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中国科学院工程热物理研究所专利:一种微通道热沉及微通道热沉性能测试装置
微通道板输入端的电场分布影响光生电子的运动轨迹和近贴型像增强器的性能。由于微通道板内大量的微通道孔使微通道板和光阴极之间的电场分布复杂化,为此本文采用有限元仿真分析软件Ansoft Maxwell 3D模拟并建立了微通道板结构和像增强器中微通道板输入端电场分布的关系模型。根据电场模拟结果分析了微通道板中不同孔径直径、孔径间距、微通道板孔的倾斜角及扩口情况对通道板输入端处电场分布情况的影响。同时讨论...
对皮秒高压脉冲驱动下微通道板中电子的渡越时间特性和增益特性进行了数值模拟,在电压脉冲波形分别为高斯形、三角形和梯形时,得到了电子渡越时间与电压脉冲宽度、幅度的关系曲线。在考虑入射电子为一高斯电子脉冲的情况下,获得了增益曲线的半峰全宽和峰值随脉冲电压幅度、宽度的变化规律。分析结果表明:当微通道板两端所加电压为梯形波时,微通道板中电子的渡越时间特性和增益特性较加三角波和高斯波要好。
本文设计制作温度可控全透明PDMS微通道阵列芯片。采用具有光学透明的PDMS和ITO导电玻璃,分别加工微通道阵列及加热器并利用真空氧等离子实现芯片的键合。芯片的温度控制部分采用单片机AT89C51为核心,通过对PID温度控制算法进行修正,芯片的温度控制精度可达到±0.2℃。该芯片可用于DNA分析或细胞培养。
微通道热沉是制作在硅芯片基底背面的微细通道,其水力直径范围为10~1 000 μm。微通道具有高表面积-体积比、低热阻、低流量等特点,是一种高效散热的解决方案。一个典型应用是激光二极管列阵的致冷。然而,微通道里流体的状态和传热与宏观状态相比有很大不同,有必要开展进一步研究。论文采用商业软件CoventorWareTM建立一个平板式微通道的有限元模型,据此对微通道中流体状态及传热进行了数值计算,获得...
本文设计制作温度可控全透明PDMS微通道阵列芯片。采用具有光学透明的PDMS和ITO导电玻璃,分别加工微通道阵列及加热器并利用真空氧等离子实现芯片的键合。芯片的温度控制部分采用单片机AT89C51为核心,通过对PID温度控制算法进行修正,芯片的温度控制精度可达到±02℃。该芯片可用于DNA分析或细胞培养。
介绍了半导体玻璃微通道板的主要性能,并与传统铅硅酸盐玻璃的相关性能进行了比较。阐述了半导体玻璃的研制工艺,研究了利用半导体玻璃材料制备微通道板的工艺途径,开发了靠玻璃本身体电导性质而无需氢还原工艺的微通道板,即半导体玻璃微通道板。研制出孔径为20μm、外径为12mm的半导体玻璃微通道板,实验利用紫外光电法测试了微通道板的增益、闪烁噪声和成像性能。结果表明新型微通道板具有明显的电子增益和低的闪烁噪声...
降低微通道板噪声和增加其电子增益是改善微光像增强器信噪比、视场清晰度和亮度增益最好的技术途经之一。采用具有高而且稳定的二次电子发射系数的皮料玻璃和与皮料玻璃的热物理性能相匹配且化学腐蚀速率比皮料大4个数量级的芯料玻璃以及与两者在一切工艺过程相匹配的实体边玻璃,通过优化实体边实芯工艺制作出的高性能微通道板,其暗电流密度小于5×10-13A/cm2,固定图案噪声和闪烁噪声明显降低;在真空系统中,经4...
比较了高性能微通道板和标准型微通道板在经过相同或类似制管工艺处理前、后电阻的变化,测定了高性能微通道板分别在真空烘烤和2个不同阶段电子清刷后电阻随电压及温度的变化关系。实验结果表明:高性能微通道板的热稳定性优于标准型微通道板,其电阻温度系数为-0.007/℃;经过第二阶段清刷后,电阻随电压的变化缓慢,电压系数为-1.11×10-4V-1;用这种材料和工艺制作的低电阻、大动态范围、高稳定性微通道板可...
简要说明了三代像增强器的特点,分析了微通道板的离子反馈形成机理,给出有效抑制离子反馈对光阴极造成伤害的2种方法,即一种是减少和清除微通道板的吸附气体,另一种是阻止反馈离子反馈到光阴极上。介绍了国外最新的三代像增强器,以及使用优化改进的高性能微通道板显著减薄甚至彻底去除微通道板离子反馈膜的方法,该方法能维持砷化镓光阴极足够长的工作寿命,还介绍了最新发展的体导电微通道板和硅微通道板。指出高可靠性无膜...
采用扫描电镜(SEM)、卢瑟福背散射谱(RBS)、原子力显微镜(AFM)、能量色散谱仪(EDS)、照度计、微通道板测试台等分析表征手段,从微通道板皮料玻璃表面的成分、形貌和结构上,研究了酸蚀时间对微通道板电子增益、体电阻、噪声电流和电子图像等电性能的影响。研究结果表明:酸蚀时间显著影响微通道板的电性能,经酸蚀120min后微通道板的电子增益和图像亮度达到最高值;随着酸蚀时间的增加,噪声电流相应增加...
简要描述了微通道板的工作原理,介绍了微通道板的主要特征性能及其工作参数,包括厚度、开口面积比、增益及增益均匀性、动态范围、噪声、工作寿命和空间分辨率等,阐述了这些特征性能和参数彼此间的相互关联和相互制约的特殊关系。在此基础上,对影响和制约微通道板名个特征性能和参数的特殊关系及因素作了详细分析。这项工作对进一步认识和协调处理微通道板的各种特征性能和参数有着非常积极的作用。
降低微通道板(MCP)的离子反馈噪声、提高像增强器的成像质量和工作寿命是MCP玻璃成分优化研究的主要目标,指出通过调整碱金属氧化物的引入种类和总量,并采用高温氢还原工艺获得一种玻璃成分得到优化的MCP,可提高玻璃的转变温度,耐500℃以上的高温烘烤且电性能相对稳定。该方法改善了通道内壁表面结构和MCP的耐电子冲刷能力,降低了气体吸附量且易于去除气体。文章最后给出了优化MCP玻璃成分所需开展的工作:...
鉴于离子阻挡膜保证了三代像增强器的工作寿命,但增加了微通道板和三代像增强器的噪声因子,降低了三代像增强器的信噪比,削弱了NEA光阴极的优势,提出一种最新研制的微通道板。它优化了玻璃成份,提高了玻璃的工作温度,同时还改善了通道内壁工作面结构,且开口面积比达到65%~70%。通过三代像增强器制管试验证实,这种高性能微通道板具有低噪声因子特性,与标准MCP相比,可显著提高三代管的信噪比。最后指出通过进一...
为了满足Φ30mm MCP大束流短时间电子清刷新工艺要求,以轴向电子枪工作原理为基础,利用静电场对电子的作用理论,分析了电子的运动轨迹,并对电子的偏转进行了计算。根据计算结果,设计了电子枪的基本结构,确定了电子枪的各种参数:灯丝材料为Φ0.05mm的钨(75%)铼(25%)合金丝;灯丝形状为“∨”字型;电子枪外径为Φ35mm,高度为20mm,最大加热功率为12.6W时,电子发射电流密度达到1.26...

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