摘要：半导体级单晶硅是芯片的基础核心材料,不仅要求控制杂质浓度,还对晶体的缺陷有很高的要求。原生点缺陷浓度作为衡量晶体品质的重要指标之一,需要通过热场的优化、晶体生长温度场的调整、晶体生长过程中晶棒温度分布的控制,以及V/G值(拉速与晶棒内轴向温度梯度比值)的优化来调控。本文采用ANSYS软件中流体计算模块Fluent的有限体积分析法,研究了不同热屏结构对300 mm半导体级直拉单晶硅温度分布的影响。针对二段式热屏,模拟了不同热屏角度下拉晶初期(400 mm)、中期(800和1400 mm)和末期(2000 mm)三个等径阶段的温度分布、固液界面轴向温度梯度和V/G值。通过分析各阶段V/G值的变化,在相对较大的温度梯度下,寻找到了一种V/G值更接近临界值ζ且径向均一性更优的热屏结构,为控制缺陷的浓度提供更好的条件。通过对晶棒热历史的讨论,优化热屏结构以缩短降温周期,为控制缺陷的尺寸提供更好的条件。模拟计算结果表明,热屏夹角为110°、热屏下段厚度为70 mm、热屏内壁与晶棒间距为30 mm时,其结构设计能够提供低缺陷单晶硅生产的温度分布条件。

摘要：锌离子电容器是一种由电池型负极和电容型正极组成的混合型超级电容器,具有高能量密度、高功率密度、高安全性、低成本等优点。锌离子电容器能量密度仍受限于正极材料的储能能力,因此,如何设计高比电容的正极材料是提高其能量密度的关键。本文首先对锌离子电容器的发展历程、结构和原理进行了概述,并分析了限制锌离子电容器应用的原因;其次,系统归纳了典型碳基材料和赝电容材料作为正极材料的器件性能及其优点与不足;再次,选取代表性研究工作重点总结了纳米结构设计、复合材料构建、杂原子掺杂三种正极材料设计策略及研究进展;最后,对正极材料的发展前景进行了展望,具体指出深入研究和发现新的电化学机理、开发新型高性能正极材料、探索有效的碳材料改性策略和研制功能性(如柔性)电极材料等研究方向,为制备出具有优异电化学性能的正极材料提供重要思路。

摘要：基于新一代热活化延迟荧光(Thermally activated delayed fluorescence,TADF)发光材料的发光电化学池(Light-emitting electrochemical cells,LECs)成为新兴的研究方向而受到关注。由于TADF发光材料电荷分离态的激子属性,该类LECs器件发光光谱半峰宽往往达到100 nm以上,难以满足LEC高色纯度的需求。鉴于此,本文尝试将TADF敏化荧光(TADF-sensitized fluorescence,TSF)的激子管控策略应用到LECs领域当中。通过筛选合适的传输主体、TADF敏化剂、高吸光系数荧光染料和离子液体固态电解质为LEC的发光层,我们成功构建了高效TSF型的LECs器件。最终获得的TSF-LECs器件峰值外量子效率(The highest external quantum ef-ficiency,EQEmax)达到3.7%,峰值亮度(The peak luminance,Lmax)达到2285 cd·m^(-2)。与TADF-LECs的参比器件相比,TSF-LECs器件的光谱半峰宽(Full width at half maximum,FWHM)从106 nm降低至38 nm。本文还详细讨论了所制备TSF-LECs器件中的能量转移和激子损失途径。该工作为进一步优化设计TSF-LECs材料和器件奠定了基础。

摘要：【目的】鸡毒支原体(Mycoplasma gallisepticum,MG)和滑液囊支原体(Mycoplasma synoviae,MS)是对家禽危害最大的两种支原体,MG、MS的早期诊断是预防和控制禽支原体的关键环节。通过将重组酶聚合酶扩增技术(recombinase polymerase amplification,RPA)和测流层析试纸条(lateral flow dipstick,LFD)相结合,建立一种操作便捷、反应快速、结果可视化、可同时检测MG、MS两种病原的快速检测方法。【方法】基于MG的mgc2基因、MS的vlhA基因设计特异性引物和探针,优化反应时间、反应温度及引物配比建立双重LFD-RPA快速检测方法,评价其灵敏度、特异性、稳定性,同时对120份临床样品进行检测。【结果】双重LFD-RPA检测方法在37℃下反应5-10min即可完成扩增,其RPA-MG-F2/R2、RPA-MS-F1/R1最佳引物配比为0.6∶1.4。MG、MS的最低检出限分别为3.75 copies/μL、3.46 copies/μL。用该方法与OIE推荐的PCR方法对120份样品进行检测,二者符合率为93.3%。【结论】MG、MS双重LFD-RPA检测方法在恒温条件下即可完成扩增,其操作简单、反应快速、灵敏度高、特异性强、稳定性好,无需使用任何仪器即可观察到结果,适用于基层MG、MS单独感染或混合感染的现场快速检测。

摘要：针对现有的国家标准铝合金的试棒浇注模具,浇注的试棒存在夹渣、气孔、缩松、冷隔等铸造缺陷,无法合理反映合金的真实力学性能的现状,本文使用ANSYS等软件,利用流体静力学和传热学原理科学的分析了直浇道的倾斜角度和内浇道与集渣腔连接的位置铝合金组织的影响,设计了一种铝合金拉伸试棒的铸造模具。模拟结果表明,直浇道的倾斜角度为70°时,流体流速波动范围最小;内浇道与集渣腔连接的位置为集渣腔压心时,集渣腔集渣过滤效果最佳。浇注实验结果表明,本模具成型的ZL205A和ZL101试棒平均晶粒和枝晶间距均优于GB/T1173-2013模具成型试棒组织。分析认为,合理的流速控制(直浇道的倾斜角)和集渣腔高度设计有利于试棒获得晶粒细小,铸造缺陷少的组织。

摘要：在金属矿山数字化生产变革的推动下,如何从未来生产预测角度出发,以提高总体生产效率为目的,面向数字孪生开展细节化生产仿真已成为亟待解决的难题。针对准确度高、操作性强、前瞻效果好的调度需求,构建了露天金属矿山数字孪生系统架构,阐明了基于生产仿真试验的矿山数字孪生应用路径。结合作业车间调度问题(JSSP)分析方法,分别基于周期总产量PT最大和单设备产量均值PM最大构建了铲运设备流调度仿真的目标函数,并设计了包含构建仿真模型、检验模型误差、设计仿真试验和分析试验结果等步骤的仿真试验流程。最后以攀西某铁矿山的第5年生产计划为例,基于目标函数分别对采场内部运输和全过程运输开展了仿真预测计算,共计算了515种试验方案。模型计算的误差绝对值控制在2%以内,综合考虑产能、设备负荷和设备工作效率等数据之间的均衡性,推荐设备方案480和229为最优方案。研究表明:设计的仿真试验流程及模型预测结果可靠,能够实现对调度方案的多角度评估,可以为大规模连续生产系统仿真的创新应用提供依据。

摘要：鸡毒支原体(MG)和滑液囊支原体(MS)是对家禽危害最大的两种支原体,本研究拟建立基于重组酶聚合酶扩增技术(RPA)的MG、MS双重检测方法。以MG的mgc2基因、MS的vlhA基因为检测靶标设计数对引物,通过筛选得到最佳引物,优化反应时间和反应温度以确定最佳反应条件,通过优化MG、MS最佳引物配比确定双重基础RPA的反应体系,并进行灵敏度、特异性、重复性试验,用所建方法对120份临床样品进行检测。结果显示,建立的MG、MS双重基础RPA检测方法在37℃下反应20 min即可完成扩增,其最佳引物配比为0.6∶1.4。以重组质粒为模板时,MG、MS的最低检出限分别为3.75 copies/μL、3.46copies/μL;以基因组DNA为模板时,MG、MS的最低检出限分别为1.23×10^(-3)ng/μL、5.68×10^(-3)ng/μL。该方法具有良好的特异性和稳定性。分别用该方法与OIE推荐的单重PCR方法检测120份临床样品,结果表明,该方法的检出率高于OIE的PCR方法,与OIE的PCR方法一致性较强。上述结果表明,建立的MG、MS双重基础RPA检测方法具有操作简单、反应快速、灵敏度高、特异性强、稳定性好的优点,可实现临床MG、MS感染的鉴别诊断。

摘要：为提高充填液压支架后顶梁的疲劳寿命并降低制造成本,采用拓扑分析方法分析后顶梁的应力传递路径及可去除材料分布。根据拓扑分析结果,重新设计了后顶梁结构并建立其参数化三维模型,利用ANSYS Workbench软件对后顶梁进行多目标优化设计,分析优化后的后顶梁的质量、最大应力及疲劳寿命。结果显示,优化后的后顶梁空载内侧应力和满载外侧应力分别减少了5.8%和14.3%,疲劳寿命提高了11.63%,整体质量减轻了2.03%。优化后的后顶梁具有优越的静态性能及疲劳性。

摘要：为解决在操作系统环境下传输及提取NTP信息方法复杂度高、设备冗余的问题,联合STM32F103C8T6微控制器和W5500芯片实现了一种硬件协议的NTP网络时钟系统。使用STM32微控制器通过SPI通信方式配置W5500芯片,实现硬件TCP和UDP协议。工作状态控制信息保存到STM32的FLASH存储器中,实现了断电保护功能。系统上电运行,自动读取配置信息,在硬件UDP协议中解析NTP数据,得到NTP时间信息,经过转换和计算后,成为时间基准信号,去同步STM32芯片中设计的本地时钟。经过反复测试得到,时钟系统的误差小于50 ms,工作稳定可靠。它适合网络中无计算机操作系统的设备进行时间同步。

摘要：不同厂家、不同尺寸、不同分辨率的TFT-LCD屏与时序控制器TCON的接口不同,对应不同的差分信号格式。为了适应不同屏的图像显示,需要一种可编程的时序控制器TCON。通过在FPGA芯片上采用自滑动同步法,实现了TFT-LCD屏的TCON系统。该系统从视频处理主板输出的差分信号中提取视频数据,提出通过自滑动同步法使之与同步控制信号对齐;将提取的视频数据转换为源驱动器的输入信号,即mini-LVDS或RSDS格式的差分信号,同时产生门驱动器的时序信号;由源驱动器和门驱动器输出的信号驱动TFT-LCD屏显示图像信号。为了测试TCON的性能,使用两块FPGA电路板进行实验。一块FPGA电路板实现TCON时序控制器;另一块作为TCON的输入测试信号源,用于测试所设计的TCON性能。实验结果显示,所设计的TCON能够从LVDS视频差分数据中正确解析出视频数据,并转换为屏的源驱动器和门驱动器信号,驱动TFT-LCD屏显示视频信号。通过对比分析可知,使用自滑动同步法具有资源消耗少,功耗较低等优点。