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World File Search System脉冲功率
调查锂离子电池性能的恒定堆栈压力
当前涉及将堆栈压力施加到锂袋细胞的研究表明了性能和终身益处。固定装置用于模仿细胞级别，并常规规定在细胞上的常数位移。这增加了堆栈压力，但也会导致压力变化。尽管如此，施加初始堆栈压力可改善细胞电导率和细胞寿命（Mussa等，2018； Zhou等，2020；Müller等人，2019； Li等，2022，Cannarella和Arnold，2014）。在这项工作中，设计了一个固定装置，该固定装置将恒定压力施加到独立于位移的细胞。固定装置使用气动施加恒定的堆栈压力，独立于弹性和塑料肿胀。使用混合脉冲功率表征（HPPC）测试评估受恒定压力夹具和常规位移固定装置约束的细胞，以测量内部电阻和最大可交付功率。应用多个堆栈压力来研究压力在操作条件上的压力方差以及恒定压力和基于恒定位移的方法之间的性能。将所有测试与没有施加堆栈压力的对照案例进行比较。基于压力的恒定方法减少了充电和排放期间的压力变化，减少了放电阻抗并提高了放电功率，但并不能改善电荷性能。恒定压力带来的排放性能益处可能会影响包装设计以提高车辆性能。
新颖的电池电源能力评估改进了EVTOL飞机着陆
电动垂直起飞和降落（EVTOL）飞机部署的关键方面是所使用的电池的安全性和性能能力。安全要求的一个组成部分是需要储备能源，只有在紧急情况下才能使用。在文献中，已经观察到应限制电池能量储备区域的下限，以避免发生急剧下降电压下降的区域。在此，提出了一种定义下限的方法。这旨在延长飞机可以在登陆不再完成之前巡航的时间。一种新型的功率能力测试程序用于测量可以完成恒定功率脉冲的最低电荷（SOC）。这与在预定的SOC点执行脉冲的现有功率能力测试不同。提出的方法的目标是复制着陆条件，以了解低SOC的功率能力性能。对各种环境条件和用例进行了测试，包括温度和功率脉冲以及两组不同老化的细胞。对于定义的测试条件，日历老年细胞的最低SOC值范围为6％至14％，而循环老化细胞的范围为8％至27％SOC。该测试的结果是一个特征图，将温度，脉冲功率和脉冲持续时间与最低SOC相关联。特征图指示需要在需要执行降落之前允许电池的最低SOC值。将特征图的精度与从测试数据参数参数的电池等效电路模型进行了比较。根据一组先前未测量的实验条件对定义的方法进行了实验验证。总体而言，与测量值相比，特征图提供了良好的精度，而MAP和模型方法的平均最大绝对百分比误差最多为7.5％。此外，测试结果表明，如果将最坏情况的降落场景用作储备区的下限，则如果不考虑细胞降解，则可用的名义飞行的可用SOC范围将受到很大的影响。
Diana Loree 博士 2022 年 11 月 简历
戴安娜·L·洛里博士于 1991 年获得德克萨斯理工大学电气工程博士学位，主修脉冲功率。她已在空军研究实验室定向能理事会 (AFRL/RD)（或其前身菲利普斯实验室）工作了 29 年。她最初在高功率微波部门工作，专注于开发硬件和研究高功率微波在压制敌方防空系统方面的应用以及高功率毫米波在非致命反人员应用中的应用。她是主动拒止技术 (ADT) 计划（曾在《60 分钟》、《现代奇迹》、《未来武器》中播出）的主要硬件负责人和技术经理。ADT 计划在现实场景中成功展示了远程、非致命能力，目前仍在联合论坛上推进。十多年前，她被提拔为 AFRL/RD 的精确交战产品线做战略规划，该产品线的产品组合包括战术级激光系统技术研究以及反电子高功率微波推力。 2011 年，Loree 博士晋升为该理事会的助理首席科学家，作为前台的一部分，为该理事会每年超过 2 亿美元的投资组合提供科学监督、评估和指导。2017 年 10 月，Loree 博士通过竞争赢得了联合定向能源转型办公室 (DE JTO) 空军代表的职位，除了 2018 年 1 月至 6 月返回 AFRL/RD 担任代理首席科学家外，她一直担任该职位直到 2022 年 5 月。她在那里为学术界/工业界/服务界的 1000 万美元工作提供资金，监督和监控这些合同，并协助该办公室的联合战略愿景和规划。2022 年 5 月，她离开 DE JTO，成为 AFRL 激光部门 (AFRL/RDLE) 的激光效果、建模和仿真部门负责人。该分支包含高功率激光工作，涵盖数学/基础物理建模到交战建模以及材料/目标激光脆弱性研究。
金属材料及其在航空航天和先进技术中的应用
• 卫星观测对于监测地球生态健康至关重要，但它们需要进行太空发射，而这引发了使用固体推进剂排放温室气体和有毒气体的悖论 [1、2]。太空活动还会产生空间垃圾，这些垃圾越来越被认为是低地球轨道活动的祸害 [3]。限制微碎片的产生和设计能够承受其动态相互作用的航天器结构 [4-6] 已成为航天工业面临的新挑战。航天飞机发射仍然主要使用碳基推进剂。预计在不久的将来会出现更环保的发射方法；液氢可能会创造新的前景 [7]。 • 能源生产仍然是我们技术世界的一个关键问题，而到 2050 年需要将温室气体排放量与 1990 年相比减少近 90% 也限制了能源生产。可再生能源是有助于实现成本、环境、安全和就业机会四重困境的可能方法之一 [8]。然而，能量收集很大程度上依赖于风能、太阳能或水能，而这些能源无法在每天甚至整个季节都提供恒定的效率，尤其是在当地需求强劲、能量储存不足的情况下。可再生能源可以通过无碳能源提供，例如氢能[9、10]和核能[11]，同时考虑生命周期评估[12]。•交通运输也在进行重组。这个行业也深陷成本、环境、可靠性和就业机会的四难困境。随着电动汽车的普及，汽车行业与可运输能源紧密相连。液氢作为无碳能源的最新发展也带来了挑战[13]，甚至在飞机推进领域也是如此[14]。•未来的工业将由新材料和创新生产工艺组成，这些材料和工艺必须应对能源和回收限制，同时保持成本效益。如果没有先进技术的参与，这是无法实现的。在新材料中，微结构材料、纳米结构材料、超材料和晶格材料引起了科学界的广泛兴趣。诸如依靠电磁源高脉冲功率 [15] 和脉冲激光源 [16] 的金属成型领域的创新工业工艺正在彻底改变制造业。近年来，增材制造方法 [17] 和加工技术（如电磁和爆炸焊接 [18, 19] 和搅拌焊接 [20]）也取得了进展，从而扩展了成型极限和多材料组装。无论如何，最终产品和新材料的可靠性需要根据机械行为来表征。
使用单个，两个频率...
I.引言m绘制的喷嘴推进器是正在开发的几种技术之一，旨在满足对低功率，高特定冲动的空间推进的需求。这些推进器通过通过扩展的直流磁场加热和加速等离子体来运行[1]。主要存储在血浆电子中的热能随着血浆通过磁场扩展而转换为离子动能。通常，这些设备使用射频或微波功率来加热等离子体，从而实现无电极操作。此推进器体系结构具有多种属性，使其非常适合小型卫星推进。例如，缺乏电极可以进行反应性推进剂和潜在的低侵蚀操作。同样，该设计仅需要一个电源。与以前的设计相比，使用电子回旋共振（ECR）作为磁性喷嘴推进器中的加热源的最新发展已产生有希望的结果。推力支架测量结果显示，在30瓦的1000秒内，特定的冲动在10％以上的推力官方官方[2]。这是低功率直升机的发布数据和电感耦合等离子体设计的几倍[3]。话虽如此，尽管ECR推进器的性能是有希望的，但对于任务申请，水平仍然没有竞争力。为了充分证明这项技术的潜力，迫切需要确定技术途径以更快地提高其成熟度。此启用等离子属性，即高电子温度。为此，以前的参数实验表明，对于推进器几何形状的小变化可能对整体性能具有很大的影响，这表明可能进行进一步的性能优化[4]。改善ECR性能的另一种方法是操纵微波输入到推进器的功率调节。例如，将具有不同频率的多个波在注入推进器之前混合在一起，或以脉冲方式调节振幅。波浪混合方法的基础假设是改变功率条件可能会改变ECR共振区的位置和大小。另一方面，使用脉冲功率使推进器可以摆脱源于0D功率平衡的正常限制。两种类型的功率调节已经成功地在用于重离子生产的ECR离子来源上实施[5]。但是，尚未对推进器进行探索。采用这种优化方法的主要挑战之一是问题的维度。没有完整的基础物理模型，优化需要无梯度的方法。只有两个免费参数，探索设计空间可能需要数十个或数百个样本点。因此，对于可以更有效地测试每个设计点的工具来说，需求显而易见。这项工作的目标是探索通过传统的单频率操作，两频加热和脉冲操作来优化低功率ECR推进器的策略。本文以以下方式组织。sec。sec。我们使用基于替代物的优化算法来指导每种情况下参数空间的探索。我们首先激励我们的研究。ii通过引入推进器的全局模型，我们用来确定密钥优化参数。iii我们描述了实验设置，包括推进器，真空设施和所使用的诊断。第四节详细详细介绍了优化过程和
宽带隙器件特刊社论：设计、制造和应用
新兴的宽带隙 (WBG) 半导体有望推动全球产业发展，就如同 50 多年前硅 (Si) 芯片的发明推动了现代计算机时代的到来一样。基于 SiC 和 GaN 的器件正开始变得更加商业化。与同类的基于 Si 的元件相比，这些 WBG 器件更小、更快、更高效，在更严苛的操作条件下也能提供更高的可靠性。此外，在此框架下，一种新型微电子级半导体材料被创造出来，其带隙甚至比之前建立的宽带隙半导体（如 GaN 和 SiC）还要大，因此被称为“超宽带隙”材料。这些材料包括 AlGaN、AlN、金刚石和 BN 氧化物基材料，它们在理论上具有更优越的性能，包括更高的临界击穿场、更高的工作温度和潜在的更高辐射耐受性。这些特性反过来又使得革命性的新器件可用于极端环境成为可能，例如高效功率晶体管（因为巴利加品质因数有所提高）、超高压脉冲功率开关、高效 UV-LED、激光二极管和 RF 电子设备。本期特刊发表了 20 篇论文，重点关注基于宽带隙的器件：设计、制造和应用。三篇论文 [1-3] 涉及未来 5G 应用和其他高速高功率应用的 RF 功率电子设备。其中九篇论文 [4-12] 探讨了宽带隙高功率器件的各种设计。其余论文涵盖了基于宽带隙的各种应用，如用于提高 GaN 基光子发射器光子提取效率的 ZnO 纳米棒 [13]、InGaZnO 薄膜晶体管 [14]、宽带隙 WO3 薄膜 [15]、银纳米环 [16、17] 和 InGaN 激光二极管 [18-20]。特别是在 RF GaN 器件方面，Kuchta 等人 [1] 提出了一种基于 GaN 的功率放大器设计，该设计降低了透射率畸变。Lee 等人 [2] 展示了一种用于 2.5 至 6 GHz 干扰系统的紧凑型 20 W GaN 内部匹配功率放大器，它使用高介电常数基板、单层电容器和分流/串联电阻器实现低 Q 匹配和低频稳定。 Lin 等人 [3] 通过集成厚铜金属化层实现了 Ka 波段 8.2 W/mm 的高输出功率密度。关于 GaN 功率器件，Wu 等人 [4] 研究了一种双 AlGaN 势垒设计以实现增强模式特性。Ma 等人 [5] 介绍了一种使用 GaN 的数字控制 2 kVA 三相分流 APF 系统。Tajalli 等人 [6] 通过进行缓冲分解研究了 GaN-on-Si 外延结构中垂直漏电和击穿的起源。可以确定每个缓冲层与垂直漏电和击穿电压相关的贡献。Sun 等人 [7] 研究了 GaN-on-Si 外延结构中垂直漏电和击穿电压的分布。[7] 提出了一种利用 TCAD 实现常关型 GaN HEMT 的新方法。该概念基于将栅极沟道方向从长水平方向转置为短垂直方向。Mao 等 [8] 在 IGBT 的集电极侧引入了一部分 p-polySi/p-SiC 异质结，以在不牺牲器件其他特性的情况下降低关断损耗。Kim 等 [9] 实现了 SiC 微加热器芯片作为下一代功率模块的新型热评估设备，并评估了其耐热性能。