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本項(xiàng)目研究了超材料的電磁特性、基于超材料的反向切倫科夫輻射、基于納米材料冷陰極的場(chǎng)發(fā)射特性以及它們?cè)诟咝省⒏吖β屎透哳l率的真空電子器件中的應(yīng)用。相關(guān)SCI論文共計(jì)153篇，SCIE數(shù)據(jù)庫中的他引次數(shù)為1058次，代表性論文被《自然-納米技術(shù)》、《物理評(píng)論快報(bào)》、《先進(jìn)材料》等國際頂級(jí)期刊上發(fā)表的SCI論文他引157次。這些學(xué)術(shù)成果解決了真空電子器件所面臨的核心科學(xué)問題，在國際真空電子學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生了重大的影響。

本發(fā)明公開了一種觸發(fā)型多棒極真空觸發(fā)開關(guān)，包括密閉殼體； 密閉殼體由絕緣外殼及設(shè)置在絕緣外殼兩端的陰極法蘭和陽極法蘭構(gòu) 成；密閉殼體的兩端分別設(shè)有陰極和陽極，陰極和陽極結(jié)構(gòu)相同，均 包括電極底柱、電極平臺(tái)和設(shè)置于電極平臺(tái)上的多個(gè)棒狀電極，陰極 的棒狀電極與陽極的棒狀電極相向延伸且相互交錯(cuò)排列，相鄰棒狀電 極的間隙寬度相等，且該間隙寬度與棒狀電極頂端到相對(duì)的電極平臺(tái) 的間隙寬度相等；陰極和陽極中分別設(shè)有陰極觸發(fā)結(jié)構(gòu)和陽極觸發(fā)結(jié) 構(gòu)。該開關(guān)可以保證無論主間隙的電壓為何種極性，都能夠穩(wěn)定觸發(fā)， 能滿足電力

一種微機(jī)電系統(tǒng)的圓片級(jí)真空封裝方法，屬于微機(jī)電系統(tǒng)的封裝方法，解決現(xiàn)有封裝方法存在的問題，使得微型真空腔長時(shí)間保持真空，滿足十年以上使用壽命的要求。本發(fā)明包括：刻蝕步驟：在蓋板圓片上對(duì)應(yīng)硅基片 MEMS 器件的位置刻蝕相應(yīng)空間尺寸的凹坑，再環(huán)繞凹坑刻蝕環(huán)形凹槽；吸氣劑淀積步驟：在所述凹坑和凹槽內(nèi)淀積吸氣劑薄膜；鍵合步驟：在真空環(huán)境下將蓋板圓片和硅基片緊密鍵合。本發(fā)明解決了現(xiàn)有封裝方法存在的真空保持時(shí)間短、密封質(zhì)量低、可靠性差、成本高的問題，可以長時(shí)間保持微型腔體內(nèi)的真空度，極大的推動(dòng)圓片級(jí) MEMS

本項(xiàng)目采用真空熔鑄方法，解決了 Cu-Cr 合金鑄造產(chǎn)生的成分偏析及組織不 均勻問題，得到的顯微組織細(xì)化、成分均勻化，尤其是合金中 Cr 粒子的細(xì)化問 題，大幅度提高耐電壓強(qiáng)度，同時(shí)又能保持銅的高導(dǎo)電性，觸頭的小型化才有實(shí) 現(xiàn)的可能。本方法還能回收利用生產(chǎn)廢料，因此生產(chǎn)工藝更為環(huán)保。而且生產(chǎn)成 本大大降低，性能還有所提高。本項(xiàng)目制備的觸頭材料,性能與國內(nèi)外同類產(chǎn)品 相比,在導(dǎo)電性,均勻性,組織細(xì)化等多方面全面領(lǐng)先。

實(shí)驗(yàn)原理   金屬中存在大量的自由電子，但電子在金屬內(nèi)部所具有的能量低于在外部所具有的能量，因而電子逸出金屬時(shí)需要給電子提供一定的能量，這份能量稱為電子逸出功。研究電子逸出是一項(xiàng)很有意義的工作，很多電子器件都與電子發(fā)射有關(guān)，因此研究這種材料的物理性質(zhì)，對(duì)提高材料的性能是十分重要的。另外本實(shí)驗(yàn)還可以利用磁控法測(cè)量電子荷質(zhì)比，研究真空中電子能量遵從費(fèi)米-狄拉克分布。   儀器概述 本實(shí)驗(yàn)裝置的核心部件是一只理想（真空）二極管和套在理想二極管外的通電螺線管線圈。本實(shí)驗(yàn)通過測(cè)量金屬鎢的電子逸出功，將鎢絲作為“理想”二極管陰極材料，陽極做成與陰極共軸的圓柱，把陰極發(fā)射面限制在溫度均勻的一定長度內(nèi)而又可以近似的把電極看成是無限長的無邊緣效應(yīng)的理想狀態(tài)。金屬電子逸出功(功函數(shù))的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，綜合性地應(yīng)用了里查遜直線測(cè)定法、外延測(cè)量法、補(bǔ)償測(cè)量法和磁控法等基本方法。在數(shù)據(jù)處理方面有比較好的技巧性訓(xùn)練。因此，這是一個(gè)比較有意義的實(shí)驗(yàn)。   儀器特點(diǎn) 獨(dú)立的理想真空二極管座：理想真空二極管插在獨(dú)立的管座之上，并且配有透明的亞克力保護(hù)罩，既可以直觀的觀察真空二極管的工作狀態(tài)，還可以有效地保護(hù)玻璃器件。獨(dú)立的管座上刻有清晰的實(shí)驗(yàn)原理圖，可以使得學(xué)生更好的理解整個(gè)實(shí)驗(yàn)原理。   精確的陽極電流測(cè)量模塊：陽極電流測(cè)量模塊采用微安級(jí)電流放大器，采用四位半數(shù)顯表，測(cè)量范圍可達(dá)0.1uA~20mA，可以準(zhǔn)確、精細(xì)、穩(wěn)定地測(cè)量到微弱的陽極電流。 穩(wěn)定的陽極電壓輸出模塊：陽極電壓輸出采用線性電源，輸出幅度達(dá)到0~160.0V，可以穩(wěn)定、高效地提供真空二極管的陽極電壓。 便捷的數(shù)據(jù)采集接口：每個(gè)實(shí)驗(yàn)電源都配置模擬數(shù)據(jù)采集接口，可以連接電壓傳感器和PASCO數(shù)據(jù)采集軟件，可以實(shí)時(shí)地采集大量的數(shù)據(jù)來分析測(cè)試結(jié)果，方便、快捷、高效地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。   實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及典型數(shù)據(jù) 實(shí)驗(yàn)一：金屬電子逸出功的測(cè)定 表1：在不同陽極電壓和燈絲溫度下的陽極電流及其對(duì)數(shù)值，作　lgIa～√Ua 圖，得到不同溫度下的截距　lgI 填入表2。     表2: 在不同溫度T時(shí)所算得的　lg( I / T2) 和　1/T　的值 根據(jù)表2作 lg( I / T2) ～1/T 圖，求直線斜率 m 直線斜率：m = -22802 逸出電勢(shì): φ = 4.53 (V) 逸出功（功函數(shù)）eφ = 4.53 eV 與逸出功（功函數(shù)）公認(rèn)值　eφ=4.54eV　相比的相對(duì)誤差：Er = 0.33%   實(shí)驗(yàn)二：電子在徑向電場(chǎng)和軸向磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（磁控法測(cè)量電子荷質(zhì)比）   實(shí)驗(yàn)三：費(fèi)米-狄拉克分布的研究     實(shí)驗(yàn)四：理想真空二極管的伏安特性   部件清單 金屬電子逸出功實(shí)驗(yàn)儀   BEM-5715    可調(diào)直流 (恒壓恒流) 電源I，12V/1A   BEM-5055    理想真空二極管盒   BEM-5716    螺線管線圈   BC-105236    連接導(dǎo)線，2mm護(hù)套香蕉插頭，紅   BC-105238   【2】 連接導(dǎo)線，2mm護(hù)套香蕉插頭，黑   BC-105239   【2】 連接導(dǎo)線，4mm香蕉插頭，紅   BC-105084    連接導(dǎo)線，4mm香蕉插頭，黑   BC-105083    連接導(dǎo)線,4mm護(hù)套香蕉插頭1m, 紅   BC-105074    連接導(dǎo)線,4mm護(hù)套香蕉插頭1m, 黑   BC-105073    電源線   BC-105075    用戶手冊(cè)   CD-M-BEX-8510B  

液體磁性磨具是由我在國際上首先提出并研制成功的一種新型精密光整加工技術(shù)，具有良好的材料適應(yīng)性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種金屬材料零件、陶瓷材料零件等的光整加工，可以獲得較低的表面粗糙度 值，具有良好的可控性，可方便的通過調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度來控制整個(gè)加 工表面或局部表面研磨壓力的大小，且光整加工所需要的設(shè)備簡單，對(duì)設(shè)備的精度要求不高，可以方便地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，在復(fù)雜 型面、孔等表面精密加工方面具有具有明顯的優(yōu)勢(shì)，居國內(nèi)領(lǐng)先水平。

并網(wǎng)逆變器作為太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心組成部分，對(duì)提高太陽能轉(zhuǎn)換效率、輸出高品質(zhì)電能起著關(guān)鍵作用。光伏并網(wǎng)逆變器核心技術(shù)主要包括最大功率跟蹤、直流變換電路、逆變控制技術(shù)和孤島檢測(cè)等。光伏組件將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電，經(jīng)直流變換電路提升并穩(wěn)定直流電壓輸出，再通過并網(wǎng)逆變電路將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，利用數(shù)字鎖相技術(shù)和逆變控制技術(shù)，將與電網(wǎng)同頻同相的高品質(zhì)電能饋入電網(wǎng)，為保證并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)不危及電網(wǎng)輸電線路安全，孤島檢測(cè)技術(shù)能實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)是否處于孤島狀態(tài)并能停止并網(wǎng)運(yùn)行。本項(xiàng)目主要利用先進(jìn)數(shù)字控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤、逆變閉環(huán)控制、孤島檢測(cè)及系統(tǒng)保護(hù)等，特別在大功率三相并網(wǎng)發(fā)電逆變系統(tǒng)高品質(zhì)輸出的控制技術(shù)及太陽能直流電到輸出電能的高轉(zhuǎn)換率技術(shù)方面有技術(shù)積累。采用自主研發(fā)的控制技術(shù)，使得并網(wǎng)輸出電流總畸變率低，輸出功率因素高且可調(diào)，系統(tǒng)發(fā)電效率高。光伏并網(wǎng)發(fā)電監(jiān)控軟件可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控多臺(tái)并網(wǎng)逆變器工作狀態(tài)，具有記錄、存儲(chǔ)、圖形化顯示系統(tǒng)各項(xiàng)輸出如電壓、電流、饋入電網(wǎng)電能數(shù)量等功能。

并網(wǎng)逆變器作為太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心組成部分，對(duì)提高太陽能轉(zhuǎn)換效率、輸出 高品質(zhì)電能起著關(guān)鍵作用。光伏并網(wǎng)逆變器核心技術(shù)主要包括最大功率跟蹤、直流變換電路、 逆變控制技術(shù)和孤島檢測(cè)等。光伏組件將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電，經(jīng)直流變換電路提升并穩(wěn)定直 流電壓輸出，再通過并網(wǎng)逆變電路將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，利用數(shù)字鎖相技術(shù)和逆變控制技 術(shù)，將與電網(wǎng)同頻同相的高品質(zhì)電能饋入電網(wǎng)，保證并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)不危及電網(wǎng)輸電線路安全， 孤島檢測(cè)技術(shù)能實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)是否處于孤島狀態(tài)并能停止并網(wǎng)運(yùn)行。 本項(xiàng)目主要利用先進(jìn)數(shù)字控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤、逆變閉環(huán)控制、孤島檢測(cè)及系統(tǒng)保 護(hù)等，特別在大功率三相并網(wǎng)發(fā)電逆變系統(tǒng)高品質(zhì)輸出的控制技術(shù)及太陽能直流電到輸出電能 的高轉(zhuǎn)換率技術(shù)方面有技術(shù)積累。采用自主研發(fā)的控制技術(shù)，使得并網(wǎng)輸出電流總畸變率低， 輸出功率因素高且可調(diào)，系統(tǒng)發(fā)電效率高。光伏并網(wǎng)發(fā)電監(jiān)控軟件可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控多臺(tái)并網(wǎng)逆 變器工作狀態(tài)，具有記錄、存儲(chǔ)、圖形化顯示系統(tǒng)各項(xiàng)輸出如電壓、電流、饋入電網(wǎng)電能數(shù)量 等功能。

北京大學(xué)物理學(xué)院人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室徐海潭研究員和耶魯大學(xué)Jack Harris教授研究組、芝加哥大學(xué)Aashish Clerk教授合作，在光力學(xué)研究中取得重要進(jìn)展。成果以“Nonreciprocal control and cooling of phonon modes in an optomechanical system”為題發(fā)表在《自然》（Nature）上（https://www.nature.com/articles/s41586-019-1061-2）。該工作提出了基于光力相互作用的非互易聲子耦合新原理，實(shí)現(xiàn)了非互易的聲子傳遞和新型光力制冷方法。 學(xué)諧振子在現(xiàn)代科技和生活中具有廣泛的應(yīng)用，大到引力波探測(cè)裝置，小到我們身邊的手機(jī)，涉及傳感、變頻、濾波等重要器件。一般的諧振子器件是互易的，即器件內(nèi)部或者兩個(gè)器件之間的聲子傳遞和方向無關(guān)。而非互易的諧振子器件對(duì)于全雙工聲子信號(hào)收發(fā)、聲子隔離等有著非常關(guān)鍵的作用，甚至還可以用來對(duì)熱能進(jìn)行單向傳遞，使冷的物體更冷，熱的物體更熱。圖a，基于光力相互作用的非互易聲子耦合機(jī)制。b，通過控制激光相位，聲子隔離度±30分貝連續(xù)可調(diào)。 光力學(xué)是光學(xué)和力學(xué)相結(jié)合的新興科研領(lǐng)域。光力相互作用可以用于光學(xué)和力學(xué)模式的精密調(diào)控和測(cè)量，有著重要的物理意義和實(shí)際應(yīng)用。這個(gè)工作中的光力學(xué)系統(tǒng)由超高品質(zhì)因子的氮化硅納米薄膜和高精細(xì)度光學(xué)腔構(gòu)成。激光將聲子從納米薄膜的一個(gè)諧振模式轉(zhuǎn)化為光子，再變回另一個(gè)諧振模式中的聲子。多束激光的物理效應(yīng)互相干涉，使聲子傳遞增強(qiáng)或者減弱。通過控制激光相位，實(shí)現(xiàn)了聲子隔離度在±30分貝范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)（如圖所示）。在徐海潭等人之前的工作（Nature 537，80 （2016））中，他們通過拓?fù)洳僮鲗?shí)現(xiàn)了瞬態(tài)的非互易聲子傳遞，而在最新的工作中，他們通過光力相互作用產(chǎn)生了聲子模式間靜態(tài)的非互易耦合，從而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的非互易聲子傳遞。 進(jìn)一步地，徐海潭等人實(shí)現(xiàn)了用非互易相互作用來調(diào)控并觀測(cè)諧振子的熱力學(xué)漲落。當(dāng)聲子傳遞是雙向的時(shí)候，兩個(gè)諧振模式通過交換熱聲子，對(duì)應(yīng)的溫度會(huì)互相接近。而當(dāng)聲子傳遞是單向的時(shí)候，被隔離的諧振模式把熱聲子傳遞給另一個(gè)諧振模式，這使得被隔離模式的熱聲子數(shù)減少，因此降低溫度，而另一個(gè)模式則升高溫度。從而通過非互易聲子傳遞實(shí)現(xiàn)了一種新型的光力制冷技術(shù)。該研究中所包含的創(chuàng)新方法也可以推廣應(yīng)用于其他電子、力學(xué)和光學(xué)等系統(tǒng)。 研究工作得到北京大學(xué)人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、教育部納光電子前沿科學(xué)中心和量子材料協(xié)同中心的支持。

磷化銦基集成高速光開關(guān)芯片