本项目研究了超材料的电磁特性、基于超材料的反向切伦科夫辐射、基于纳米材料冷阴极的场发射特性以及它们在高效率、高功率和高频率的真空电子器件中的应用。相关SCI论文共计153篇，SCIE数据库中的他引次数为1058次，代表性论文被《自然-纳米技术》、《物理评论快报》、《先进材料》等国际顶级期刊上发表的SCI论文他引157次。这些学术成果解决了真空电子器件所面临的核心科学问题，在国际真空电子学领域产生了重大的影响。

一种微机电系统的圆片级真空封装方法，属于微机电系统的封装方法，解决现有封装方法存在的问题，使得微型真空腔长时间保持真空，满足十年以上使用寿命的要求。本发明包括：刻蚀步骤：在盖板圆片上对应硅基片 MEMS 器件的位置刻蚀相应空间尺寸的凹坑，再环绕凹坑刻蚀环形凹槽；吸气剂淀积步骤：在所述凹坑和凹槽内淀积吸气剂薄膜；键合步骤：在真空环境下将盖板圆片和硅基片紧密键合。本发明解决了现有封装方法存在的真空保持时间短、密封质量低、可靠性差、成本高的问题，可以长时间保持微型腔体内的真空度，极大的推动圆片级 MEMS

实验原理   金属中存在大量的自由电子，但电子在金属内部所具有的能量低于在外部所具有的能量，因而电子逸出金属时需要给电子提供一定的能量，这份能量称为电子逸出功。研究电子逸出是一项很有意义的工作，很多电子器件都与电子发射有关，因此研究这种材料的物理性质，对提高材料的性能是十分重要的。另外本实验还可以利用磁控法测量电子荷质比，研究真空中电子能量遵从费米-狄拉克分布。   仪器概述 本实验装置的核心部件是一只理想（真空）二极管和套在理想二极管外的通电螺线管线圈。本实验通过测量金属钨的电子逸出功，将钨丝作为“理想”二极管阴极材料，阳极做成与阴极共轴的圆柱，把阴极发射面限制在温度均匀的一定长度内而又可以近似的把电极看成是无限长的无边缘效应的理想状态。金属电子逸出功(功函数)的测定实验，综合性地应用了里查逊直线测定法、外延测量法、补偿测量法和磁控法等基本方法。在数据处理方面有比较好的技巧性训练。因此，这是一个比较有意义的实验。   仪器特点 独立的理想真空二极管座：理想真空二极管插在独立的管座之上，并且配有透明的亚克力保护罩，既可以直观的观察真空二极管的工作状态，还可以有效地保护玻璃器件。独立的管座上刻有清晰的实验原理图，可以使得学生更好的理解整个实验原理。   精确的阳极电流测量模块：阳极电流测量模块采用微安级电流放大器，采用四位半数显表，测量范围可达0.1uA~20mA，可以准确、精细、稳定地测量到微弱的阳极电流。 稳定的阳极电压输出模块：阳极电压输出采用线性电源，输出幅度达到0~160.0V，可以稳定、高效地提供真空二极管的阳极电压。 便捷的数据采集接口：每个实验电源都配置模拟数据采集接口，可以连接电压传感器和PASCO数据采集软件，可以实时地采集大量的数据来分析测试结果，方便、快捷、高效地完成实验内容。   实验内容及典型数据 实验一：金属电子逸出功的测定 表1：在不同阳极电压和灯丝温度下的阳极电流及其对数值，作　lgIa～√Ua 图，得到不同温度下的截距　lgI 填入表2。     表2: 在不同温度T时所算得的　lg( I / T2) 和　1/T　的值 根据表2作 lg( I / T2) ～1/T 图，求直线斜率 m 直线斜率：m = -22802 逸出电势: φ = 4.53 (V) 逸出功（功函数）eφ = 4.53 eV 与逸出功（功函数）公认值　eφ=4.54eV　相比的相对误差：Er = 0.33%   实验二：电子在径向电场和轴向磁场中的运动（磁控法测量电子荷质比）   实验三：费米-狄拉克分布的研究     实验四：理想真空二极管的伏安特性   部件清单 金属电子逸出功实验仪   BEM-5715    可调直流 (恒压恒流) 电源I，12V/1A   BEM-5055    理想真空二极管盒   BEM-5716    螺线管线圈   BC-105236    连接导线，2mm护套香蕉插头，红   BC-105238   【2】 连接导线，2mm护套香蕉插头，黑   BC-105239   【2】 连接导线，4mm香蕉插头，红   BC-105084    连接导线，4mm香蕉插头，黑   BC-105083    连接导线,4mm护套香蕉插头1m, 红   BC-105074    连接导线,4mm护套香蕉插头1m, 黑   BC-105073    电源线   BC-105075    用户手册   CD-M-BEX-8510B  

非线性光学开关材料是非线性光学材料的一个重要分支，指的是在某种外界条件（如：光、热、化学环境变化等）变化下，能够在非线性光学 “开”、“关”两种状态间切换的物质。先前的大多数研究主要集中于液态材料，但其易失谐以及不稳定等特点，使得液态开关材料难以获得实际应用。而固态非线性开关材料具备非线性性质优良、性能稳定、易于调控等优势；但是目前具备固态非线性开关特性的材料却还很匮乏，这是因为其不仅要求其结构构筑基元是强响应非线性活性基团，而且环境变化下具备基元间对称性的可逆重排特性。目前，已经报道的固态非线性开关材料在状态间切换依赖于材料本身的相变温度Tc，正因如此，已报道材料只能在一个固定温度点下使用，这严重限制了固态非线性材料在温度响应方面的应用。 2018年吴立明课题组从理论上预测具不对称性的单氟磷酸根PO3F2-有望成为新的DUV NLO功能基团，并提出氟磷酸盐可作为深紫外非线性光学材料；进而通过实验合成获得(NH4)2PO3F，NaNH4PO3F∙H2O，(C(NH2)3)2PO3F等新型单氟磷酸盐深紫外非线性光学材料，并对其非线性光学性能进行了系统研究。（Chem. Mater. 2018, 30, 7823-7830.）。对其中非线性晶体材料(NH4)2PO3F相变特性深入研究发现：该化合物可在温度变化下发生低温相（P21/n、无非线性信号）和高温相（Pna21、有非线性信号）的相互转变。通过单晶结构表征分析证实，该相转变需要克服氢键网络重排的能垒。基于此，该工作提出，如果能调控(NH4)2PO3F中的氢键结构，有望实现对该化合物相变能垒和相变温度的调控。据此，该工作利用K+与NH4+的半径相似但不存在氢键环境的特点，设计合成了一系列化合物Kx(NH4)2-xPO3F (x = 0.0 – 2.0)。研究表明，随着K+含量x的增加，由于Kx(NH4)2-xPO3F结构中氢键网络不断被削弱，发生相转变所需克服的能垒也逐步降低，在材料性能上则表现为非线性开关激发温度Tc的不断降低。因此，通过调控材料中K+离子的含量，固态非线性开关材料Kx(NH4)2-xPO3F (x = 0 – 0.3)可实现激发温度Tc在270–150 K大温度范围内的连续可调。这是首次实现对固态非线性开关材料激发温度的调控，并且根据K+离子含量的控制，可实现在120摄氏度范围内的宽温度连续可调。通过理论计算高温相与低温相的自由能证实当K+含量高于30%时，由于氢键结构的过度削弱，该相转变消失，这与实验结果相符。该工作系统深入地探究了内部微观结构与宏观非线性光学开关性质之间的内在机制，不仅打破了传统非线性开关局限在特定温度的壁垒，而且为今后研究氢键机制作用下调控宏观性质提供了有益的参考。

非线性光学开关材料是非线性光学材料的一个重要分支，指的是在某种外界条件（如：光、热、化学环境变化等）变化下，能够在非线性光学 “开”、“关”两种状态间切换的物质。先前的大多数研究主要集中于液态材料，但其易失谐以及不稳定等特点，使得液态开关材料难以获得实际应用。而固态非线性开关材料具备非线性性质优良、性能稳定、易于调控等优势；但是目前具备固态非线性开关特性的材料却还很匮乏，这是因为其不仅要求其结构构筑基元是强响应非线性活性基团，而且环境变化下具备基元间对称性的可逆重排特性。目前，已经报道的固态非线性开关材料在状态间切换依赖于材料本身的相变温度Tc，正因如此，已报道材料只能在一个固定温度点下使用，这严重限制了固态非线性材料在温度响应方面的应用。 2018年吴立明课题组从理论上预测具不对称性的单氟磷酸根PO3F2-有望成为新的DUV NLO功能基团，并提出氟磷酸盐可作为深紫外非线性光学材料；进而通过实验合成获得(NH4)2PO3F，NaNH4PO3F∙H2O，(C(NH2)3)2PO3F等新型单氟磷酸盐深紫外非线性光学材料，并对其非线性光学性能进行了系统研究。（Chem. Mater. 2018, 30, 7823-7830.）。对其中非线性晶体材料(NH4)2PO3F相变特性深入研究发现：该化合物可在温度变化下发生低温相（P21/n、无非线性信号）和高温相（Pna21、有非线性信号）的相互转变。通过单晶结构表征分析证实，该相转变需要克服氢键网络重排的能垒。基于此，该工作提出，如果能调控(NH4)2PO3F中的氢键结构，有望实现对该化合物相变能垒和相变温度的调控。据此，该工作利用K+与NH4+的半径相似但不存在氢键环境的特点，设计合成了一系列化合物Kx(NH4)2-xPO3F (x = 0.0 – 2.0)。研究表明，随着K+含量x的增加，由于Kx(NH4)2-xPO3F结构中氢键网络不断被削弱，发生相转变所需克服的能垒也逐步降低，在材料性能上则表现为非线性开关激发温度Tc的不断降低。因此，通过调控材料中K+离子的含量，固态非线性开关材料Kx(NH4)2-xPO3F (x = 0 – 0.3)可实现激发温度Tc在270–150 K大温度范围内的连续可调。这是首次实现对固态非线性开关材料激发温度的调控，并且根据K+离子含量的控制，可实现在120摄氏度范围内的宽温度连续可调。通过理论计算高温相与低温相的自由能证实当K+含量高于30%时，由于氢键结构的过度削弱，该相转变消失，这与实验结果相符。该工作系统深入地探究了内部微观结构与宏观非线性光学开关性质之间的内在机制，不仅打破了传统非线性开关局限在特定温度的壁垒，而且为今后研究氢键机制作用下调控宏观性质提供了有益的参考。

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本发明公开了一种石墨电极气体开关的充气配比控制装置、充 气装置及方法；充气配比控制装置包括第一可控压力阀、第二可控压 力阀、第三可控压力阀、第四可控压力阀、第一气压传感器、第二气 压传感器、第一机电控制器、第二机电控制器、控制终端，第一缓冲 气室、第二缓冲气室和混合气室。按照一定的惰性气体设置方案，通 过一定充气配比方法，控制终端控制机电传感器，使可控压力阀动作， 通过气压传感器监控压力值，使缓冲气室中的充入的气体达到设定的 气压值，最终在混合气室中得到所需的完成配比的混合气体，并完成 对气体开关的

本发明公开了一种耐高温高可靠性的自击穿气体开关，适用于 高温、高压以及对可靠性要求较高的场合。其主要包括长电极杆，电 极，绝缘套管，不锈钢外筒，连接垫圈以及充气阀孔，整个装置由阴 极和阳极两部分构成且呈轴对称设置。电极放电表面为椭圆导角，电 极通过连接垫圈焊接在电极杆一端，绝缘套管紧套于长电极杆外部， 并通过连接垫圈与不锈钢外筒进行无缝焊接，在保证气密性的同时， 可提供更加可靠的机械强度，从而避免气体开关因多次持续放电冲击 而导致结构松动的情况。本发明在保证开关电气性能的同时，使开关 在高温高压环境

离子加速器中的电磁铁是其核心部件之一，加速器装置要求其产生的磁场恒定或按要求的规律进行变化。按不同要求其电源可分为稳定电源（用于产生稳定磁场）和脉冲电源（磁场按所要求规律变化），这两类电源分别对输出电流稳定度、电流纹波和跟踪精度等指标提出很高的要求，例如稳定电源的输出电流稳定度一般要求在10-4数量级。这类电源的输出功率从几千瓦到几百千瓦，除小功率的电源外

本实用新型公开了一种简易控制排水渠径流排放的智能开关，可用于控制农田，菜地排水渠的径流排放，能够维持初期雨水径流中的营养盐，排放出后期雨水以防过涝。该装置主要由：雨水感应器、直流电机、降雨缸、电路控制单元、外接线路及受控排水渠阀门组成。本实用新型旨在：雨量较少时，露地蔬菜地径流可以收集回用，防止N、P排放污染河流湖泊；雨量等级大到暴雨级别时，前期雨水及冲刷下来的营养盐已截留，后期雨水营养盐较少，此时径流排水渠应以泄洪为主要目的。本实用新型可以实现，雨量等级为小雨、中雨时，阀门紧闭，雨量等级为大雨、暴雨时，阀门打开，由雨量等级来控制阀门的智能开关。