考虑到多层介电镜的影响,我们评估了单个发射极和光腔内的辐射场之间的精确偶极耦合强度。我们的模型允许一个人自由地改变腔的共振频率,光或原子过渡的频率以及介电镜的设计波长。耦合强度是针对具有未结合频率模式的开放系统得出的。在非常短的空腔中,用于确定其模式体积和定义的长度的有效长度不同,并且也发现与它们的几何长度有明显不同的分歧,并且辐射线在介电镜中最强。对于腔体比其谐振波长长得多,该模式体积通常从其几何长度中采用的模式进行接近。
在本文中,我们为基于空腔光学原理的原子力显微镜提供了力传感器。我们解释了力传感器的功能,设计,工具和表征。力传感器的机械部分由一个非常细的尖端组成。在悬臂底座附近是一个LC电路,其共振频率在4 - 5 GHz范围内。电感器由超导蜿蜒的纳米线组成,该纳米线在紧张时会改变其电感。因此,可以通过测量LC电路的谐振频率如何变化来检测到可以检测到的瓷砖的机械运动。机械运动产生了微波频谱中的边带。一种检测方法是基于由两个微波色调驱动的电路,而悬臂则由安装在传感器附近的压电振荡器附近靠近其质量共振。测量信号的幅度取决于悬臂运动和微波色调的相位差。制造中的关键步骤包括释放悬臂的释放,通过将基板从前侧和后侧蚀刻出来,以及在悬臂的自由端上沉积尖端。制造是在整个半导体晶圆上进行的,并具有高产量。在几毫升的温度下,以几个赫兹的顺序测量了光力耦合强度G 0。然而,由于存在非热波动力,因此无法对悬臂与LC电路的共振频率移动的耦合恒定机械运动进行准确的校准。我们还介绍了LC电路中的微波损耗在范围1中的变化。7 - 6 K.我们的电路表现出比热平衡准粒子预期的更高的损失,我们将其归因于电路介电。准粒子损失设定了我们电路可以达到的质量因素的上限,而不管拓扑是什么。此外,LC电路在电流和动力学之间表现出非线性关系,从而实现了机械边带的参数扩增。因此,提出的力传感器将力传感器(悬臂),检测器(LC电路)和参数信号放大器(通过LC电路的非线性)集成在一个和同一组件中。
几年前电子设备的功率要求很高。但是,随着基于Internet的系统的技术发展,低功率的微电子设备的设计,WSN和IoT设备的设计变得必要。在这些系统中,大小和功率要求很低,在大多数情况下,电池的替代是具有挑战性的。对于这些微电子和物联网设备,丰富的能量收割机非常有用。在不同的丰富能源资源中,用压电悬臂束能量收割机收集振动能量。这项研究工作介绍了能量收割机(EH)的设计和分析,该功能收割机(EH)中包含一个单个压电悬臂梁,该悬挂式横梁捕获了悬架桥的振动能量。这种方法通过将压电能量收获构建为解决低功率设备面临的力量挑战的解决方案,将两件事联系在一起,从而使过渡变得更加自然和连接。设计中的主要挑战是将桥梁的共振频率与压电EH相匹配,该压电EH约为2.5Hz,以提取最大功率。为了克服Comsol多物理学中的特征频率分析。单光束压电EH的3D几何形状是在Comsol多物理固体作品中设计和分析的。在这项研究工作中,基于COMSOL多物理学中的第一个六种特征频率分析,单光束压电频率的几何参数与特征频率之间建立了关系。选择(0.98 m/s²)的力是因为它避免了与关键系统组件共鸣。对于有限元分析(FEA),通过在悬架桥中施加等于振动力(0.98m/ s2)的力来振动压电单光束收割机。收割机的输出的共振频率为2.5Hz。压电的输出为2.5Hz的800毫米伏特非常低。还将压电EH的输出结果与具有单分支结构的悬臂梁进行了比较。
Geislinger 扭转弹性联轴器采用了与碳纤维太阳轴类似的尝试。全钢动力传动系部件可集成到变速箱中,并为中速传动系同轴行星变速箱的第二级或第三级太阳轴引入扭转弹性。在高速变速箱中,联轴器可完全集成到并联级的第二个齿轮中。在这两种解决方案中,Geislinger 联轴器提供的系统扭转弹性降低可将共振频率移至较低水平,并可完全隔离系统与振动(参见振幅比较)。它集成到大型内燃机的凸轮轴驱动齿轮中,已经是一种经过验证、证明且广泛使用的解决方案,可降低船舶推进系统中的结构噪声。
图3。微波传输NB CPW谐振器带有或没有YIG条带和磁场在2K。A,NB谐振器设备的示意图,其YIG条带有YIG条的间隙内。整个设备的尺寸为3.5×4.4 mm 2。两个NB谐振器的长度为13毫米和13.5毫米。插图:具有相同放大倍率的选定区域的光学显微镜图像。所示的YIG条(颜色对比度增强)为10900μm2(顶部)和10300μm2(底部)。b,两个NB谐振器的微波传输(S21)频谱,其间隙中没有YIG条。在4.364和4.203 GHz处的两个尖锐倾角(共振)分别对应于13 mm和13.5 mm共振器的共振频率。c,在零场(蓝色)的13.5毫米谐振器的微波传输光谱,在零场(橙色)的101200μm2 Yig条,
提出了一种基于反铁磁/重金属 (AFM/HM) 异质结构的光触发和电控制超快神经形态计算处理器的概念。基于 AFM/HM 的人工神经元由短 THz 范围脉冲激发,从而触发 AFM 中的进动。HM 层中的偏置电流可用于修改进动的共振频率。进动通过逆自旋霍尔效应转换为 HM 层中的电流。因此,提出了一种神经形态处理器模型,该模型由基于 AFM 的兴奋性人工神经元(振荡器)和处理神经元(检测器)组成。我们表明,使用光激发可以在低功耗下显著提高神经形态计算的处理速度。演示了最简单逻辑运算(OR、AND)的实现示例。
本文介绍了一种具有改进的流量灵敏度的 μ-科里奥利质量流量传感器装置。建立了一个 FEM 模型,该模型可以估算 μ-科里奥利装置的各种参数,例如共振频率、弹簧常数和科里奥利力。然后,这些参数用于分析模型以确定流量灵敏度。所提出的 FEM 模型可以快速模拟这些属性,通过改变设计的多个维度和其他属性来实现优化,并观察它们对流量灵敏度的影响。根据模拟结果,制造了三种装置。所有装置都经过了特性分析,并对不同装置以及测量结果和模拟结果进行了比较。该模型预测的共振频率误差小于 10%,但 1 个(共 6 个)装置除外。根据装置的类型,预测的灵敏度准确度在 6-40% 以内。与典型尺寸的参考装置相比,流量灵敏度提高了约 4-11 倍。
解决方案 作为工厂现代化计划的一部分,安装了横河电机 RotaMASS 科里奥利质量流量计来替换可变面积流量计。RotaMASS 通过测量流体流经以共振频率振动的测量管时产生的科里奥利力,可以精确测量质量流量。当与现代数字技术相结合时,这种测量原理可提供 0.1% 的测量值精度。科里奥利测量原理还意味着流量计不受少量夹带空气或流体污染的影响。RotaMASS 独特的“盒中盒”机械结构提供与工艺设备的双重机械隔离。结构中有两个装配盒。外盒将工艺连接件连接到仪表,而内盒支撑和隔离仪表的测量部分。外盒旨在吸收来自工艺管道的外部应力,并从机械上将内盒与振动隔离。这消除了工艺管道引起的跨度和零点效应。
为量子电路制造空中桥梁 学期项目 一般信息 实验室:混合量子电路实验室 (HQC) 主管:Simone Frasca 博士 地点:EPFL PH、EPFL CMi 开始日期:尽快 联系方式:simone.frasca@epfl.ch 动机 量子技术正在开辟计算和传感领域的新前沿,共振结构在其中许多突破中发挥着至关重要的作用。但是,随着我们突破量子系统的可能性极限,我们面临着新的挑战,例如紧密排列的谐振器之间的干扰。这些不必要的共振被称为槽模式,它们会干扰读出电子设备,从而严重破坏量子性能。值得庆幸的是,研究人员找到了一个解决方案:空中桥梁。通过将传输线的两侧接地,空中桥梁可减少杂散电感,并将槽模式的共振频率推到量子应用感兴趣的频谱之外。利用这种技术,我们可以扩展量子元素的数量,而不需要多条低温管线,为量子计算和传感开辟新的可能性。
还有另一个与电路大小有关的DK。通常,使用DK值较低的材料的电路比使用具有更高DK值的材料的电路具有更长的波长。许多RF应用对波长非常敏感,电路特征的设计通常基于波长的一部分。举例来说,旨在共振剂的纤维结构通常被设计为具有与一半波长有关的物理大小,以期与预期的共振频率相关。在此示例上扩展,如果RF电路设计的目的是在3.6 GHz处具有共鸣峰,则使用20米的材料;材料的DK值为3.66,因此谐振元件的长度应约为0.97英寸(24.6mm)。但是,在相同的比较和唯一的区别的情况下,材料的DK值为6.4,谐振元件的长度将减小为0.77”(19.6 mm)。的尺寸降低约20%,如果使用材料为11.2的材料,则尺寸降低了37%。使用