到1 nT。该方法在理论和实验上均得到了验证,能够实现磁力计灵敏度和分辨率的提高,为高灵敏度和高分辨率磁力计的设计提供了参考,同时对自旋电子磁共振的基础研究也有着重要的意义。

关键词：磁集聚器氮空位(NV)色心金刚石灵敏度分辨率闭环锁定技术

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一种用于电磁能量收集的可扩展宽频超表面能量收集器

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微纳电子技术 2023年第4期60卷 558-565页

作者：尉易庆张斌珍段俊萍中北大学微米纳米技术研究中心省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

设计了一种用于X波段和Ku波段电磁能量收集的可扩展宽频超表面能量收集器,其由周期性结构单元、整流器和负载组成。通过结构单元相互连接构建能量传输通道,实现入射能量的传输和聚集,进而增强了超表面能量收集器捕获能量的能力。通过超... 详细信息

设计了一种用于X波段和Ku波段电磁能量收集的可扩展宽频超表面能量收集器,其由周期性结构单元、整流器和负载组成。通过结构单元相互连接构建能量传输通道,实现入射能量的传输和聚集,进而增强了超表面能量收集器捕获能量的能力。通过超表面阵列和整流器的共面集成设计,减少了能量传输中的功率损耗,并简化了结构。仿真结果表明,该超表面能量收集器在6.5~19 GHz频带下具有良好的吸收,在12.75 GHz谐振频率下具有98%的半功率带宽。对制备的10×9的超表面有限阵列进行测试,结果表明,在可用输入功率为16 dBm时,超表面能量收集器的射频-直流转换效率最高可达56.2%。设计的超表面能量收集器具有宽带吸收、阵列数量可扩展的特点,能够在不同环境下高效地收集电磁能量。

关键词：超表面能量收集器环境能量收集(AEH) 整流器宽频倍压整流器

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基于金刚石NV色心的微角度测量方法

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微纳电子技术 2023年第3期60卷 422-426页

作者：伍大锦石振荣李中豪唐军刘俊中北大学仪器与电子学院微米纳米技术研究中心太原030051 中北大学量子传感与精密测量山西省重点实验室太原030051

微角度检测在超高精密测量技术中有着重要的作用。研发了一种基于金刚石氮空位(NV)色心的微角度测量方法,其中NV色心作为微角度检测敏感单元,共轴磁铁作为传感单元,由于共轴磁铁和金刚石NV轴之间不同夹角下的磁场强度变化引起金刚石NV... 详细信息

微角度检测在超高精密测量技术中有着重要的作用。研发了一种基于金刚石氮空位(NV)色心的微角度测量方法,其中NV色心作为微角度检测敏感单元,共轴磁铁作为传感单元,由于共轴磁铁和金刚石NV轴之间不同夹角下的磁场强度变化引起金刚石NV色心自旋能级波动,从而使得光学探测磁共振(ODMR)信号漂移,通过闭环频率锁定技术的实时追踪实现微角度的检测。并对微角度测量进行了理论分析和实验测试,理论和实验结果基本一致。同时,通过该方法获得了微角度传感检测的灵敏度为200 mV/deg,分辨率为10 mdeg,系统的等效角度均方根噪声为0.69 mdeg/Hz^(1/2)。该方法为高灵敏度、高分辨率的微角度检测提供了新的手段,同时实时追踪金刚石多个NV轴,可实现姿态矢量微角度检测。

关键词：金刚石氮空位(NV)色心微角度检测电子自旋光学探测磁共振(ODMR) 共轴磁铁

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基于Al_(2)O_(3)陶瓷的Pt/PtRh型厚膜热电偶封装测试

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传感器与微系统 2024年第1期43卷 128-130,134页

作者：赵楠刘涛谢浩董和磊谭秋林中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 中北大学微米纳米技术研究中心山西太原030051

设计了一种基于氧化铝(Al_(2)O_(3))柱体的Pt/PtRh型厚膜热电偶。采用丝网印刷工艺完成传感器功能层的制备,这种方法工艺简单、可操作性强、成本低廉。对所制备的厚膜热电偶进行封装设计并进行测试。实验结果表明:带封装热电偶的迟滞大... 详细信息

设计了一种基于氧化铝(Al_(2)O_(3))柱体的Pt/PtRh型厚膜热电偶。采用丝网印刷工艺完成传感器功能层的制备,这种方法工艺简单、可操作性强、成本低廉。对所制备的厚膜热电偶进行封装设计并进行测试。实验结果表明:带封装热电偶的迟滞大小为4.10%,小于无封装的7.65%,而且带封装热电偶在高温阶段与标准热电偶极其吻合,其平均塞贝克系数更接近于标准热电偶。实验结果均表明封装设计有利于膜状热电偶测试的准确性,达到了工程化需要。

关键词： Pt/PtRh型热电偶厚膜丝网印刷封装

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一种六边形结构的电容式微机械超声换能器性能分析

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微纳电子技术 2022年第8期59卷 787-794页

作者：孟亚楠何常德党荣卢小星张斌珍张文栋中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学微米纳米技术研究中心太原030051

为满足超声技术领域对宽频带超声换能器的迫切应用需求,研究了一种新型的六边形结构电容式微机械超声换能器(CMUT)。介绍了CMUT的结构参数与工作原理,采用晶圆键合工艺完成了CMUT的制备,对CMUT的电容-电压特性、电导特性、电纳特性、相... 详细信息

为满足超声技术领域对宽频带超声换能器的迫切应用需求,研究了一种新型的六边形结构电容式微机械超声换能器(CMUT)。介绍了CMUT的结构参数与工作原理,采用晶圆键合工艺完成了CMUT的制备,对CMUT的电容-电压特性、电导特性、电纳特性、相位特性、阻抗特性与接收灵敏度进行了测试。测试结果表明,该六边形CMUT具备发射与接收超声波的能力,谐振频率随直流偏置电压增大而减小,接收灵敏度可达-225.97 dB(频率1 MHz),且在频率1~10 MHz内一致性较高,变化量为-2.84 dB,显示出其宽频带特性。该研究可为后续二维六边形结构CMUT阵列的优化设计和性能分析提供有力依据。

关键词：电容式微机械超声换能器(CMUT) 电容特性阻抗特性接收灵敏度六边形结构

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高量程加速度传感器的结构优化与仿真分析

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传感器与微系统 2021年第1期40卷 20-22页

作者：韩文曼郭涛中北大学微米纳米技术研究中心山西太原030051

在传统双边四梁结构的基础上,优化设计了一种高量程加速度传感器结构,量程为10000 g n。理论上对其进行了应力分析,验证了结构的合理性,并通过有限元建模对传感器进行了静态结构分析,模态分析和抗过载能力分析。在恒压源供电条件下,传... 详细信息

在传统双边四梁结构的基础上,优化设计了一种高量程加速度传感器结构,量程为10000 g n。理论上对其进行了应力分析,验证了结构的合理性,并通过有限元建模对传感器进行了静态结构分析,模态分析和抗过载能力分析。在恒压源供电条件下,传感器的固有频率大于50 kHz,灵敏度理论值为18.88μV/g n,抗过载能力为20000 g n。与传统结构相比,极大地提高了高量程加速度传感器的性能。

关键词：加速度传感器高量程有限元分析固有频率灵敏度抗过载能力

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一种基于ITO的柔性透明超材料吸波器

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微纳电子技术 2022年第10期59卷 983-988,996页

作者：刘婧雯段俊萍张斌珍中北大学微米纳米技术研究中心仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

研制了一种基于氧化铟锡(ITO)的柔性透明宽频超材料吸波器。采用三明治结构,选用ITO作为谐振顶层和底层,柔性透明材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为中间介质层。该吸波器在15.5~25.8 GHz内的吸波率达到90%以上,... 详细信息

研制了一种基于氧化铟锡(ITO)的柔性透明宽频超材料吸波器。采用三明治结构,选用ITO作为谐振顶层和底层,柔性透明材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为中间介质层。该吸波器在15.5~25.8 GHz内的吸波率达到90%以上,且该吸波器具有优异的极化不敏感性与宽入射角特性。对特定工作频点处的表面电流、表面电场、归一化阻抗、等效磁导率和等效介电常数进行进一步研究。测试结果表明样品在350~750 nm波长的透光率达到73%以上。设计的柔性透明宽频超材料吸波器具有易于设计、轻薄和更适合实际应用等特点,在透明电磁隐身防御系统和可穿戴电子中具有应用潜力。

关键词：超材料吸波器氧化铟锡(ITO) 柔性可穿戴电子

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基于微带天线的结构健康监测技术研究进展

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微纳电子技术 2022年第12期59卷 1243-1250,1329页

作者：李祥鹏董和磊朱守中刘涛王涵宇牛艳艳中北大学微米纳米技术研究中心太原030051 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 湖南红船科技有限公司长沙410005

对微带天线测量技术应用在结构健康监测领域中的优势进行了简单阐述,重点针对结构健康监测领域中较为关注的应变、裂纹和温度三种参数,分别介绍了近年来国内外微带天线测量技术的研究进展,对各项研究中传感器的结构设计、工作频率、灵... 详细信息

对微带天线测量技术应用在结构健康监测领域中的优势进行了简单阐述,重点针对结构健康监测领域中较为关注的应变、裂纹和温度三种参数,分别介绍了近年来国内外微带天线测量技术的研究进展,对各项研究中传感器的结构设计、工作频率、灵敏度、温度范围和裂纹分辨率等关键指标进行了总结。最后,总结了微带天线测量技术的发展历程,基于实际应用中需要考虑的技术问题和应用环境对该项技术未来的发展方向进行了展望,并对国内该领域的研究方向提出了建议。

关键词：微带天线应变测量金属裂纹检测温度测量谐振频率

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PLD法制备ITO导电薄膜及其性能

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微纳电子技术 2022年第2期59卷 180-186页

作者：姚雪谭秋林中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学山西省微米纳米工程技术研究中心太原030051

为了研制可用于高温环境下进行应变测量的应变层,采用脉冲激光沉积(PLD)法在陶瓷基底上制备了氧化铟锡(ITO)薄膜。研究了PLD法中不同基底温度对ITO薄膜显微结构、电学性能以及阻温特性的影响。采用X射线衍射仪(XRD)测试了薄膜的晶体结构... 详细信息

为了研制可用于高温环境下进行应变测量的应变层,采用脉冲激光沉积(PLD)法在陶瓷基底上制备了氧化铟锡(ITO)薄膜。研究了PLD法中不同基底温度对ITO薄膜显微结构、电学性能以及阻温特性的影响。采用X射线衍射仪(XRD)测试了薄膜的晶体结构,通过四点探针测量法测得薄膜的薄层电阻,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)对薄膜进行表面形貌分析。结果发现制备的ITO薄膜呈现出体心立方(BCC)结构,且沿(222)晶面优先生长,薄膜的晶粒尺寸随着基底温度的升高而增加,ITO薄膜的电学性能受基底温度的影响显著,电阻率随着衬底温度的升高而降低。最后,搭建测试平台在25~1050℃内测试了不同基底温度下制备的ITO薄膜的电阻温度系数(TCR)。结果表明,ITO薄膜的电阻温度系数随基底温度的升高而降低,在基底温度为600℃下制备的ITO薄膜具有最小的TCR值,为-259.575×10^(-6)℃^(-1)。

关键词：脉冲激光沉积(PLD) 基底温度氧化铟锡(ITO)薄膜应变测量电阻温度系数(TCR)

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