摘要 SCD 在过去几年中开发了一系列间距为 10 µm 的中波红外 (MWIR) 波段数字红外探测器,具有多种阵列格式(1920×1536、1280×1024 和 640×512),并配备两种类型的传感阵列(InSb 和 XBn-InAsSb),适用于各种电光 (EO) 系统。InSb 光电二极管阵列基于 SCD 成熟的平面植入 p-n 结技术,该技术覆盖整个 MWIR 波段,设计工作温度为 77K。获得专利的 XBn-InAsSb 屏障探测器技术覆盖了 MWIR 波段的蓝色部分,并提供与平面 InSb 相当的电光性能,但工作温度高达 150 K。两种传感阵列 InSb 和 XBn 均采用倒装芯片接合到我们的 0.18 μm CMOS 技术读出集成电路 (ROIC)。然后将 FPA 组装到定制设计的杜瓦瓶中,这种杜瓦瓶可以承受恶劣的环境条件,同时最大限度地降低探测器的热负荷。专用的近距离电子板为 ROIC 提供电源和定时,并支持通信和视频输出到系统。该系列探测器配有各种低温冷却器和高度灵活的外壳设计,可覆盖广泛的 EO 应用。尺寸较小的探测器特别适用于更紧凑、成本更低的应用,例如微型有效载荷、武器瞄准器、手持式相机和遥控武器站。使用 XBn- InAsSb 传感材料,可提高 F
摘要:现代可重复使用发射器的发展,例如采用 LOX/LCH4 Prometheus 发动机的 Themis 项目、采用 LOX/LH2 RSR2 发动机的可重复使用 VTVL 发射器第一级演示器的 CALLISTO 以及采用 Merlin 1D 发动机的 SpaceX 猎鹰 9 号,都凸显了对先进控制算法的需求,以确保发动机的可靠运行。这些发动机的多次重启能力对节流阀提出了额外的要求,需要扩展控制器有效性域,以便在各种操作状态下安全地实现低推力水平。这种能力也增加了部件故障的风险,尤其是当发动机参数随着任务概况而变化时。为了解决这个问题,我们的研究使用多物理系统级建模和仿真,特别关注涡轮泵部件,评估了可重复使用火箭发动机 (RRE) 及其子部件在不同故障模式下的动态可靠性。使用 EcosimPro-ESPSS 软件(版本 6.4.34)进行的瞬态条件建模和性能分析表明,涡轮泵组件在标称条件下保持高可靠性,涡轮叶片即使在变化的热负荷和机械负荷下也表现出显著的疲劳寿命。此外,提出的预测模型估计了关键部件的剩余使用寿命,为提高可重复使用火箭发动机中涡轮泵的寿命和可靠性提供了宝贵的见解。本研究采用确定性、热相关结构模拟,关键控制目标包括燃烧室压力和混合比的最终状态跟踪以及操作约束的验证,以 LUMEN 演示发动机和 LE-5B-2 发动机为例。
摘要 增材制造 (AM) 正迅速成为汽车、航空航天、医疗等许多行业制造零部件的主导技术。具有更高沉积速率的电弧增材制造 (WAAM) 技术正在成为 AM 中的突出技术。基于线材的增材制造需要高热量输入来熔化线材进行沉积。当组件建立在多层上时,它涉及各种加热和冷却循环,从而导致不均匀的热负荷。由于重复的循环,残余应力会滞留在零件内部并导致各种缺陷,如裂纹、变形、翘曲、部件的生命周期缩短等。需要降低残余应力以最大限度地减少缺陷。本文讨论了预热和锤击压缩载荷等多种技术对最大限度地减少残余应力的影响。预热基材(沉积发生在其上)将降低热梯度,从而降低残余应力。由于残余拉应力是在基于线材的熔覆过程中产生的,而该应力可通过施加压缩载荷来消除,因此,我们内部开发了一种用于施加压缩残余应力的气动装置,以尽量减少残余拉应力。在这项工作中,我们准备了四种不同的样品;1) 沉积状态(未进行预热和锤击),2) 沉积后进行锤击,3) 预热后沉积,4) 预热后沉积后进行锤击,以通过 X 射线衍射法测量残余应力。研究发现,预热和锤击单独可尽量减少残余应力,而综合效果则表明残余拉应力大大降低。
前沿人工智能 (AI)/图形/移动处理器、动态随机存取存储器 (DRAM) 器件和异构集成 IC 堆栈都面临着同样的热管理挑战,即被测器件 (DUT) 太热而无法测试。即使在室温晶圆卡盘设置下,移动片上系统 (SoC) 器件结温也可能达到 100°C 至 150°C 之间。对于全晶圆 DRAM 测试,单次着陆测试期间可能施加高达 2,000W 的功率。最近的技术路线图显示散热要求甚至更高,最高可达 3,500W。随着异构集成芯片堆栈的兴起,测试单元热管理变得更加复杂。在测试堆叠有多个芯片的基片时,每个硅片面积的热负荷会增加一个数量级。如果不控制温度,可能会导致探针烧毁、器件损坏和测试结果不准确。除非先测量温度,否则无法控制温度。 ATT-Systems(FormFactor 旗下公司)的低热阻 (LTR) 晶圆夹盘技术在热夹盘上应用了多个温度传感器,以准确检测 DUT 温度并调节散热以达到所需的测试温度。LTR 在生产测试中表现出良好的效果,解决了“温度过高而无法测试”的难题。
硅自旋量子比特的最新进展增强了它们作为可扩展量子信息处理平台的地位。随着单量子比特门保真度超过 99.9% [1],双量子比特门保真度不断提高[2-6],以及该领域向大型多量子比特阵列发展的步伐[7,8],开发高效、可扩展的自旋控制所需的工具至关重要[9]。虽然可以利用交流磁场在量子点 (QDs) 中实现单电子自旋共振 [10],但所需的高驱动功率和相关热负荷在技术上具有挑战性,并限制了可达到的拉比频率 [11]。随着自旋系统扩展到几个量子比特以外,最小化耗散和减少量子比特串扰的自旋控制方法对于低温量子信息处理将非常重要 [12]。电偶极自旋共振 (EDSR) 是传统电子自旋共振的一种替代方法。在 EDSR 中,静态梯度磁场和振荡电场用于驱动自旋旋转 [13]。有效磁场梯度的来源因实现方式而异:本征自旋轨道耦合 [14-16]、超精细耦合 [17] 和 g 因子调制 [18] 已用于将电场耦合到自旋态。微磁体产生的非均匀磁场 [19, 20] 已用于为 EDSR 创建合成自旋轨道场,从而实现高保真控制 [1]。方便的是,该磁场梯度产生了一个空间自旋轨道场。
随着电力系统向更高比例的可变可再生能源转型,以及为实现减排目标而减少使用传统发电厂,对替代灵活平衡工具(如负荷转移)的需求不断增加。由于运输能力的局部限制和发电日益分散,表征此类灵活平衡资源的地理分布非常重要。这项工作的目的是使用 Kleinhans (2014) 先前开发的时间分辨负荷转移模型,以 NUTS-3 空间分辨率估计德国工业负荷转移潜力,并开放所有输入数据、方法、代码和结果。分析的重点是生产工业产品的电力密集型机器提供负荷转移的潜力(此处称为工业过程),因为它们目前可直接利用,而工业过程热作为次要主题进行研究,因为它主要由化石燃料提供,因此需要未来的开发才能利用。调查的四个主要研究问题是:(1)是否可以使用来自统计数据数据库或行业报告中的易于获取的数据来估算 NUTS-3 工业过程的年度能源需求,而不是像之前发表的几项研究 NUTS-3 工业负荷转移潜力的研究那样使用更难获得的工厂特定数据,(2)使用所选方法得到的负荷转移潜力结果与现有文献相比如何,(3)如何估算 NUTS-3 过程热负荷转移潜力,以及该潜力与工业过程相比如何,以及(4)到 2050 年工业过程的负荷转移潜力将如何发展。
摘要 电力系统灵活性与电力系统管理变化的能力有关。提供灵活性进步的解决方案对未来电力系统至关重要。开发和部署创新技术、通信和监控可能性以及增加交互和信息交换,是提供整体灵活性解决方案的推动因素。此外,需要开发新的市场设计和分析方法以及与系统规划和运营相关的方法和程序,以利用现有的灵活性为社会提供最大价值。然而,灵活性并不是一个统一的术语,缺乏一个普遍接受的定义。灵活性术语被用作涵盖电力系统中各种需求和方面的总称。这种情况使得讨论电力系统的灵活性变得非常复杂,需要进行区分以提高清晰度。在本报告中,解决方案是区分需求上的灵活性术语,并将灵活性需求分为四类:电力灵活性、能源灵活性、传输容量灵活性和电压灵活性。在这里,灵活性需求是从整个系统的角度(稳定性、频率和能源供应)和更局部的角度(传输容量、电压和电能质量)来考虑的。考虑到电力系统运行和规划的灵活性支持,需要在从几分之一秒(例如稳定性和频率支持)到几分钟和几小时(例如热负荷和发电调度)到几个月和几年(例如季节性充分性规划和新投资规划)的时间范围内进行。本报告中提出的分类有助于加深对灵活性需求的理解,以便能够识别和选择最合适的灵活性解决方案。关键词灵活性;电力系统运行和规划;电力;能源;电压;传输容量
RF健康效应射频或RF是一种非电离辐射的形式,其中包括用于电信的频率,例如无线电和电视广播,手机,业余无线电和卫星。连续暴露于高水平的RF可能会导致组织热加热,从而导致类似于热应激的症状。过度暴露的症状包括疼痛,皮肤变红和体温升高。身体的加热不是瞬时的。它发生几分钟后。效果取决于RF能量的强度或强烈,暴露的持续时间以及身体在消散吸收能量方面的有效性。最容易受到这些影响的器官是眼睛和睾丸,因为这些器官缺乏血液流动以消除多余的热负荷。这些器官的影响可能会在30分钟到一个小时后发生。此外,与屋顶天线直接接触引起的烧伤是另一种潜在的健康效应。植入的医疗设备可能受RF的影响。具有植入医疗设备的大学员工,例如起搏器,除颤器,药物输送系统,他们使用RF天线访问屋顶的员工应遵守有关RF领域的设备制造商和医师建议。RF天线特性校园的RF天线是矩形方向面板或扇形天线,大约为1 x 4英尺。RF能量或光束的高度等于天线的高度。某些能量以3至4度角向下定向,但没有从天线向后向后的能量。RF能量随着距离而迅速降低。因此,距离是限制RF暴露的关键。RF暴露是一个问题。因此,要保守,员工应保持至少6英尺的距离天线。
摘要 — 本文使用 ANSYS-FEM(有限元方法)对电力电子模块 (PEM) 进行直接耦合热机械分析,并结合参数模型降阶 (pMOR) 技术。与目前大多数通过顺序耦合热机械模型进行耦合热机械分析的模型降阶研究不同,本研究中采用的直接耦合热机械方法同时解决了热和结构模型。通常,pMOR 主要侧重于参数化模型参数(例如材料属性、负载),这些参数是常数。在本研究中,在电子模块可靠性评估的背景下,展示了一种使用 pMOR 参数化温度相关属性的新方法,例如 PEM 结构中材料的热膨胀系数 (CTE)。开发了 PEM 的二维有限元模型,并用于研究铝 (Al) 合金的温度相关 CTE 对热负荷下系统热机械响应的影响。基于 Krylov 子空间的技术 PRIMA 已用于模型降阶,并采用矩阵插值的线性方法进行 pMOR 中的参数化。全阶状态空间模型具有 30,612 个自由度 (DOF),而通过 pMOR 实现的简化模型只有 8 个自由度。模拟运行表明,对于此问题,使用这种方法可以大大减少计算时间,全阶模型和简化模型之间的计算时间减少了 81%。在建模预测中,基于 pMOR 的解决方案保留了结果的准确性。在这种情况下,与 ANSYS-FEM 模型 (FOM) 解决方案相比,应力结果的平均差异仅为 0.43%。
摘要 - 交流损耗是脉冲,超级导管iTer线圈的主要热负荷,因此是冷冻系统和超导体的设计驱动器。在过去几年中,从次要的链,电缆,长长的“线圈样”导体(所谓的插入型线圈)到完成的线圈的重要性,从iTer线圈的组件进行广泛的AC丢失表征,在过去的几年中进行了。 最近对第一个中央电磁阀(CS)模块进行了工厂测试,其中包括代表操作范围的交流损耗测试。 AC损失的建模对于准备ITER TOKAMAK操作和调试至关重要。 以下删除ITER CS线圈的交流损耗模型。 此类模型必须易于实现,并快速执行,以允许模拟较长的ITER等离子体方案。 本文解释了所应用的简化,并讨论了含义。 对模型对实验数据进行了验证。从次要的链,电缆,长长的“线圈样”导体(所谓的插入型线圈)到完成的线圈的重要性,从iTer线圈的组件进行广泛的AC丢失表征,在过去的几年中进行了。最近对第一个中央电磁阀(CS)模块进行了工厂测试,其中包括代表操作范围的交流损耗测试。AC损失的建模对于准备ITER TOKAMAK操作和调试至关重要。以下删除ITER CS线圈的交流损耗模型。此类模型必须易于实现,并快速执行,以允许模拟较长的ITER等离子体方案。本文解释了所应用的简化,并讨论了含义。对模型对实验数据进行了验证。对模型对实验数据进行了验证。
