摘要：针对双等离子体离子源受气压、磁场强度和放电电流影响,产生的O-离子束亮度不稳定的问题,设计并搭建了一套用于测试离子束亮度的离子光学系统,以SHRIMP II上的双等离子体离子源为对象,通过实验和仿真模拟分别研究了气压、磁场强度和放电电流对O-离子束亮度的影响规律。结果表明：该离子源能够稳定地工作在放电电流大于50 m A,气压为110~170 m Torr（1Torr=133.322 Pa）的条件下;当气压为140 m Torr、放电电流为200 m A、磁场强度为0.25 T时,获得的O-离子束亮度能够达到52.4 A/（cm2·sr）。合理控制离子源工作参数,可以增大O-离子束亮度,提高二次离子质谱的横向分辨率和灵敏度。

摘要：本研究为飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)设计了一种具有高空间分辨率的样品光学成像系统。该系统由一种改进的Schwarzschild双反射系统、45°反射镜、变焦镜头及CCD图像传感器构成。采用ZEMAX软件对传统Schwarzschild模型进行计算和改进,得出系统优化参数并进行仿真验证。仿真结果表明:系统最佳的成像分辨率达1μm,极限分辨率为0.4μm,RMS半径小于艾里斑直径,波像差满足瑞利判据,成像质量良好。

摘要：为提高二次离子质谱仪(secondary ion mass spectrometer,SIMS)的灵敏度,引入了飞秒激光电离一次离子轰击溅射产生的二次中性粒子。实验以纯银、纯铜为目标样品,利用自主研制的飞行时间质谱仪分析二次后电离的离子,研究二次中性粒子的后电离效率和空间分布。结果表明:飞秒激光电离技术可将仪器的灵敏度提高70倍以上;飞秒激光电离出的107 Ag+和109 Ag+的同位素丰度比值误差为0.8%;二次中性粒子的空间分布符合Maxwell-Boltzmann模型。该结果可为在设计方法上提高SIMS仪器灵敏度提供依据。

摘要：研制了一种导电纺织面料的检测电极,缝制在专门设计的穿戴背心上,与心电测量单元相连。对心电和脉搏波参数进行回归分析,得到了无袖带的收缩压和舒张压的血压计算公式。将用户手持终端通过蓝牙接口与测量单元构成人体躯域网络,从而实现对心电、血压和血氧等心血管参数的动态监测。

摘要：针对飞行时间质谱仪高分辨率、宽质量范围的特点,设计了一种高精度、大量程的数据采集系统。系统对前端信号进行放大、幅度甄别和电平转换,使用专用时间间隔测量芯片TDC-GPX测量脉冲时间间隔,应用现场可编程门阵列(FPGA)进行时序控制,通过通用串行总线(USB 2.0)接口与计算机连接,采用时分复用技术实现上位机对采集系统的控制及高速数据传输。测试结果表明,单通道测量精度小于100 ps,测量范围大于500μs,可进行8个通道测量。

摘要：为实现飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)对二次离子束的提取并提高仪器的调试效率,采用离子光学仿真软件SIMION 8.0对TOF-SIMS二次离子光学系统进行仿真。以稳定同位素铜离子为对象,通过仿真,研究二次离子光学系统中二次离子提取系统透镜电极电压的调整对质量分辨率的影响,确定最佳透镜电极电压组合,并得到稳定同位素铜离子的仿真谱图。仿真研究表明:当初级提取电极电压为800 V、单透镜有效电极电压为-4 400 V时,质量分辨率最高。在TOF-SIMS实验平台上对铜样品靶进行实验测试,实验与仿真结果相吻合,表明设计的二次离子光学系统可用于TOF-SIMS仪器的二次离子束提取,为实验参数的选择提供参考,从而提高仪器调试效率。

摘要：设计了一种适用于飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)的数据采集系统。系统使用高速模数转换(ADC)芯片对模拟信号进行采样,以FPGA作为时序控制器,采用DDR3 SDRAM进行数据缓存,通过PCI-Express(PCIE)总线与上位机进行高速数据传输,并对ADC动态性能和PCI-Express总线的读写速度进行测试。结果表明,系统采集频率为400 MHz的正弦信号时,ADC的信噪比为56.333 d B,总谐波失真为-63.509 d B,有效位数为8.995 bit;PCI-Express总线写速度为1 135 MB/s,读速度为1 002 MB/s。测试结果满足TOF-SIMS仪器需求。

摘要：针对聚苯乙烯(PS)和聚酰胺6(PA6)热力学不相容引起共混物力学性能降低的问题,文中首先制得纳米SiO_(2)表面接枝苯乙烯(St)与3-异丙烯基-α,α,-二甲基苄基-异氰酸酯(TMI)共聚物为新型相容剂,并用于PS/PA6体系的反应性协同增容。扫描电镜和透射电镜分析结果表明,通过无机纳米粒子和异氰酸酯基团原位增容的协同作用可调控相容剂选择性分布,使两相界面张力减小,实现分散相PA6尺寸的降低、共混物相容性的提升。设计了不同异氰酸酯基团含量的相容剂,当添加量较少时(质量分数0.5%),拉伸强度最高增加了125.5%、断裂伸长率提升了128.1%,有效改善了PS/PA6由于热力学不相容引起的力学性能不佳的问题。