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物理所实现空气耦合的MHz频段高灵敏度超声波探测
高灵敏度、小型化的超声探测器在诸多方面发挥着重要应用,例如医学诊断、光声成像、无损检测等。目前,商用的超声波探测器主要采用压电换能器,但为了实现较高的灵敏度,往往需要较大的尺寸,其传感器的典型尺寸一般为毫米到厘米。
物理研究所 2022-10-26
维生素E中间体三甲基对苯醌空气绿色氧化工艺
三甲基苯醌是维生素E的中间体,其经加氢还原即得维生素E主环2,3,5-三甲基氢醌。三甲 基苯醌传统合成工艺为:2,3,6-三甲基苯酚磺化、二氧化锰氧化、水汽蒸馏得三甲基苯醌,再 进行加氢还原得三甲基氢醌。由于此工艺步骤多,能耗大,排出较多的锰泥废渣,处理难度 大。因此,寻求方便、经济、环境友好的氧化过程显得尤为迫切。 这条路线的优点在于: 1. 空气是最绿色的氧化剂,实现空气氧化,反应条件温和、安全。 2. 反应廉价、清洁、废水排放极少。 3. 收率高,分离收率达到90%以上,是一条绿色的合成路线。 4. 生产成本较老工艺有较大幅度下降,为产业更新升级所急需。
华东理工大学 2021-04-11
发动机压缩空气与摩擦制动相匹配的复合制动系统及方法
本发明涉及复合制动系统和方法,旨在提供一种发动机压缩空气与摩擦制动相匹配的复合制动系统及方法。该系统包括通过高压管路连接至高压储气罐的压缩空气制动系统,高压管路上设电磁阀;还包括摩擦式制动系统,电子控制单元ECU通过信号线分别与刹车踏板传感器、车辆运行状态传感器、压缩空气制动系统、摩擦式制动系统、电磁阀相连接。本发明相比传统制动技术更加节能;在长坡制动时降低对摩擦制动器损伤,避免制动力衰退,提高制动安全性;可实现气门控制,实现压缩空气制动力大小可调,扩大了压缩空气制动的工况应用范围;在压缩空气制动和摩擦制动单独工作或联合工作时都能实现防抱死功能,提升了车辆制动系统的稳定性。
浙江大学 2021-04-11
一种强化载氧体氧化再生的化学链燃烧空气反应器
本发明属于流化床和多相流领域,特别涉及一种强化载氧体氧化再生的化学链燃烧空气反应器;包括反应室、第一提升管、复合式内构件和第二提升管;所述反应室的侧壁设置给料口,底部设置空气入口;所述反应室和第一提升管之间采用第一渐缩管连接;所述第一提升管与第二提升管之间安装有复合式内构件;所述复合式内构件包括第二渐缩管、环形内构件、导向管、支撑板和倾斜式环形内构件;解决了现有技术中提升管内载氧体径向分布不均、氧化再生效率不高的问题,可以有效延长载氧体的停留时间,提高大粒径载氧体的氧化再生效率,从而提高化学链燃烧效率。
东南大学 2021-04-11
一种固态风扇耦合吸附净化的中大型空气净化系统
本实用新型公开了一种固态风扇耦合吸附净化的中大型空气净化系统,包括柜体、吸附净化单元以及输气单元,输气单元提供空气在系统中循环的动力,空气流量可以大于15m3/h,输气单元包括连接柜体和吸附净化单元的风管、提供气体循环动力的第一固态风扇、气体分配器以及驱动电源,气体分配器包含至少三根并联的送风管、与送风管连接的固态风扇安装管以及用于安装送风管的送风管布置器;固态风扇安装管内设有与送风管连接的管道,每个管道内安装有一个或多个第一固态风扇。本实用新型气流输运过程无振动、无噪音;固态风扇与送风管道易于一体化耦合,可以大大减小送风管路的直径,节约安装成本和安装空间;输运过程流速和流量等参数易于调节。
浙江大学 2021-04-13
一种用于消除水下近距离爆破冲击波的空气隔层装置
本发明提供一种用于消除水下近距离爆破冲击波的空气隔层装置,包括配重、喷气管、迷宫式气泡 通道、柔性气囊,所述迷宫式气泡通道下端与上端均开口,该迷宫式气泡通道下端固定所述喷气管、上 方连接所述柔性气囊,所述喷气管与所述配重连接,喷气管的喷气孔位于所述迷宫式气泡通道内部,所 述柔性气囊在水中产生的浮力大于所述迷宫式气泡通道在水中所受重力。本发明通过在竖直方向形成前 后错位的空气隔层,利用空气介质与周围水体介质间波阻抗的突变,能够将冲击波压力峰值衰减 90%以 上,从而保护附近水工结构物及其它被保护目标的安全,具有消能效果好、节能环保等优点。
武汉大学 2021-04-13
一种基于空气能和太阳能的海岛制水装置及方法
本发明公开了一种基于空气能和太阳能的海岛制水装置及方法,其包括空气能热泵组件、太阳能集热板、四通阀和栅格密封板组件,空气能热泵组件和太阳能集热板用以梯级加热装置内的循环空气,空气能热泵组件包括蒸发器、冷凝器和压缩机,冷凝器与太阳能集热板相连,太阳能集热板与四通阀相连;四通阀连接有小型气泵,小型气泵与冷凝器相连;栅格密封板组件包括分别与四通阀相连的栅格密封板 A 和栅格密封板 B,栅格密封板 A 中盛有硫氰酸铵溶液,栅
华中科技大学 2021-04-14
一种加热炉空气预热器热管烟泥灰垢刮除装置
本发明公开了一种加热炉空气预热器热管烟泥灰垢刮除装置,包括支撑座,所述支撑座上安装有液压缸,所述液压缸的活塞杆上安装有支架,所述支架上安装有能沿热管的纵向滑动时刮除热管的烟气段外表面的烟泥灰垢的刮灰环,所述刮灰环包括经模压成型的环体,所述环体上设置有与热管的烟气段的横截面形状相应的内腔,环体的内壁上固设有用于刮除烟泥灰垢的刷毛。本发明的刮灰环会包覆在热管的烟气段上,液压缸的活塞杆带动支架和刮灰环上下移动,刮灰环
华中科技大学 2021-04-14
一体化集中空气处理系统的控制装置及控制方法
本发明公开了一种用于集中空气处理系统的控制装置,包括:多个变频器,其分别与多个风机连接,用于控制对应风机的转动频率以对生成风量大小进行调节;多个执行器,其分别与多个风阀以及表冷器水阀连接,用于控制各风阀和水阀以完成对输送或排出风量大小的调节;多个传感器,其分别设置在多个风管上以及表冷器的冷冻水管上,用于采集温度以及室内 CO2 浓度;控制器,其对传感器数据进行处理,从而生成信号以控制各变频器和执行器对各风机、风阀和水阀进行调节,完成送风和回风与新风和排风的协调,实现室内空气处理。本发明利用温湿度及二
华中科技大学 2021-04-14
基于相变材料的片上光电存算一体化器件的研发
现阶段所设计的存算一体器件单元结构如图 1 所示: 器件的基本结构由波导和功能层(由下到上分为加热层、电极层、保护层、相变材料(硫系化合物)层)所构成。拟通过在当前流行的绝缘层上硅(SOI)光子平台上集成四氮化三硅光波导的方式实现器件的光学读取功能,即在非常厚的硅衬底层上生长一层绝缘层二氧化硅和波导层,然后在基片上通过光刻、显影、刻蚀等工艺制备四氮化三硅波导。功能层主要用于实现器件的电学写入功能。加热器层的主要用途是与相变材料层形成电接触,通过较小的接触面积使接触处的热量集中,从而可以在较小的电压或电流下使相变材料发生相变。因此需要加热器层具备较好的导热和导电性能,同时在近 C 波段具有较低的光损耗,可采用石墨烯。电极层可用于提供相变材料器件单元所需要的编程电脉冲。当前拟采用硒掺杂的相变材料合金(如 GSST)作为器件的核心功能层的相变材料。该材料在通信/非通信波段显示了极低的光损耗和更高的品质因数,且相变前后在通信 C 波段具有足够大的光学常数反差,可在更恶劣的高温环境下进行操作,适用于硅基光子器件应用。 采用的主要技术手段包括: ① 依托于相变材料的电致和光致相变特性,通过电学编程、光学读取的方法实现器件的存储、算术运算和逻辑运算功能:  存储功能的实现:拟利用相变材料晶态低透过率和非晶态高透过率分别代表二进制中的‘1’和‘0’,实现数据存储(编程)功能。例如在电极两端施加合适的电脉冲,所产生电流流经加热层时,生成的热量主要集中在加热层和相变材料层接触处,使得接触处的相变材料发生相变,实现存储功能。在完成上述编程操作后,从器件波导输入端输入读取连续光。由于相变材料功能层对光强的吸收能力在编程和非编程区域间存在着显著的差异,因此当输入光经过波导后,其能量会因为相变材料编程区域的吸收而发生改变,进而显著改变输出光强能量。所以通过测量输入输出光强的能量之比(即透过率),可实现对先前编程区域的读取。  算术和逻辑功能的实现:通过调整编程电脉冲的幅度和宽度可以动态调控相变材料的相变程度,使得器件的中间透过率值可用于代表不同的数值,实现多级存储功能。所以拟采用输入脉冲数量对应加数的方法实现标量加法计算。同时由于所设计器件的读取连续光输出功率可视为读取连续光输入功率和器件透过率的乘积,因此可采用将输入功率和透过率作为被乘数和乘数的方法实现基本乘法运算。除此之外还可以将器件功能层的初始状态设置为非晶相,把晶化脉冲幅值和不足以产生晶化的脉冲幅值分别作为输入逻辑‘1’和‘0’;同时设定一个判定阈值并与编程后器件透过率的变化率进行对比,把高于和低于阈值的透过率变化率分别作为输出逻辑 ‘1’和‘0’;通过合理选择编程脉冲有望实现各种逻辑功能输出。 ② 基于器件透射率可调特性验证其实现神经突触的可行性。并依托所设计人工突触构建人工神经网络芯片,实现图像、语音和文本识别功能:  突触可塑性是大脑记忆和学习的神经生物学基础,也是人工类脑器件需要实现的首要功能。为实现突触可塑性,拟把相变材料和波导之间的耦合区域视为仿生神经突触,左右两端电极分别代表突触前和突触后,分别施加在两端电极上的电脉冲则作为突触前和突触后刺激。通过调节从左右两端电极输入耦合区域的电脉冲时间差对耦合区域的光透过率进行连续调控,进而依托于上述存算理论模型和实物器件仿真和实验实现仿生神经突触的脉冲时序依赖可塑性(Spike-Timing-Dependent-Plasticity, STDP)。  将不同波长的光脉冲序列输入所设计的突触单元, 经过相变材料的作用,脉冲强度发生变化,对应于乘法器。进而借助于微环结构,将不同波长的脉冲导入进同一波导中,该功能类似加法器。相加后的脉冲光强较小时,读取光与微环发生共振,在输出端口没有光强输出。当光强达到一定的阈值后,读取信号不再和微环发生共振,而是传播到输出端口。这一过程类似神经元脉冲信号的激发,实现了非线性激活函数的功能。利用上述的单个神经元结构,验证其监督式机器学习和非监督式机器学习。对于监督式机器学习,权重的数值通过外部管理器设置;对于非监督式机器学习,不再需要外部管理器来设置权重值,而是通过输出光脉冲进行反馈控制,调整权重值。在单个神经元结构的基础上,更复杂的光学脉冲神经网络结构,证明该结构的可扩展性。拟设计的神经网络中的每一层结构包括三个功能单元,即收集器、分发器和神经突触结构。收集器将上一层不同波长的光脉冲信号收集到同一根波导中,分发器将光脉冲分发给多个神经元,神经突触结构则产生光脉冲信号,输入给下一层结构。基于上述结构实现图片、语音和文本的识别。 创新性分析:①首次研究了一款基于“电学编程、光学读取”模式的光电混合存算一体化器件。与传统电学存算一体化器件相比,拟研发的器件可以进行长距离的信息传输,具有传输带宽高、信号间延迟低、损耗低、抗干扰、集成密度高等优点。②采用硒(Se)掺杂的相变材料作为存算一体化器件的核心功能材料。与采用其他相变材料的存算一体器件相比,以硒参杂的相变材料作为功能材料的存算一体器件有望展现出极低的光损耗。③提出了一种基于“电学脉冲刺激、光学权重调节”的人工神经突触。该突触器件有望成为未来通用型人工神经突触,填补了光电混合型人工突触的技术空白。 先进性分析:①所提出的光电混合工作模式使得该存算一体化器件不但具有传统集成电路的高密度特性,且兼具光通信技术的宽频带、低延迟、抗干扰的优越性能。②所采用硒参杂的相变材料不但继承了传统材料具有的快速相变转化速度、低功耗和稳定性强等特性,且本身在通信波段非晶态透明的同时还保持了相变前后足够大的光学性能差异的特点。③所设计的突触继承了人工电子突触和全光突触的优点,具有高集成度、低功耗、超快响应时间、稳定性强等优点。 独占性分析:根据已取得成果正在撰写专利,以获得该关键技术的独有权。 
南京邮电大学 2021-05-11
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