1-mm gate periphery AlGaN/AIN/GaN HEMTs on SiC with output power of 9.39 W at 8 GHz

AlGaN/AlN/GaN high electron mobility transistor (HEMT) structures with high mobility GaN channel layer were grown on 50 min diameter semi-insulating (SI) 6H-SiC substrates by metalorganic chemical vapor deposition and large periphery HEMT devices were fabricated and characterized. High two-dimensional electron gas mobility of 2215 cm(2)/V s at room temperature with sheet electron concentration of 1.044 x 10(13)/cm(2) was achieved. The 50 mm diameter HEMT wafer exhibited a low average sheet resistance of 251.0 Omega/square, with the resistance uniformity of 2.02%. Atomic force microscopy measurements revealed a smooth AlGaN surface with a root-mean-square roughness of 0.27 nm for a scan area of 5 mu mi x 5 pm. The 1-mm gate width devices fabricated using the materials demonstrated a very high continuous wave output power of 9.39 W at 8 GHz, with a power added efficiency of 46.2% and power gain of 7.54 dB. A maximum drain current density of 1300 mA/mm, an extrinsic transconductance of 382 mS/mm, a current gain cutoff frequency of 31 GHz and a maximum frequency of oscillation 60 GHz were also achieved in the same devices. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

High repetition rate Q-switched microchip Nd:YVO4 laser with pulse duration as short as 1.1 ns

We have demonstrated a compact and an efficient passively Q-switched microchip Nd:YVO4 laser by using a composite semiconductor absorber as well as an output coupler. The composite semiconductor absorber was composed of an LT (low-temperature grown) In0.25Ga0.75As absorber and a pure GaAs absorber. To our knowledge, it was the first demonstration of the special absorber for Q-switching operation of microchip lasers. Laser pulses with durations of 1.1 ns were generated with a 350 mu m thick laser crystal and the repetition rate of the pulses was as high as 4.6 MHz. The average output power was 120 mW at the pump power of 700 mW. Pulse duration can be varied from 1.1 to 15.7 ns by changing the cavity length from 0.45 to 5 mm. Pulses with duration of 1.67 and 2.41 ns were also obtained with a 0.7 mm, thick laser crystal and a 1 mm thick laser crystal, respectively. (C) 2007 Elsevier GmbH. All rights reserved.

表面纳米化Zr的拉伸性能

利用表面机械研磨处理(SMAT)技术在Zr片状拉伸样品表面施加剧烈变形,获得超细/纳米晶粒组织的变形细化表层,其中Zr板厚度1 mm,两侧变形层厚度均为100μm.拉伸实验结果表明,表层细化组织提高了屈服强度和抗拉强度,使加工硬化能力及伸长率下降.应变速率在10~(-4)～10~(-3)s~(-1)范围时,拉伸强度随应变速率的提高而提高;应变速率增大至10~(-2)s~(-1)量级时,抗拉强度下降.扫描电镜观察显示出韧性韧窝状断裂特征.

Bubble Dynamics In Nucleate Pool Boiling On Thin Wires In Microgravity

A temperature-controlled pool boiling (TCPB) device has been developed to study the bubble behavior and heat transfer in pool boiling phenomenon both in normal gravity and in microgravity. A thin platinum wire of 60 mu m in diameter and 30 mm in length is simultaneously used as heater and thermometer. The fluid is R113 at 0.1 MPa and subcooled by 26 degrees C nominally for all cases. Three modes of heat transfer, namely single-phase natural convection, nucleate boiling, and two-mode transition boiling, are observed in the experiment both in microgravity aboard the 22nd Chinese recoverable satellite and in normal gravity on the ground before and after the space flight. Dynamic behaviors of vapor bubbles observed in these experiments are reported and analyzed in the present paper. In the regime of fully developed nucleate boiling, the interface oscillation due to coalescence of adjacent tiny bubbles is the primary reason of the departure of bubbles in microgravity. On the contrary, in the discrete bubble regime, it's observed that there exist three critical bubble diameters in microgravity, dividing the whole range of the observed bubbles into four regimes. Firstly, tiny bubbles are continually forming and growing on the heating surface before departing slowly from the wire when their sizes exceed some value of the order of 10(-1) mm. The bigger bubbles with about several millimeters in diameter stay on the wire, oscillate along the wire, and coalesce with adjacent bubbles. The biggest bubble with diameter of the order of 10 mm, which was formed immediately after the onset of boiling, stays continuously

Circular brass foil failed by plugging opposite to direction of incident laser beam

The peripheries of circular foils of 30 mm in diameter and 0.1 mm thick are fixed while their surfaces are subjected to a long pulsed laser over a central region that may vary from 2 mm to 6 mm in diameter. Failure is observed and classified into three stages; they are referred to as thermal bulging, localized shear deformation, and perforation by plugging. A distinct feature of the failure mode is that bulging and plugging occurred in the direction opposite to the incident laser beam. Such a phenomenon can be expected to occur for a laser intensity threshold value of about 0.61 x 10(6) W/cm(2) beyond which local melting of the material begins to take place.

聚二甲基硅氧烷（PDMS）表面液滴动力学的实验研究

液滴是自然界中普遍存在的一种物质形态。非连续微流体（液滴）是近年来微流体技术重要发展方向之一。对液滴的产生、启动、移动、合并、分离和碰撞过程的研究对于航天、微纳系统、电子显示、计算机冷却、喷墨、生物医学等学科领域有着重要的应用价值。液滴属于软物质，其力学性质介于流体和固体之间，其类固体（solid-like）行为来自于曲率产生的Laplace压力和表面张力的约束。对液滴动力学行为的研究有着重要的学术价值。 本文的主要工作是针对生物微电子机械系统（Bio-MEMS）以及柔性微纳电子加工中常用的材料聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane，PDMS）为基底的液滴动力学实验研究。 液滴是一个理想的微反应器，许多实验可以集成在一个液滴或多个液滴内完成。液滴本身的动力学特性对于实验的完成效率和质量有着重要的影响。液滴的微操控技术包括多相流法、电润湿法、热毛细管法、介电泳法等。液滴的动力学特性受到基底的影响非常大，包括基频、振动模态、运动过程等均随基底的润湿性、弹性模量的变化而有所变化。 在Bio-MEMS以及柔性微纳电子加工当中，PDMS扮演着越来越重要的角色，尤其是PDMS的润湿性和电润湿特性。目前的PDMS在Bio-MEMS当中主要是用于制备各种微流道。常见的问题主要是一方面PDMS是疏水材料，影响流体的输运。另一方面是液体在这种低Reynolds数情况下不易混合，反应效率低。本文提出了在PDMS表面溅射纳米厚度的金来减小PDMS表观接触角的方法。这种方式在特定喷金量的情况下可以在PDMS表面产生多层次的压应力波纹。这种压应力波纹对于柔性微纳电子加工，以及微流道中加速流体混合有着非常重要的作用。 电润湿是另一种可以使PDMS亲水化的方法。实验证明，PDMS具有较好的电润湿性质。此外电润湿也是目前操纵液滴的主要方式。目前一个常见的问题是电击穿现象阻碍了驱动电压的低压化，且低Reynolds数情况下液滴的混合效率偏低。此外电极还会由于少量电解的发生导致腐蚀及对液体样品的污染。本文提出了接触式的电润湿，在电极逐渐触碰液滴的过程中，液滴发生百Hz的失稳振动，稳定后接触角减小。这种电润湿模式可以有效的提高临界击穿电压，避免液滴被腐蚀后的电极污染，同时可以加快液滴的混合效率。其失稳特征时间在10 ms量级，这恰是所用液滴特征尺度在1 mm左右的电润湿器件的最快响应时间。并采用液滴振动的理论估算了液滴的失稳时间，同时还考虑了基底润湿性对液滴振动过程的影响。 液滴的启动是电润湿操控液滴过程中的重要环节。通常的液滴启动都是在非连续基底上依靠逻辑电路产生的电势变化来驱动液滴。无论是逻辑电路的设计还是驱动装置的加工都非常复杂。本文首次实现了在超疏水生物样品荷叶上的液滴启动，启动速度为数十毫米/秒，启动时间为10 ms量级。并利用PDMS成功的仿制了荷叶结构实现了超疏水的PDMS表面，荷叶同仿荷叶的PDMS超疏水表面具有相近的润湿性。 在数字微流体操控液滴的过程中，液滴的合并涉及液滴的碰撞，而且MEMS系统当中利用液滴撞击进行冷却的实验已经有所开展。同时理解液滴碰撞还对许多领域包括生物、化学、喷墨、大气物理等有着非常重要的作用。本文实验研究了Weber数和毛细数对液滴碰撞过程的影响，通过改变Weber数和毛细数得到了四种不同的响应模式。

板料激光弯曲试验

针对大飞机壁板用的铝合金板料AA6056进行激光弯曲过程的试验研究.试验选用厚度为1.0 mm和2.5 mm的薄板,采用多组不同的工艺参数进行对比分析.采用直径0.1 mm的镍铬.镍硅热电偶作为温度传感器,YOKOGAWA MV200型便携式记录仪测量板料表面的温度;使用MV.1300UM CCD拍摄板料激光弯曲变形的过程,通过自行开发的实时采集软件记录并进行图像处理,最终得到了板料激光弯曲变形过程的实测曲线.试验结果为该过程的数值模拟提供了更为精确的验证依据,为深入研究板料激光弯曲过程奠定了试验基础.

减压直流非转移弧等离子体射流速度的静电探针测量

组建了一套利用静电探针诊断技术测量减压直流非转移弧等离子体射流速度的实验系统.对以纯氩为工质的等离子体,在气流量1.25×10~(-4) kg/s、弧电流80A、真空室压力165 Pa的条件下,测量了射流的速度及其分布.结果表明射流在发生器出口处中心最高速度约为1 200 m/s,在半径20 mm处减小到635 m/s.沿射流轴线方向的速度梯度约为10 (ms~(-1))/mm.射流速度随着弧电流增加而缓慢单调增加;当真空室压力从165 Pa提高到2 kPa时,发生器出口轴线上的射流速度从1200 m/s降至570 m/s.

Electron quantum path tuning and isolated attosecond pulse emission driven by a waveform-controlled multi-cycle laser field

We investigate high-order harmonic emission and isolated attosecond pulse (IAP) generation in atoms driven by a two-colour multi-cycle laser field consisting of an 800 nm pulse and an infrared laser pulse at an arbitrary wavelength. With moderate laser intensity, an IAP of similar to 220 as can be generated in helium atoms by using two-colour laser pulses of 35 fs/800 nm and 46 fs/1150 nm. The discussion based on the three-step semiclassical model, and time-frequency analysis shows a clear picture of the high-order harmonic generation in the waveform-controlled laser field which is of benefit to the generation of XUV IAP and attosecond electron pulses. When the propagation effect is included, the duration of the IAP can be shorter than 200 as, when the driving laser pulses are focused 1 mm before the gas medium with a length between 1.5 mm and 2 mm.

超连续谱干涉方法测量古依相移

利用两束超连续光干涉得到的信号,测量了透镜焦点附近飞秒激光脉冲的古依(Gouy)相移。根据得到的光谱干涉信号,利用傅里叶变换得到相对相位值。激光光束在聚焦透镜后的束腰半径可以由成像方法测得。根据测量得到的激光光束束腰半径,用非线性拟合的方法得到了古依相移曲线,拟合曲线与实验结果符合得非常好。给出了古依相位在焦点前后1 mm区域内的移动量。

参变过程中的群速延迟对晶体匹配长度的影响

基于能量守恒和三波耦合波方程, 建立了超短脉冲在参变过程中二次谐波产生时的I类和II类相位匹配条件、基波与谐波之间的群速延迟时间、以及群速失配对晶体长度限制的理论基础。以负单轴非线性光学晶体CsLiB6O10为例, 分析和数值计算了超短脉冲宽度为100 fs时, 谐波的群速匹配长度随基波波长变化的规律。研究结果表明在I类相位匹配条件下, 基波波长为642 nm时, 群速延迟最小, 相应的群速匹配晶体长度最长为19.1 mm;在II类相位匹配条件下, 基波波长为767 nm, 群速延迟最小, 群速匹配长度最

Passive Q-switching of short-length Tm3+-doped silica fiber lasers by polycrystalline Cr2+:ZnSe microchips

We demonstrate passive Q-switching of short-length double-clad Tm3+-doped silica fiber lasers near 2 mu m pumped by a laser diode array (LDA) at 790 nm. Polycrystalline Cr2+:ZnSe microchips with thickness from 0.3 to 1 mm are adopted as the Q-switching elements. Pulse duration of 120 ns, pulse energy over 14 mu] and repetition rate of 53 kHz are obtained from a 5-cm long fiber laser. As high as 530 kHz repetition rate is achieved from a 50-cm long fiber laser at similar to 10-W pump power. The performance of the Q-switched fiber lasers as a function of fiber length is also analyzed. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Ti：LiAlO2新型晶体的结构分析

通过研究提拉法生长的掺杂Ti浓度为0.2at%的LiAlO2晶体吸收光谱,荧光光谱和红外光谱,来分析此新型晶体的结构.分析发现光谱中仅出现了四价Ti离子的196nm的特征吸收峰,用235nm光激发得到384nm的特征发射峰;针对吸收光谱中660-820nm出现的四个弱小吸收峰提出了一个色心模型,从而解释了空气和富Li气氛处理后吸收峰消失的现象;对比纯LiAlO2晶体的红外光谱发现,Ti的掺入仅影响了[AlO4]键强,而[LiO4]及相关键强几乎不变;结合ICP测试估算出直径50mm,厚1mm的Ti：LiA

华北早二叠世鳞木类大孢子囊-孢子叶复合体—无被果孢属(Achlamydocarpon Schumacker-Lambry)的研究

本论文系统回顾了无被果孢属的研究历史，讨论了无被果孢属的鉴定特征及种的划分依据，总结了无被果孢属已有种的特征及分布。在此基础上对山西太原西山煤田太原组7号煤层煤核及河北平泉杨树岭煤矿太原组火山凝灰岩中的无被果孢属进行了详细的解剖学研究，把它们与无被果孢属已有种进行了详细的对比后，共鉴定出二个新种和二个未定种。这二个新种的主要特征如下： 过渡无被果孢（新种）Achlamydocarpon intermedia sp. nov. 大孢子囊大约长6.0－10.0 mm，宽4.6 mm，高1.4mm，背腹扁状，具顶脊，两侧角明显, 近轴端开口。孢子囊壁复杂，分化为三层：最外层为单层柱状细胞层;中层1－2层细胞厚，细胞具深色内含物，壁薄;内层1－3层细胞厚，细胞壁强烈加厚。柱状层朝近轴端方向厚度加大。大孢子叶柄背脊不甚发育，具明显侧翼，侧翼的末端膨大并下垂使得柄的横切面略呈 “M”形。侧翼的宽度由近轴端向远轴端随孢子囊宽度的增加而增加，整体宽度大致保持为孢子囊的宽度的1/2左右。侧翼的近轴面具对称的厚壁组织区域。木质部束在近轴端为近等径状，向远轴端则变为略呈水平伸长状。通气组织发达，独立空腔结构贯穿孢子叶柄的整个长度。败育大孢子似乎具肿块结构。 本新种产于山西太原西山煤田太原组7号煤层煤核中。 2、平泉无被果孢（新种） Achlamydocarpon pingquanensis sp. nov 大孢子囊10.0－15.0 mm长，8.1 mm宽，3.0 mm 高。背腹扁，不具顶脊，两侧角明显，远轴端开口。壁复杂，分化为5层：最外层为薄壁细胞层，厚1-3层细胞;次外层为次生壁强烈增厚的细胞层，厚2-数层细胞;中层为具深色内含物的薄壁细胞层，厚2-数层细胞;次内层为与次外层相似的厚壁细胞层;内层为厚度达数个细胞的薄壁细胞层。孢子叶柄侧翼发育，宽度大于孢子囊宽度。背脊或龙骨很不显著。远轴面有时呈强烈的起伏不平状。大孢子囊底部与孢子囊柄连结部分由厚壁的细胞构成。不育组织垫结构较显著。功能大孢子扁缩，在近轴端发育较好，上表面具一突起结构。败育大孢子瘪缩，结构复杂，具明显肿块结构（？），瘤状肿块结构与败育孢子表面相连部分呈棒状。孢子叶柄近轴面不具有明显的厚壁组织区域;维管束由木质部束、维管束鞘及其所围成的空腔组成，但在远轴端仅剩下木质部束;通气组织发达，在维管束下方形成一独立空腔。 本新种分别产于山西太原西山煤田太原组7号煤层煤核和河北平泉杨树岭煤矿太原组火山凝灰岩中。 过渡无被果孢（新种）的特征介于欧美植物区的变异无被果孢类型和塔赫他间无被果孢类型之间。平泉无被果孢（新种）则与变异无被果孢类型较相近，但二者的大孢子囊壁的最外层完全不同：前者的是柱状细胞层，而后者的则由近等径的类似薄壁组织的细胞构成。二个未定种中，无被果孢（未定种 1）与过渡无被果孢（新种）很相似，区别在于前者的大孢子囊壁缺乏最外层的柱状细胞层以及孢子叶柄具明显的背脊或龙骨。无被果孢（未定种 2）则与塔赫他间无被果孢类型较接近。 根据华夏植物区和欧美植物区的化石材料和文献，探讨了保存不完整的大孢子囊-孢子叶复合体的远轴端和近轴端的判断方法：孢子囊较宽较高、孢子叶柄较为粗大、侧翼较发育、维管束较大、通气腔较发育的一端往往为远轴端，反之则为近轴端。 还讨论了无被果孢属一些构造的演化趋势： 1、孢子囊壁由简单向复杂或高度分化; 2、通气组织由不发达到高度特异化; 3、叶迹从微弱到显著，从简单到复杂; 4、败育大孢子从饱满到瘪缩，从表面平整到高度曲折，结构复杂化 5、大孢子四分体结合紧密度呈下降趋势

海南岛长昌盆地始新世孢粉植物群及其古植被和古气候研究

植物作为气候环境变化的敏感指示物，能够提供许多有价值的气候环境变化信息，通过保存在地层中的植物化石和孢粉研究第三纪气候和环境变化已成为当今国际上的重要研究领域。 近年来，随着许多定量化的古气候分析方法(如：叶相分析法、树木年轮气候学法、共存分析法和特有种气候分析法）的不断出现，研究精度愈来愈高，已从定性描述过渡到定量化重建的阶段。 在本研究论文中，我们利用德国科学家Mosbrugger和Utescher在1997年倡导的共存分析法对海南岛长昌盆地始新世气候进行定量研究，并对盆地当时的古植被进行了重建。 长昌盆地始新世孢粉植物群以被子植物花粉占绝对优势(94.5%)，主要以壳斗科个体极小的三沟、三孔沟花粉为主(88.9%)，其他热带一亚热带分子有枫粉、山矾粉、棕榈粉和桃金娘粉等;裸子植物花粉含量较低(<3%)，以松粉为主，铁杉粉、杉粉和麻黄粉零星出现;蕨类植物孢子含量低(<2.7%)。孢粉组合表明始新世时盆地中央的平原或丘陵地带生长着亚热带常绿落叶阔叶林，在盆地周围的山地生长着温带常绿落叶阔叶林和针叶林植被。 通过共存分析获得的长昌盆地始新世气候参数如下：年均温为14.2 - 19.4oC;最热月均温为24.1-29.1 0C;最冷月均温为1.7-8.6 0C;年较差为18.6-24.6oC;年均降雨量为797.5 -1113.3 mm;最大月降雨量为141.5 -268.1 mm;最小月降雨量为8.9- 14.1 mm。 我们将长昌盆地始新世孢粉植物群和古气候与吉林珲春始新世孢粉植物群和古气候进行比较，结果表明始新世时两地虽然相距23个纬度，但南北气候差异不大，均比较温暖湿润。其可能原因是：一方面，当时我国位于欧亚大陆的东南缘，受大气环流和洋流的影响比较均一;另一方面，始新世时青藏高原抬升并不剧烈，我国大部分地区的地势较为平缓，地面大气层的密度比较均匀，气温保持匀和状态。