电子倍增器范文

电子倍增器范文（精选7篇）

电子倍增器 第1篇

通常情况下, 通道式电子倍增器是一种使用玻璃制成的螺旋状管, 在通道式电子倍增器的管道内壁涂有一层高电阻材料, 典型电阻值为3000MΩ, 通道式电子倍增器两极在高压影响下, 电压值多为1.5kV~4.0kV。通道式电子倍增器在进行电子以及离子的探测过程中, 可以将通道式电子倍增器中的螺旋管看作是由多个电阻串联组成的多级小型倍增管, 这样电子倍增器进行电子以及离子探测过程中, 被接收到电子撞击到螺旋管内壁上时, 就会在级联倍增作用下产生二次电子, 螺旋倍增管的总增益值可达到108倍, 这些电子增益值最终会被通道式电子倍增器的正极进行接收, 并转化为电流信号, 通过电子能谱仪显示出来。

1 弹性二次电子测量条件与方法分析

1.1 测量特征优势分析

通道式电子倍增器在电子与离子探测过程中, 工作电压对探测收集谱的质量有很大的影响。因此, 在实际探测应用中, 首先需要进行电子倍增器的工作曲线测定, 然后在根据电子能谱仪的探测工作模式, 对于电子倍增器的工作电压进行确定。在实际探测应用中, 正确进行通道式电子倍增器的应用, 不仅能够对于电子倍增器探测收集的能量谱质量进行保证, 同时也可以适当的延长电子倍增器的使用寿命。

通常情况下, 进行电子能谱分辨率以及电子倍增器工作曲线的测量中, 比较常用的测量方法为, 通过在不同工作电压情况下, 应用电子倍增器对于标样的元素特征光电子峰值以及俄歇峰强度进行测定, 同时对于电子倍增器的测量工作曲线进行绘制。应用这种方式进行电子能谱仪分辨率与电子倍增器工作曲线的测量, 不仅测量过程比较繁琐, 并且很难对于强信号响应之类的信息进行分析测定。应用弹性二次电子进行电子能谱仪与电子倍增器工作工作曲线测量, 则可以方便快捷的实现对于通道式电子倍增器的工作曲线进行测量实现。

1.2 测量条件与方法分析

应用弹性二次电子测量电子能谱分辨率与电子倍增器工作曲线, 首先需要进行电子枪的能量以及束流强度情况调节, 将电子枪能量以及束流强度值调节至探测所需值后, 就可以通过二次电子成像系统, 将电子束定位到测量样品台上, 并保持样品台与地面有很好的电接触。通常情况下, 如果电子枪的能量为2000eV, 束流为0.2nA时, 可以将电子枪的束斑调节到10µm。这时, 在固定好电子枪有关的电子束能量与束流强度后, 使用脉冲计数模式在不同的电子倍增器工作电压值下, 进行探测样品测量谱图的采集, 并进行电子倍增器工作曲线的绘制。

需要注意的是, 在利用弹性二次电子进行电子能谱分辨率与电子倍增器工作曲线的测量实现过程中, 对于样品测量谱图的采集都是在固定能量减速比模式为10的情况下进行采集的, 并且在进行样品谱图测量采集过程中, 还要注意测量样品的束流强度不能过大, 通常要在5nA以下, 以避免产生损坏探测仪器的电子信号放大系统。

2 弹性二次电子的测量结果分析

通过对通道式电子倍增器在不同工作电压值下, 在铜样品台表面测得的弹性电子谱峰结果进行分析可知, 通道式电子倍增器在进行上图所示铜样品台表面弹性电子谱峰值测量中, 使用的一次电子束流强度为0.22nA, 根据上图所示测量结果可以知道, 当电子倍增器的测量工作电压值为1.60kV时, 对于同样品台表面的弹性电子谱峰测量信号值非常小, 并且测量过程中信噪比比较差, 而随着电子倍增器测量过程中工作电压值的增加, 进行测量的铜样品台弹性电子谱峰信号逐渐增强, 并且测量过程中信噪比也逐渐得到改善, 并且在电子倍增器的测量工作电压值达到1.77kV时, 对于铜样品台的弹性电子谱峰测量信号强度不在发生增强变化, 这也就说明在这一测量工作电压值下, 电子倍增器的增益值不再进行增加变化, 增益保持在一个平台范围。并且在测量中, 电子倍增器测量过程中, 如果电子束流强度增加到1.8nA时, 所测量的弹性电子谱峰值会发生严重的畸变, 表明电子倍增器的工作处于饱和状态。

3 结论

总之, 利用弹性二次电子能够方便快捷地进行电子能谱分辨率与电子倍增器工作曲线测量, 在实际测量应用中, 应注意避免通道式电子倍增器在强信号环境下长时间进行测量使用, 即使在强信号环境下进行测量应用, 也应注意适当降低电压, 减小增益, 以防止电子倍增器发生严重衰变影响测量。

每度电按0.8元计算, 则每年节约电费:

48093.75×0.8=38475元

(2) 整个皮带滚落的次数和煤量大大的减少, 对设备的损坏次数减少, 延长了皮带的使用周期、减少了皮带接头的硫化次数, 节约了大量维修费用和维修时间;

(3) 节约人工开支:皮带巷每班安排4人清理, 每人每日140元, 年生产300天。则年节约开资4×3×120×300=432000元。

(4) 安全效果

上述三种装置的加装, 从根本上防止了煤矸石在12运输上山坡上的滚落, 有效保证了在12运输上山坡上的清煤人员的安全, 杜绝了清煤和施工过程工伤事故的发生。

综上所述, 设备革新改造后, 年可创收直接经济效益47.0475万元, 而且设备维修率也得到了大幅度下降, 进一步降低了吨煤成本并确保了原煤运输任务的顺利完成。

参考文献

[1]中国机械设计大典编委[M].中国机械设计大典, 南昌:江西科学技术出版社, 2002:456-483.

摘要：利用弹性二次电子进行电子能谱分辨率以及电子倍增器工作曲线测量, 不仅测量过程方便快捷, 并且其测量结果与常规测量方法进行测量的电子能谱分辨率以及电子倍增器工作曲线结果相一致。本文通过对于弹性二次电子进行电子能谱分辨率以及电子倍增器工作曲线测量的条件方法以及测量结果的分析概述, 对于弹性二次电子测量电子能谱分辨率和电子倍增器工作曲线进行重点分析与研究。

关键词：弹性二次电子,电子能谱分辨率,电子倍增器,工作曲线

参考文献

[1]黄桃, 杨中海, 金勇兵, 金晓林, 胡权, 秦钰昆.多级降压收集极CAD中的二次电子发射模型[J].电子与信息学报, 2008 (5) .

[2]刘腊群, 刘大刚, 王学琼, 彭凯, 杨超.三维PIC数值模拟中二次发射的实现[J].强激光与粒子束, 2012 (8) .

[3]冯仁剑, 张海波, 王顺勇.绝缘膜负带电时的表面局部电场与二次电子返回特性[J].半导体学报, 2004 (1) .

[4]孟显, 王友年, 马腾才.电子发射对稳态等离子体鞘层影响的理论研究和数值模拟[J].强激光与粒子束, 2000 (3) .

电子倍增器 第2篇

“ 橄榄型”：国民收入倍增关键是中等收入群体倍增

普遍观点认为，中等收入群体无论从经济层面、政治层面，还是社会文化层面来说都是一个非常重要的群体。这个群体在国民中所占的比重在某种意义上可以反映出一个国家的经济实力和稳定状态。一个健康向上发展的社会，是以中产为中坚力量的两头小、中间大的橄榄型社会。

党的十八大报告提出，到2020年要实现国内生产总值和城乡居民人均收入比2010年翻一番。中等收入群体作为私人消费的引擎，是内需的重要来源与保障，未来住房、汽车、耐用消费品、教育、金融、医疗、文化体育服务消费的增长点，都要依靠这一群体的成长壮大。全国政协委员、中国（海南）改革发展研究院院长迟福林建议，要在收入分配改革总体方案基础上尽快出台《中等收入群体倍增国家规划》[„详细]。他期待，到2020年我国中等收入群体规模扩大到6亿人左右、占全民人口40%以上。到那时，这一群体能够成为中国社会的中坚力量，而不是现在的“伪中产”。

空中力量“倍增器” 第3篇

美国KC-135系列

KC-135是一种中程加油机，能够满足美国空军轰炸机、战斗机、运输机、侦察机和海军、海军陆战队及盟友作战飞机的空中受油需求，也具有医疗后送功能。KC-135A加油机1956年首飞，1957年至1965年交付部队，1957年形成初始作战能力，共生产732架，后来改进发展了E、T、Q和R等型号，现役的R型和T型分别为360架和54架。

该机翼展39.8米、机长41.5米、机高12.7米，最大起飞重量146.3吨，最大载油量90.7吨，1850千米（1000海里）处外供油量45吨（或飞行4小时外供油61.2吨），配有硬式加油系统，最大加油流量约3400升/分。KC-135可通过搭接软管锥套适配器转换为软式加油方式（必须在地面进行转换），最大加油流量约1580升/分。其中，有20架KC-135配备了英国Mk32B-753加油吊舱，最大加油流量约1500升/分。

KC-135能够在昼夜间为多种大、中、小型飞机进行加油。其中，有8架KC-135具备空中受油能力。除加油功能外，KC-135还具有一定的空运能力，可运载37人或6个463升货盘，最大载重量为37.6吨，同时具备一定的医疗后送能力。

美国KC-10

KC-10基于麦道DC-10-30F商用飞机改进而来，是能够执行空中加油和远程货运任务的双用途飞机。该机于1980年首飞，1981年至1990年交付部队，1982年形成初始作战能力，共生产了60架，现役59架。

该机翼展50.4米、机长55.3米、机高17.7米，最大起飞重量267.6吨，最大载油量约154吨，3540千米处可外供油90吨（或飞行4小时外供油113.3吨）。该机配有硬式加油系统，最大加油流量约4500升/分，中心线平台最大加油流量约2270升/分。其中，有约20架KC-10加油机配备了英国Mk32B加油吊舱，最大加油流量约1380升/分。

KC-10能够在昼夜间为多种大、中、小型飞机加油，并具备空中受油能力，且有强大的空运能力，一次可运载75人和17个463升货盘，或27个463升货盘，或77.1吨物资，其满载航程为8148千米。现役59架KC-10的运输能力占美国国防部总运力的3%。

美国HC/MC-130系列

美军在C-130系列军用运输机基础上发展了HC/MC-130系列加油机。HC-130N/P于1964年首飞（同HC-130H），1986年形成初始作战能力。该机由其他机型改装而来，现役的HC-130N和HC-130P分别为10架和23架。

MC-130E于1965年首飞，1966年开始交付部队，同年形成初始作战能力，现有12架在役，可空运53名士兵或26名伞兵。

MC-130H于1984年首飞，1991年形成初始作战能力，可空运77名士兵或52名伞兵，或57名担架伤病员。

MC-130P于1964年首飞，1965年交付部队，1986年形成初始作战能力，现役27架。

MC-130W于1964年首飞（同HC-130H），2006年交付部队，2007年形成初始作战能力，现役12架。

HC/MC-130系列加油机的翼展40.4米、机长29.8米、机高11.7米，最大起飞重量70.3吨（载油量和外供油量数据见表1）。

HC/MC-130系列加油机主要在两翼下各加装1具Mk32B-751加油吊舱（单个最大加油流量为570～1140升/分），可同时为2架小型战斗机或直升机实施空中加油，也具备在地面为2架飞机/车辆加油的能力。

HC/MC-130系列加油机能够在昼夜间为小型飞机、直升机和倾转旋翼机进行空中加油，同时还能够在货舱内加装货盘油箱。该系列加油机的最大载油量约37吨（含11吨货盘油箱），并且在加装受油系统后，具备硬式空中受油能力。HC/MC-130系列加油机可以通过加装夜间加油照明系统实现昼夜加油能力。

HC-130J和MC-130J是该系列飞机中的最新型号，两者的最大起飞重量达到74.4吨。其中，HC-130J于2010年首飞并于同年开始交付，2013年形成初始作战能力，现有2架在役，计划总采购数为37架。

MC-130J于2011年首飞并开始交付，同年形成初始作战能力，现有4架在役。

俄罗斯伊尔-78系列

伊尔-78系列加油机是在伊尔-76军用运输机基础上，通过在两翼下和后机身左侧各加装1具加油吊舱，从而实现三点空中加油能力。该系列加油机能够为大、中、小型飞机进行空中加油，最多可为3架小型飞机同时加油。

伊尔-78系列加油机可在货舱内加装货盘油箱，最大载油量110吨，1000千米处外加油量约74吨，在1850千米（1000海里）处外加油量约53吨。机上设置有地面加油口，具备在地面为4架飞机/车辆实施加油的能力。伊尔-78系列加油机在尾舱设置了加油员工作台，同时通过加装夜间加油照明系统，可具备昼夜间加油能力。

俄罗斯、乌克兰、巴基斯坦采用俄制乌帕兹-1型加油吊舱。该吊舱有两种状态，对应不同的最大加油流量，分别是1100升/分和2350升/分，其仅能为俄制飞机加油。印度则采用以色列生产的ARP-3型加油吊舱，最大加油流量1500升/分，可为俄制和欧制飞机加油。

近期，伊尔-476运输机实现首飞，后续俄罗斯将推出伊尔-478加油机。相比现有的伊尔-78，其主要变化包括：飞机平台改用伊尔-76MD-90A；加油员工作台设置在前舱；采用视频监视与遥控空中加油技术。

英国VC10系列

VC10系列加油机是在二手的维克斯VC10民航客机基础上改装而成，从1978年起开始装备英国皇家空军，有C1K、K3和K4三种型号。其中，C1K的最大起飞重量为145吨，K3/K4的最大起飞重量为162吨。C1K/K4的最大载油量为70.3吨，K3的最大载油量为80.0吨。C1K/K4在4飞行小时的外供油量为32吨，K3在4飞行小时的外供油量为42吨。

VC10系列加油机翼展44.2米、机长52.3米、机高12.0米，其配有2个MK32-2800翼下加油吊舱，每个吊舱的最大加油流量为1700升/分。而中心线加油平台配备MK17B软管绞盘装置，最大加油流量约2840升/分。该系列加油机能够在昼夜间为大、中、小型飞机进行空中加油，同时具备软式空中受油能力，并保留了空运能力。

英国“三星”系列

“三星”加油机是在洛克希德“三星”L1011民航客机基础上改装而成，最大起飞重量231吨，最大载油量128吨，4飞行小时的外供油量为86吨。该机翼展50.1米、机长50.0米、机高17.1米。其中心线加油平台为MK17T软管绞盘装置（两套互为备份），最大加油流量约2787升/分。

“三星”加油机能够在昼夜间为大、中、小型飞机进行空中加油，同时具备软式空中受油能力，并保留了空运能力。

德国、加拿大A310MRTT系列

A310MRTT系列加油机是在空客A310-300宽体客机基础上改装而成的多用途加油/运输机，由欧洲宇航防务集团研制，从2004年起分别开始交付德国空军（4架）和加拿大空军（2架）。该机最大起飞重量164吨，最大载油量71.9吨，4飞行小时的外供油量约44吨。

A310MRTT系列加油机配有2个MK32B-907E翼下加油吊舱，每个吊舱的最大加油流量为1580升/分，并能够使用视频监视系统在昼夜间同时为2架小型飞机进行空中加油。其具备较强的空运能力，可一次运载37吨物资或279名人员，或18个463升货盘，或12个463升货盘外加54名士兵，或医疗后送56名担架伤病员外加6个特护室。

近年来，A310MRTT系列加油机也开始装备硬式加油系统和中心线加油平台，从而具备了为大、中、小型飞机实施加油的能力，也可根据用户需求提供灵活的配置方案。

美国KC-767系列

KC-767系列加油机是在波音767民用客机基础上改装而来的，由波音公司研制，于2009年开始交付日本航空自卫队，2010年起交付意大利空军。该机最大起飞重量180吨，最大载油量91.6吨，最大外供油量72.8吨，1850千米（1000海里）处外供油量53吨。

KC-767系列加油机在后机身加装1套硬式加油装置和1套中心线加油平台，两翼下各加装1具加油吊舱，具备三点空中加油能力，一次出动可提供软、硬两种加油方式。其下货舱加装了机身油箱，机身外加装了摄像头，加油员遥控台布置在前舱，具备视频监控与遥控加油能力。该机还配备了夜间加油照明系统，具备昼夜间加油能力，同时加装了空中受油系统，具备硬式空中受油能力。当主货舱进行运输构型转换后，其可运输463升货盘、人员或伤病员，也可进行混合运输。

目前，使用KC-767系列加油机的国家有意大利（4架）和日本（4架）。意大利装备的KC-7671配有硬式加油系统（最大加油流量3400升/分）、中心线加油平台（最大加油流量2270升/分）和美国史密斯翼下加油吊舱（最大加油流量1500升/分），并配有空中受油装置。而日本装备的KC-767J仅配有硬式加油系统，未加装空中受油装置。美国空军已计划采购179架该机，命名为KC-46A，与意大利和日本不同，该机将基于波音767-2C平台研制，预计2015年首飞，2017年开始交付使用，并逐步替换目前在役的KC-135系列加油机。

澳大利亚、英国等国的A330MRTT系列

A330MRTT系列加油机是在空客A330-200宽体客机基础上改装而成的多用途加油/运输机，由欧洲宇航防务集团研制，于2011年开始交付澳大利亚皇家空军。其加油设备、加油员操纵台、视频监控、受油系统等配置及相关改进与KC-767类似，主要区别是A330MRTT在起飞重量、载油量、外供油量、空运能力等方面明显优于KC-767。

该机最大起飞重量232吨，最大载油量113.4吨，1850千米（1000海里）处外供油量约69吨。其配有2个MK32B翼下加油吊舱，单具吊舱最大加油流量为1580升/分。1套后机身中心线软管加油设备，最大加油流量为2260升/分。1套欧洲自行研制的伸缩硬管加油设备，最大加油流量为4500升/分。

A330VRTT系列加油机能够使用视频监视系统在昼夜间为大、中、小型飞机进行空中加油，同时具备空中受油能力和很强的空运能力。其可空运291名人员或50吨物资，或医疗后送40名担架伤病员、扣名医护人员外加100名其他人员。此外，该机在底层货舱还装有8个463升货盘。如果“变身”货运构型，其最多可运输32个463升货盘。

目前，使用该系列加油机的国家有澳大利亚（5架）、英国（订购14架）、沙特（订购6架）和阿联酋（订购3架）。各国在加油设备的配置方面主要区别在于，英国的中心线加油点采用中心线加油平台，仅具备软式加油能力，而其他3个国家则采用硬式加油系统，兼具软、硬式加油能力。

欧洲A400M

A400M军用运输机在设计之初便兼顾了空中加油能力，其两翼下可各加装1具加油吊舱，同时在货舱内加装1套中心线加油平台，从而实现三点空中加油能力。该机能够为固定翼飞机和直升机进行空中加油，其货舱内加装了货盘油罐，并加装了受油系统，具备软式空中受油能力。

A400M军用加油/运输机配备了夜间加油照明系统，具备昼夜间加油能力。该机翼展42.4米、机长45.1米、机高14.7米，最大起飞重量141吨，最大载油量61.9吨（其中机翼载油50.5吨，2个货盘油罐共11.4吨），926千米（500海里）处留空2小时外供油量35吨。

电子倍增CCD驱动电路设计 第4篇

关键词：EMCCD,FPGA,驱动电路,MOSFET

在微光领域,较早的成像技术主要包括通过像增强器实现电子倍增的ICCD以及直接加高电压通过电子轰击产生倍增的EBCCD[1],然而两者都有一定的缺点。EMCCD(电子倍增CCD)作为最新型的CCD图像传感器的代表,采用独特的片上增益(on chip multiplication)技术实现了与ICCD相近的灵敏度。而与ICCD不同的是,它采用全固态工艺制作,继承了传统CCD的优点,具有很高的量子效率(可达90%以上),适于大批量生产,因此相比ICCD和EBCCD成本较低。EMCCD的这些优点使其在军事、航天、生命科学等领域具有广阔的发展前景。

EMCCD与传统CCD类似,其应用的关键技术在于驱动电路和输出信号处理采集电路的设计[2]。但EMCCD中独特的片上增益驱动是技术难点,驱动电路设计的好坏直接关系到最终的成像质量,而这一核心技术仅掌握在几个大的制造商手中。针对这一技术难点,文中提出了一种驱动电路的设计方案,并通过实验使所采用的EMCCD芯片-CCD97正常工作输出信号,为后续图像信号采集奠定了基础。

1 CCD97概述

英国E2V公司生产的型号为CCD97的EMCCD是一款帧转移型面阵CCD芯片,像元数512×512,像元尺寸16μm×16μm,成像面积8.192 mm×8.192mm,最大像素读出速率为15 MHz。该芯片采用反向输出模式以减少暗电流噪声,通过背照明可以显著提高量子效率(最高可达90%),两相驱动模式则可提高芯片的并行输出速率[3]。

该芯片结构如图1所示。由光敏区、电荷暂存区、水平移位寄存器、增益寄存器以及读出放大电路五部分组成。在两相时钟Iφ12、Iφ34、Sφ12及Sφ34驱动下,信号电荷经光积分后由光敏区转移到暂存区,而后信号电荷又在Sφ12及Sφ34转移脉冲驱动下从暂存区转移至水平移位寄存器,信号电荷在水平移位脉冲Rφ1、Rφ2、Rφ3共同作用下进入增益寄存器。信号电荷在增益寄存器转移过程中,受高压作用发生电离,电荷数量得以大大增加,最后经由读出放大电路输出。输出电路采用了两级源跟随浮置扩散放大电路。R用于消除浮置放大区的电荷,将读出放大电路复位,并可提供电荷合并功能。

CCD中电荷转移对所加驱动信号电压往往有特殊要求,图2为CCD97各引脚工作电压要求。从表中分析得知,为满足CCD97的供电及驱动要求,共需要9路不同电压值的电源输入,其中最高电压值达40 V。

2 驱动时序设计

目前,国内外在设计CCD驱动时序时采用的方法主要有以下几种:数字集成电路、单片微处理器、EEPROM器件或可编程逻辑器件FPGA。采用数字逻辑电路虽然可以获得高速的驱动频率,但其电路体积较大、成本高、逻辑设计较复杂,不便作适当的变动,调试也困难;E2PROM驱动方法结构简单,不论对何种型号的CCD,只需把程序装载到可擦除只读存贮器E2PROM中,其硬件结构几乎不需要变化,但随着CCD像元数、读出频率的不断增加,对E2PROM的容量和速度都提出了更高的要求,且高速E2PROM需要配合高速的ASIC电路寻址,因此其电路的芯片数、体积、功耗、成本都需要仔细考虑;单片机方案也较简单,通过计数器输出时序信号,外加驱动芯片便可驱动CCD,但其缺点在于单片机能产生的移位脉冲频率不高、速度慢,不适用于高速CCD的驱动;采用DSP设计时序逻辑可以实现高速CCD的驱动,并可应用于后期CCD图像优化,但DSP配置较复杂;而近十几年新兴发展起来的可编程逻辑器件FPGA/CPLD,拥有强大的系统可编程能力、可重复擦写的灵活设计及相对低廉的价格,其在数字逻辑电路设计上拥有无可比拟的优势。文中即采用美国Altera公司的Cyclone系列FPGA完成CCD97的时序逻辑设计。

设计采用VHDL语言实现FPGA的设计输入[3],根据芯片手册所给驱动波形如图3所示,采用功能强大的有限状态机(finite state machine)设计大框架,分时段对电平置高置低生成所需波形[5]。采用Verilog HDL硬件描述语言进行设计,相对VHDL而言,Verilog HDL程序设计更灵活、更简洁。

该方案将CCD驱动时序逻辑、A/D采样时序按照时间顺序分为若干状态,得到传输一帧图像的有限状态机流程图如图4所示。其中a-d为帧转移阶段,主要完成527个帧转移脉冲Iφ12、Iφ34、Sφ12及Sφ34高低电平的轮换,e-h为行转移阶段,主要完成水平转移脉冲Rφ1、Rφ2、Rφ3高低电平的轮换。

各阶段功能如下:

(a)初始阶段:初始化各寄存器、计数器及时序脉冲电平初值。

(b)帧开头(>10μs):通过计数器控制帧开关脉冲宽度使其大于10μs。

(c)并行转移阶段:状态机中设置两个互补的状态,通过在两状态间跳转来实现一定频率的并行转移脉冲波形(IΦ12、IΦ34、SΦ12、SΦ34),并行转移计数器控制转移行数为527行。

(d)预扫阶段:移除CCD水平移位寄存器中残留的少量电荷。

(e)行开始阶段:水平转移脉冲工作前需要并行转移脉冲(SΦ12、SΦ34)将一行信号电荷转入水平移位寄存器。行转移计数器设置为528行。

(f)前延迟阶段:水平转移脉冲工作前延迟(>1μs)

(g)水平转移阶段:状态机中设置三个状态并结合计数器生成水平转移脉冲波形(RΦ1、RΦ2、RΦ3)以及A/D采样时钟、相关双采样信号和光学暗电平钳位信号,水平转移计数器控制每行水平读出552个像素。

(h)后延迟阶段:水平转移脉冲工作后延迟(>1μs)

该方案思路更清晰,有限状态机的工作模式能够较好地配合CCD驱动时序设计要求;通过对整体设计进行结构划分后,程序设计得以大大简化,解决了波形错位的问题;同时,引入状态机后,可把每帧像元的传输打包,方便实现单帧触发功能。

通过Modelsim仿真后所得波形图如图5所示。结果表明,仿真波形完全符合CCD97芯片手册中的时序逻辑设计要求。

3 驱动电路设计

由于CCD97要求的驱动信号电平比较特殊,而FPGA输出信号为LVTTL电平,其高、低电平分别为+3.3 V、0 V,所以FPGA输出的驱动信号并不能直接用于EMCCD的驱动,需要扩展外围驱动电路提高带负载能力[6]。文中设计采用美国Intersil公司生产的EL7457 MOSFET驱动器实现FPGA输出信号的电平转换[7]。EL7457为四通道高速MOSFET驱动器,输出电压范围为-5~16 V,时钟频率达40 MHz,上升、下降时间约为10 ns,完全能满足CCD97驱动信号要求。电路设计图如图6所示。R、R1、R2、R3为FP-GA输出的TTL时序,经EL7457驱动后,输出高电平为+7 V,低电平为0 V的驱动时序,满足驱动电压要求,用来驱动CCD97完成信号在水平移位寄存器中的转移。同理,S12、S34、I12、I34为FPGA输出的TTL时序,经EL7457驱动后,输出高电平为+7 V,低电平为-5 V的驱动时序,用来完成CCD信号的帧转移。

CCD97中用于实现增益倍增的RΦ2HV信号高电平最高要求40 V,而常见MOSFET驱动芯片无法满足如此高电压的驱动要求,因此本设计拟采用分立驱动电路实现电平转换。

通过查阅相关技术资料[8,9],针对R2HV的驱动电路如图7所示。其基本结构由两个对称的三极管组成的推挽放大电路构成,由于FPGA直接输出的信号电流较小,不足以驱动三极管,故在前端加入74HC04以提高其负载能力。推挽放大电路中的三极管工作在开关状态,可以有效地降低功耗,但三极管有可能进入深度饱和状态,以致降低开关速度。通过在三极管基极与集电极、基极与发射极之间加入高速肖特基二极管,可将其两端电压钳位在0.7 V左右,使三极管工作在临界饱和状态,这样即保证了较低的功耗,又可达到较快的开关速率。

4 实验结果与结论

采用Protel 99SE[10]设计生成CCD97的驱动电路板,图8为R2HV与R1的波形图,从图8中可以看到,在像素读出频率为5 MHz时,R2HV输出电压48 V,波形不是完美的方波,但与R1的相位关系符合。图9是CCD97工作时的输出信号波形图,输出波形存在一定的噪声。经测试,在不同光照条件下,CCD输出信号幅值有明显变化,幅值最高400 m V左右,CCD97能够正常工作。通过波形仿真和实验验证,证明该驱动电路方案切实可行,且电路简单,编程方便,最高像素读出频率可达十几兆甚至几十兆,性价比高。

参考文献

[1]程开富.微光摄像器件的发展趋势[J].电子科学技术评论,2004,6(10):44-48.

[2]米本和也.CCD/CMOS图像传感器基础与应用[M].北京:科学技术出版社,2006:24-50.

[3]e2v Technology LTD.CCD97-00 Back Illuminated Elec tronic Multiplying CCD Sensor,www.e2v.com,2004.

[4]刘延飞.基于Altera FPGA/CPLD的电子系统设计及工程实践[M].北京:人民邮电出版社,2009.

[5]刘小平,何云斌,董怀国.基于Verilog HDL的有限状态机设计与描述[J].计算机工程与设计,2008,29(4):958-960.

[6]薛旭成,曲洪丰,李洪法,等.CCD相机功率驱动电路设计[J].微计算机信息,2007,23(8):272-273.

[7]程鹏飞,顾明剑,王模昌.基于FPGA的帧转移面阵CCD驱动电路设计[J].红外技术,2006,28(9):519-522.

[8]Craig Mackay.Astronomical imaging with L3CCDs:detec tor performance and high-speed controller design.Proc.SPIE,2004,5499:203.

[9]薜旭成,曲洪丰,李洪法,等.CCD相机功率驱动电路设计[J].微计算机信息,2007(23):272-273.

倍增计划 - 王舜侃 第5篇

董事长胡怀邦指出，全行要以五中全会精神为指导，统筹制定交行在“十二五”时期的发展规划。按照国家“十二五”规划总体要求，结合交行实际，研究制定交通银行在“十二五”时期的发展规划，推进“倍增计划”的实现。

个人认为，倍增计划的重点和难点在于如何能够突破交行面临的矛盾和主营业务的瓶颈，我们要坚持科学发展为主题，紧紧抓住发展不放松，把发展作为解决交行现在面临的矛盾和瓶颈的关键，利用大有可为的战略机遇期，推动“倍增计划”实现。要坚持以发展方式转变为主线。把结构调整作为主攻方向，将调整结构、转变发展方式和盈利模式贯彻到“倍增计划”实施全过程。大力发展低资本消耗业务，做好业务结构、信贷结构、资产结构、客户结构调整。要加快科技与产品创新，加快组织架构调整。要解决突出问题。坚持长短结合，区域突破，条线优化。要加强与同业比较，巩固自身优势，总结工作发展经验，找出自身优势和短板，理清业务发展工作的思路、路径和措施。坚持和谐发展。要实现员工与交行共同发展，分享交行改革发成果，提升和谐发展能力。

实施倍增计划，争做表率的措施和建议如下：

一、优化系统环境，减少系统风险的发生。在实际的工作中，常常碰到系统性的风险，如在使用网银或者手机银行的过程中，常常由于系统异常造成客户无法使用我行的产品，造成我行声誉及经济上的损失，在今后的五年中，若是技术部门能不断优化系统结构，更好的维护好系统，减少系统异常情况的发生，能给我行避免不少的时间成本和人力成本的损失。

二、激励机制明确。在实际的工作中，常常有不少员工会碰到业务做熟了，或者是在同样的岗位上做了很多时间了，就有了职业的倦怠期。在未来的五年中，要充分调动员工的积极性，避免中庸的思想，明确激励的机制，不止在精神上，并且在物质上能够更好的鼓励表现优异的员工，让大家竞争争先，在竞争中不断的提升员工整体的工作效率，让员工能够更好的为本行创造利润与价值。

电子倍增器 第6篇

空降兵凭借其空中机动的优势、作战行动的高度灵活性和隐蔽性，可以通过垂直作战直插敌纵深，在敌防线最薄弱部位展开攻击，达成战斗的突然性和有利的战斗态势。空降兵往往都是在敌纵深作战，四面受敌，面临更大的压力和生命威胁，并且无法携带体积较大的先进侦察装备，不能全面了解战场周围态势；同时，空降行动受天气、地形等自然条件制约，着陆时人员分散，难以迅速集结，因此空降兵在投入作战时只能分成多组小规模的分队协同作战，对分队内、分队间以及与上级指挥部的通信能力要求非常高。此外，由于空降作战的机动性、隐蔽性和作战位置的不确定性，空降兵的装备都是以轻便灵活、可进行空运空投的轻装备为主，要求其功能多、种类少、质量轻、集成度高。但同时携带这样的装备又容易导致空降兵火力上处于劣势，缺乏攻坚和持久作战能力，在高强度作战时作战能力明显不足。以上这些因素都成为了空降兵作战能力提升的“瓶颈”。

近年来，随着微电子、卫星定位／导航、网络一体化、夜视技术的迅猛发展，很多适合空降兵使用的先进技术被各国竞相应用到空降部队的装备中。特别是随着陆军未来士兵系统的深入研究，各国发现陆军未来士兵系统所具备的功能正好可以弥补空降兵的态势感知能力弱、火力强度小、空降散布大、通信能力不足、集成化要求高等缺陷，因此纷纷将各自研制的陆军未来士兵系统应用到空降兵单兵装备上，形成了空降兵综合作战系统，以使空降兵作战能力获得质的提升。目前，多个国家的空降兵综合作战系统都已进入到试装备阶段。

各国发展侧重不同

总的来看，空降兵综合作战系统并不是一个单独的单兵战术系统，而是基于“网络一体化作战”理论的基础上，根据空降兵的作战特点，将空降的分队士兵与整个作战体系结合为一个整体，并通过各种技术手段尽可能提升每个空降兵的态势感知能力，使他们可以与队友共享或向上级传送各自所获得的战场情报。

从基本的结构组成框架来看，各国的空降兵综合作战系统无本质区别，相对而言也只是技术水平和侧重点有所不同。以美国为例，其空降兵综合作战系统基本是将“陆地勇士”系统应用到空降兵上，称为“MFF”系统。该系统包括一套带有平视显示器的伞兵头盔、一个由微型处理器控制的单兵伞具和一套导航装置。根据计划，该系统未来可实现与“陆地勇士”系统互联互通，在这两种系统的帮助下，未来空降兵的作战能力将会有质的飞跃。

结合战场上的实际使用情况，德国将其陆军士兵系统与精确空投系统进行整合，形成了一个完整的空降兵综合作战系统，称为SLG-SYS精确空投系统。该系统可以全天候执行投送人员和装备的任务，其包括一个任务规划计算机和自动操纵装置(GPS/惯性制导装置)，使空降兵无论是在夜间、天气恶劣或不利地形的情况下，都可以在9km高空伞降，并在50km远处准确着陆。优秀的精确空投系统与陆军士兵系统的GPS卫星定位／导航、先进单兵夜视仪等子系统相结合，更贴合空降兵的使用需求，堪称为空降兵“量身定做”。

另外，俄罗斯、法国、以色列、日本等国也在根据本国国情，大力开发各自的空降兵综合作战系统。

系统作战能力分析

空降兵综合作战系统是一套完整的战斗系统，是根据空降兵的作战特点，运用目前在研的陆军士兵系统的各种功能，弥补空降兵单兵装备上存在的缺陷，集通信、侦察、导航、定位、敌我识别、引导指挥、夜视瞄准和火力控制等诸般功能于一体，提升空降兵的整体杀伤能力、态势感知能力和定位能力，同时还具有强大的生存能力和机动能力，最终形成一个全面的空降兵综合作战装备体系。

整体杀伤能力

当前，受空中运载平台和降落伞具的限制，各国空降兵的主要装备仍是以步兵武器为主，装备轻、火力薄弱，所配备的压制火力无力应对高强度的作战要求。虽然现代空降部队在一定程度上拥有重装备空投能力，攻坚能力显著提升，但其持续作战能力并没有得到本质改观，在面对敌机械化部队时火力上仍然处于劣势。

空降兵综合作战系统根据军兵种的作战任务需要配备武器，可对单个或集群有生目标进行有效杀伤。士兵可运用先进的武器技术、弹药技术及火控系统技术提高攻击精度及打击距离，从而迅速压制并消灭一个区域的敌人。如果敌方火力太过强大而己方无法压制时，可将战场数据实时传送至后方指挥部并及时呼叫远程火力支援。后方的火力支援部队收到由网络传输的数据后，可立即对数据中指定的方位进行重火力打击，这样即使是只装备了轻型武器的空降兵也一样具备很强的远程火力调度灵活性和重火力打击能力，而不必在遭遇敌方重型机械化部队时因火力有限而陷入被动。同时，班组内的士兵可通过班组网络形成一个完整的火力调配系统。如班组内火力较弱的士兵在使用火控系统锁定一个敌方工事后，若因手中的武器不具备摧毁能力，可以将锁定目标的图像、方位等数据通过班组网络传送至班组内其他火力较强士兵的计算机上，以便他们提供支援，及时有效地摧毁目标。

态势感知能力

在空降兵深入敌后执行任务时，其态势感知装备不足的问题会更加突出。如在复杂地形以及在境外展开空降时，如果空降兵自身没有配备先进的态势感知装备，就不能全面了解战场及周边态势，很容易陷入腹背受敌的境况，导致整个作战任务的失败。因此为其装备现代化的态势感知技术设备非常必要。

空降兵综合作战系统把班组内士兵、班组与上级指挥员通过网络连接起来，一方面指挥员能实时分析敌我态势，准确发布命令；另一方面，士兵也能把握宏观部署和上级意图。通过运用全天候监视及目标获取技术、先进的热成像技术及其他传感器技术、先进的语音及数据通信等新型通信技术，可全面提高士兵的态势感知能力。同时，空降兵综合作战系统还可以与微型无人机和无人车协同使用，实现更广范围的情报收集。无人机能够对行军路线前方进行俯瞰搜索与警戒，了解和掌握该线路上敌军的部署情况。此外，无人机及无人车还具有战场监视功能，特别是对地面上无法观测到的死角以及士兵无法靠近的区域进行严密监控，将可疑目标信息实时传送到指挥部，指挥官根据其传回的信息迅速做出判断，并可将目标图像和方位等信息分送到相应的士兵。

定位能力

空降兵投入作战时，空降散布大、着陆集结困难一直是难以解决的问题，严重影响着空降兵的作战能力。特别是实施大规模空降作战时，更容易因规模过大、集结耗费时间过长而失去空降作战隐蔽突然的优势，从而被敌方察觉。从以往的空降战例来看，空降作战的损失有60～70％甚至更高的比例都是因此而发生的。为此，除了提高现有的伞降控制装备外，为士兵配备GPS等精确定位设备是使士兵精确定位、快速集结的有效方法。

而装备空降兵综合作战系统的空降兵在集结的过程中，可通过卫星定位系统确定自身着陆地点、离预定着陆点相隔多远。如果有队友降落到远处，队友的位置信息可以通过网络显现在数据终端显示器上，而失散的队友则可以通过数字地图的指引及时与集结部队汇合。这样就可以使大批空降兵在极短的时间内完成着陆与集结，遂行战斗任务。

生存能力

在空降兵着陆和集结时，其抵御敌方反空降冲击的能力是最薄弱的，所以一直以来就有“正在实施空降和着陆集结阶段的空降兵是绝好的活靶子”这一说法，因此提高正在着陆和集结的空降兵的防护能力显得至关重要。

空降兵通过空降兵综合作战系统的信息网络，可以了解周围的敌情，减少空降和集结时被敌方偷袭的概率，同时可紧急报警，得到及时支援；若一旦受伤，还可得到后方急救专家的指导。这对空降兵生存能力的改善起到了至关重要的作用。未来，空降兵的作战服还应进一步减少可视、雷达和红外信号。另外，考虑到未来战争环境中的一些极端因素——如核生化战（NBC）发生的可能性越来越大，空降兵综合作战系统计划将使士兵获得经由战场信息系统提供的核生化战危险告警；同时，还将研制出新的轻型材料，用于制造新型作战服，免受核生化伤害。在未来，随着液体盔甲、外骨骼等先进技术陆续应用到空降兵综合作战系统中，空降兵的生存机率将得到显著提高。

机动能力

空降兵往往都是在敌纵深作战，四面受敌，所面临的压力比其他兵种要大得多，因而空降兵常常要携带全方位的生命保障与供给装备，以便在完全失去外界援助和自然条件极为恶劣的情况下生存，并应对各种复杂而危险的作战环境；加之空降兵的常用必需装备如单兵武器个人综合防护、侦察等一系列高新技术装备，使空降兵的负重大大增加，严重影响了空降兵的机动能力。

空降兵综合作战系统除了增加空降兵的新型运载工具外，还利用集成技术，将各种装备按照模块化组合方式，根据人机工效原理，使头戴、背负、手持设备的物理形状更得体、相互间结构搭配更紧密，实现空降兵装备的小型化、轻量化，以便携带起来方便，用起来得心应手，便于徒步移动。

结语

在现代反恐、反海盗、城市作战等复杂环境中，空降作战的意义尤为突出。虽然现代装备技术已经得到长足发展，但空降作战本身仍然是高风险行动，对参战部队的要求更为严苛。故此，空降作战的士兵装备面临着极大挑战，所需要的态势感知、火力、防护以及机动能力都超越了以往任何时期。

空降兵综合作战系统将成为空降兵的力量倍增器。装备空降兵综合作战系统的空降兵，其火力打击能力、态势感知能力、防护能力以及机动能力将得到成倍提升，进而能够更加迅速占领战略要地，更好地配合地面部队，协助后续部队清除城市、丛林、山地以及其他复杂地形环境中的敌人，为战斗的最终胜利抢占先机。

电子倍增器 第7篇

关键词：抽油机,提液倍增器,增产

1、背景和目的

克拉玛依油田六、九区浅层稠油油藏处于准葛尔盆地西北缘克——乌断裂带上盘中生界超覆尖灭带上, 属断裂遮挡的单斜油藏, 油藏倾向于东西向, 倾角4°~9°, 构造单一, 20℃地面脱气原油粘度在2000~2000000m Pa.s之间。粘温反应敏感, 主要采用蒸汽吞吐和蒸汽驱方式生产。由于地层温度降低导致原油粘度大幅度上升, 从而造成了极大的流动阻力, 原油入泵困难, 影响油井抽油时率, 并进一步影响单井生产周期及周期产油量。全区井下抽油泵平均泵效为27.94%, 检泵周期短, 单井产量低。为解决这一问题, 优选、应用了抽油泵提液倍增器技术。

2、抽油泵泵效影响因素分析

对抽油泵工作原理分析研究表明, 影响泵效的因素可归纳为气体的影响、原油粘度的影响、冲程损失的影响、漏失的影响和工作参数的影响。

1) 、气体的影响

泵上冲程时, 如果在固定凡尔与游动凡尔之间有圈闭的气体, 这些气体占据泵腔的部分体积, 会降低泵的充满度, 从而降低泵效。

2) 、原油粘度的影响

原油粘度低时, 若抽油泵配合不当则柱塞的间隙漏失增加;而粘度高时, 由于油稠, 油流进泵阻力大, 固定阀和游动阀不易打开和关闭, 抽油杆下行阻力大, 影响泵的冲程, 降低泵的充满系数, 使泵效降低。

3) 、冲程损失的影响

抽油泵在抽汲过程中, 油管、抽油杆受交变载荷产生弹性伸缩, 使光杆冲程与柱塞冲程之间产生位移差, 导致泵效下降, 一般下泵深度越大、泵径越大, 管杆变形越大, 冲程损失也越大, 特别在稠油中, 因摩擦力引起的管、杆变形增大, 使冲程损失增大。

4) 、漏失的影响

漏失的影响包括柱塞与泵衬套的间隙漏失、凡尔与凡尔座之间的漏失和油管漏失。

5) 、工作方式的影响

抽汲参数选择不合理也会降低泵效:参数太大, 造成供液不足, 液体充不满泵筒影响泵效。泵挂太深, 使冲程损失过大降低泵效。

3、抽油泵提液倍增器技术特点

3.1 关键技术

抽油泵提液倍增器具有不改变地层渗透能力, 不破坏地层, 根据物理守恒原理, 在地层压力、供液能力不变的情况下, 提高液体瞬间线速度, 加快液体流动, 改变井下入泵液体流态, 减少磨阻、气体影响及滑脱损失, 形成射流入泵, 提高泵的充满系数等技术特点, 可有效改善抽油井生产效果。

3.2 结构特点

3.2.1 螺旋导油器改变流体流态, 降低摩阻

螺旋导油器入口大、出口小, 内有360°旋转导油槽 (见图2) , 当混合液进入导油器后, 液体旋转上升, 使油、水混合并聚集于小出口从而改变液体流态。

3.2.2 防脱气降阻力筛管斜孔设计, 降低滑脱损失

防脱气降阻力筛管的进液孔设计为15°斜角 (见图3) , 液体进泵不需改变流向, 阻力减小, 液体分子间碰撞小, 防脱气, 可降低滑脱损失。液体摩阻小, 固定凡尔底部不会形成气锁。

3.2.3 流速变送器提高流体瞬间线速度, 加大液体进泵量

流速变送器 (见图4) 在同等压力下, 经无能耗液压组件, 通过反复变径, 压能与动能多次转变, 提高了液体聚焦力, 加快了液体瞬间线速度, 使液体形成射流, 加大液体冲击力, 提高液体进泵量, 加快了液体进泵速度和进泵量, 达到了提高泵效的目的。

4、现场应用情况

4.1 J230井区石炭系应用效果分析

J230井区石炭系油藏位于准噶尔盆地西北缘, 储层岩性主要为凝灰质砂岩、凝灰岩为主。95954井措施前日产液水平为10.9t/d, 日产油水平为10.4t/d, 措施期间, 该井平均日产液水平14.3t/d, 日产油水平10.3t/d, 累积生产180.9天, 累积增油658.2t, 措施效果较好。 (如图5)

通过对95954石炭系油井措施效果分析可以看出, 抽油泵提液倍增器可有效提高泵效, 增加油井产量, 对石炭系稀油井具有较好的适用性。

4.2 九7+8区试验效果分析

在九7+8区97188、980259及简配1#站11口油井上试验应用的油泵提液倍增器共计13井次。措施后, 泵效相对提高了3.3%, 措施效果较好。其中4口井增油效果明显, 见图6、7。

全区20℃时原油粘度平均230000m P a﹒s。原油粘度对温度非常敏感。措施井980035、980050、980051、980052、980062在措施初期效果较好, 20-30天后逐渐变差, 经检泵发现, 因汽窜出砂造成油管穿孔、泵凡尔球变形等 (980050砂埋关井) , 影响措施效果。

对九7+8区齐古组措施井效果分析可以看出, 抽油泵提液倍增器可有效提高泵效, 增加油井产量, 对特超稠油井也有一定的改善效果, 但对于汽窜出砂严重的油井, 抽油泵提液倍增器的使用可加速油井汽窜出砂, 造成油井卡泵、管线穿孔, 因此, 抽油泵提液倍增器不适用于汽窜出砂严重的油井。

4.3 六中区试验效果分析

在六中区选取3口井进行现场应用, 井号为:67076、67094、67066。措施时间均为油井转轮注汽、自喷结束后, 油井修井转抽时下入抽油泵提液倍增器。与上周期对比, 油井平均产液水平增加, 抽油泵泵效提高, 周期产液量、产油量均有不同程度增加, 周期生产天数延长, 油汽比提高, 措施效果较好。截止2010年10月, 措施井累积增油170t, 平均单井增油56t (图7) 。

六中区措施井原油粘度在10000~50000m Pa.s (20℃) 之间, 属特稠油油藏。措施井生产效果分析表明, 抽油泵提液倍增器对于粘度适中、供液充足的油井, 具有一定的适应性, 可有效提高泵效, 达到增产的目的。

4.4 适应性分析

(1) 抽油泵提液倍增器具有提高液体瞬间线速度, 加快液体流动, 提高泵的充满系数等技术特点, 在试验井粘度范围内都有较好的提高泵效、增产效果;

(2) 生产效果分析结果表明, 抽油泵提液倍增器对于粘度较低、供液能力较充足的井应用效果较好, 可有效改善抽油井生产效果, 对特超稠油井也有一定的改善效果;

(3) 汽窜、出砂严重的井适用性较差;

(4) 抽油泵提液倍增器对特超稠油水平井具有一定的适用性。

5、结论

1、六、九区浅层稠油油藏累计应用抽油泵提液倍增器采油技术48井次。措施井累积增油1296t, 平均单井增油约108t, 创产值155.6万元, 经济效益显著。