Monday, May 21, 2007

上海激光突破100太瓦大关进入国际研究前沿

在1000万亿分之36秒(36×10-15秒)的超短瞬间,上海超短超强激光装置迸发出相当于全球电网发电总和数十倍的强大功率。中科院上海光学精密机械研究所昨天在其建所40周年之际宣布:上海小型化超短超强激光功率成功突破100太瓦(1太瓦=10^12瓦)大关,输出峰值功率达到120太瓦/36飞秒,这标志着上海在这一领域已进入了国际同类研究的前沿,目前,国际上只有少数发达国家的著名实验钛宝石激光装置输出功率超过100太瓦。  

  超短超强激光所能提供极端物理条件,自然界中只有在核爆中心、恒星内部和宇宙黑洞边缘才能存在。上海光机所在实验室用人工手段获得这一极端条件,为物理学、材料学、生命科学等众多学科的研究打开了一扇"具有美丽风景的窗户"。光机所副所长李儒新研究员介绍,超短超强激光及其相关技术有望使细胞手术成为可能,不久的将来,医生也许只要在人的细胞核上打个小洞就能进行手术,对周围组织的影响降至为零,使手术创口更小、时间更短、风险更低。这种激光技术在材料的切割、粉碎等加工方面也会"指哪打哪",损耗更微。同时,超短超强激光为众多学科的重大突破提供了崭新的实验手段,科学家可以在全新状态下,研究各种物质的行为、现象和规律。  

  据了解,判断超强超短激光系统的性能有两个重要技术指标:一是时间尺度,二是输出功率。上海光机所强光光学重点实验室科技人员不断创新,屡屡刷新这两大指标,使"上海激光"更强更快。1996年建成钛宝石超短超强激光装置时,1000万亿分之43秒中,输出功率仅为2.8太瓦,2002年升级到1000万亿分之33.9秒输出功率23太瓦。上月,科技人员再次创新,一举突破100太瓦的技术瓶颈。 国内第一台输出峰值功率达200TW的超高功率钛宝石激光装置

  光明日报成都7月1日电 我国开展高能量密度物理实验有了强有力的新工具。国内第一台输出峰值功率达200TW的超高功率钛宝石激光装置日前建成并投入运行。这台装置可以在实验室内产生其他技术手段无法实现的极端物态条件,如每厘米1万亿伏的电场、10亿高斯磁场、10亿亿帕的压强和类似星体内部的物质密度和温度;为激光聚变快点火、超热物质、强辐射源、激光粒子加速、新光源、天体物理、相对论等离子体物理、核物理等前沿科学领域提供了前所未有的研究平台。
  
  这台装置是由高温高密度等离子体物理国防科技重点实验室,在中国工程物理研究院和激光聚变研究中心的大力支持下,与国内相关单位密切合作,经过三年努力研制成功的。
  
  目前,国际上仅有少数几个激光实验室才具备研制输出功率达数百TW量级的超高功率钛宝石激光装置的基础与能力。这台装置的研制成功,表明我国在超高功率飞秒激光总体技术与工程研究方面已跨入国际前列。
  
  这台装置首次建立了系统精确调整的新技术手段,获得了国际同类激光装置中最好的光束聚焦特性,其峰值功率相当于全球发电总功率的10倍。该装置具有5TW、30TW、200TW三级输出能力,每级建成后都提供了打靶运行;在前两级功率输出条件下,已进行了高功率超短脉冲激光与物质相互作用实验研究。<br /><hr /> Orignal From: <a href="http://www.rayscience.com/blog/?p=65" target=_blank>上海激光突破100太瓦大关进入国际研究前沿</a><br />

电信垄断,已经影响中国信息产业的发展

<p class="Title">信产部副部长感慨印度资费 竞争促进电信业发展</p>

<hr SIZE="1" width="95%" />
<p class="Sign">Cww.net.cn 2007年5月22日 08:59 通信世界网</p>

<p class="Body">    文/长乐未央

    据知情人士透露,信息产业部副部长娄勤俭曾于去年考察印度电信业,并视察了中国在印企业,印度市场的激烈竞争和低廉资费给娄勤俭留下了深刻印象:该国的最低手机资费最低合人民币每分钟9分钱,长途和漫游费约合人民币0.17元。

    <strong>电信资费之低令人惊讶</strong>

    印度于2003年引入UnifiedLicence联合牌照制度;2005年8月,最低移动电信资费降低到0.5卢比/分钟,约合人民币不到9分钱。;2006年初,根据"Oneindia"计划,长途和漫游费降到1个卢比,约合人民币0.17元。

    印度想实施UnifiedLicence牌照制度的一个主要目标就是去鼓励新的应用和服务的自由增长。其中非常重要的一个理念是,如果能够开发或者采用一种技术来为用户更好地服务,监管部门就不应该加以任何的限制和阻碍。

    在印度,运营商、手机厂商之间的价格战愈演愈烈,激烈的竞争直接导致了手机价格和服务价格的迅速下降。截至今年3月31日,印度电话用户达到了2.068亿,与去年同期相比增长47%,其中大部分为手机用户,电话普及率达每百人18.31部。印度电话用户数量的高速增长也吸引了大量跨国企业前来印度投资建厂。

    在印度上月宣布的全民免费宽带计划中,印度电信部决心在投标中引入"割喉式竞争",打破国际出口宽带方面的垄断。

    <strong>印度电信改革影响巨大</strong>

    一直以来,中国媒体多少用有色眼镜看待印度邻居;在国家发展计划上,印度也多为大话连篇、眼高手低的形象。

    但新浪科技与多位业内人士交流,确认巴西和印度都是近年来电信市场发展非常迅猛的国家,在电信牌照制度改革方面,已经走在中国的前面。

    印度从1992年就开始了电信服务业对私有企业开放的进程,1994年将固话和移动服务对私人资本开放,1999年颁布了新的国家电信法来促进电信业的发展,并逐步放开市场,在所有电信领域引入竞争,比如在固话、国内长途和国际长途方面引入无限制竞争。

    据一位常年在印度工作的电信业人士透露,印度年年都会有新的政策措施出台,不断降低牌照和频谱的费用。国际电信联盟2002年曾将印度作为促进电信市场竞争的案例来研究,这也从侧面肯定了印度电信管制的发展。

   <strong> 中印两国电信政策比较</strong>

    根据用户数量对比,印度电信业总体上落后中国5年左右,但结构上有重大差异,在政策方面存在根本不同。

    中国是以增加运营商收入为主要手段:"初装费","三个倒一九",政府长期控制和保护电信价格、制止电信价格战;印度则是以降低运营成本,降低电信资费为主,可以说印度政府是持续地、甚至无止尽地人为"打压"电信资费、强烈地鼓励电信资费价格战。

    相同的结果都是刺激了运营业和用户规模的高速增长;区别是印度将不会为自己的电信制造业留下利润空间,而中国对电信价格的保护为华为中兴的崛起提供了客观上的利润空间。

    未来印度电信业在规模上很可能具有更大的发展空间。

    <strong>上演电信业龙象之争?</strong>

    目前印度目前并未有华为、中兴这样的优秀电信设备企业,更缺乏自主技术。但不可否认,印度是欠发达国家中电信普遍服务最成功的国家之一,市场潜力巨大。

    2006年,印度电话的新增用户已经超过了中国,去年的新增用户超过了历年增长的数量,由此产生了新增用户最大的市场。这得益于印度经济大的腾飞,以及因导入竞争策略形成的超低价电信资费。

    印度在五年内移动用户量追上、甚至快速地远超中国是极有可能的。原因有三点:潜在电话用户、甚至已有固话用户转向移动,使印度移动用户发展空间比中国多出至少3亿;不同电信政策导致印度运营成本和资费远比中国更低;经济增长的基础支持。

    如果说中国网络的劳动生产率低于美国等西方发达国家,属发展阶段的正常问题;但与印度相比仍有差距,中国信息产业就依然需要专业性的挑剔和批评。(<br /><hr /> Orignal From: <a href="http://www.rayscience.com/blog/?p=64" target=_blank>电信垄断,已经影响中国信息产业的发展</a><br />

精挑细选买汽车贴膜 六个招数要记牢

<table border="0" background="/images/point.gif" align="center" width="99%" cellPadding="6" cellSpacing="0">
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<td align="center"><font size="3" color="#339900"><strong>精挑细选买汽车贴膜 六个招数要记牢</strong></font></td>
<td rowSpan="2" width="128" align="right" class="sfont">出处:pcauto
责任编辑:ranee</td>
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<td width="90">[04-3-3 16:53]</td>
<td align="center">作者:丁改庄</td>
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<table border="0" align="center" width="99%" cellPadding="5" cellSpacing="0">
<tr vAlign="top">
<td class="article">
<p align="center">
<table border="0" align="center" width="310" cellPadding="0" cellSpacing="0" style="width: 310px; height: 44px">
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<td background="http://www.pcauto.com.cn/playcar/racing/0312/pic/point.gif" width="13%">
<p align="center"><font color="#ff0000"><img src="http://www.pcauto.com.cn/playcar/racing/0312/pic/2004hot.gif" /></font></p>
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<td background="http://www.pcauto.com.cn/playcar/racing/0312/pic/point.gif" width="87%"><a target="_blank" href="http://www.pcauto.com.cn/qcyp/jingpin/0402/47313.html">·[美容] 丰田花冠专用隔热防爆膜面市</a>
<a target="_blank" href="http://www.pcauto.com.cn/qcyp/jingpin/0402/48207.html">·[装饰] 广本飞度原装外部装饰系列</a></td>
</tr>
</table>
<span class="p10">  天气逐渐热起来,汽车贴膜也成了应时之需,如今买车的人们贴防爆太阳膜成为首选,因为它除了防爆还有隔紫外线,耐磨、隐蔽性强、隔热节省空调、保护仪表盘,减少老化等优点,但现在市场上外观颜色相同的假膜过多,使车主无从判定。</span>

<span class="p10">  <font color="#ff0000">现提供大家几点选择太阳膜的方法:</font>

  <strong>一、要找一家有封闭车间的装饰公司</strong>,因为贴膜最怕灰尘和沙砾,街头作业很难做到环境清洁。要选择无尘贴膜工作室。如果环境中尘土较多,会影响玻璃清洁,也影响膜的粘度,所以当车主遇到此情况,最好在旁边等到贴膜间有空时才装贴。

  挑选好的施工人员,这一点至关重要。一些授权店会将他们的施工人员分为几个等级,如培训师和初、中、高级技师。初级技师就只能为侧窗贴膜,而只有中、高级技术师才能为弧度较大的前挡风玻璃贴膜。

  <strong>二、</strong>向店家<strong>询问和观察一下膜的背面是否有防伪标志</strong>,正规品牌的防爆膜背面都印有防伪标志,如有可能向店家索要一块边角料,揭开背膜露出胶层,然后在地上磨擦,如出现掉色和划道即是假膜。

  三、车主选膜时,要<strong>注意搭配膜与车身颜色和谐</strong>,建议车主参照施工店所出示的样车效果图,再做选择。要求店家贴前、后风挡不能开刀,一定要整张贴,否则会降低防爆性,而且影响美观,现在整张贴膜的发明人台湾技师刘泰源正在友福公司坐店演示整张贴膜技术,像前、后风挡难度较大的奥迪、本田、帕萨特都能贴的很平整。


  四、全车贴完膜后<strong>坐在车内观察颜色是否均匀</strong>,沙砾是否过多(不在关键位置的少许沙砾可以允许)向外看会不会影响视线,真正防爆太阳膜具有极高的单向透光性,不会影响向外观看的视线。

  五、刚贴完膜后,在<strong>三天之内,车主不要升降车窗或用水清洗车</strong>,以免水分未干造成脱落。由于天气及金属材质不同,膜装贴后干燥程度会有差异,快则2天,慢则7至15天,在某种气候下,汽车膜可能会出现雾状或水珠状点,车主不要担心,是正常现象,它会慢慢消失。

  膜面出现污渍,车主不要用化学溶剂擦拭,最好用清洁的湿毛巾、纸巾沾水或棉布配合洗洁精清洗。

  车主不要为了美观,而将一些吸盘或一些粘物吸附在贴膜上,这样容易造成膜脱落。

  六、最后要<strong>记得向店家索要贴膜保证卡</strong>,一般的防爆膜都能保证使用5到6年,有了它自己将来的权益才有可能得到保障。</span></td>
</tr>
</table><br /><hr /> Orignal From: <a href="http://www.rayscience.com/blog/?p=62" target=_blank>精挑细选买汽车贴膜 六个招数要记牢</a><br />

Wednesday, May 16, 2007

激光先驱梅曼去世

Yan 的头像

造了第一台激光器的梅曼(Theodore Maiman)于5月5日去世,享年 79 岁。

1960 年,梅曼用闪光灯照射一个手指头大小的红宝石晶体,成功地产生了相干脉冲光。他把结果投到 PRL,但是当时的编辑 Sam Goudsmit 把它给拒了,认为它只是又一篇 maser 的文章而已。结果,当时在贝尔实验室的汤斯(Charles W. Townes)等人很快也做了红宝石激光器,并很快把结果发在了 PRL 上。这样子,汤斯等人成了激光的发明者,后来得了诺贝尔奖。:)当然,经过多年的努力争取之后,梅曼的成就已经得到广泛承认。

更多可以参看 PhysicsWeb 上的纪念文章。

下面这个图难道就是当时他做的红宝石激光器?当时的激光 goggle 也挺酷的。

太阳能电池的原理及制作

太阳能电池的原理及制作
作者:魏锐    文章来源:本站原创    点击数: 15297    更新时间:2006-1-3

   

    太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。也是清洁能源,不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中;大阳能光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域,是其中最受瞩目的项目之一。

制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应,根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:1 、硅太阳能电池;2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;3、功能高分子材料制备的大阳能电池;4、纳米晶太阳能电池等。

一、硅太阳能电池

1 .硅太阳能电池工作原理与结构

太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应,一般的半导体主要结构如下:

  图中,正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。
当硅晶体中掺入其他的杂质,如硼、磷等,当掺入硼时,硅晶体中就会存在着一个空穴,它的形成可以参照下图:

   

  图中,正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色的表示掺入的硼原子,因为硼原子周围只有3个电子,所以就会产生入图所示的蓝色的空穴,这个空穴因为没有电子而变得很不稳定,容易吸收电子而中和,形成Ppositive型半导体。
    同样,掺入磷原子以后,因为磷原子有五个电子,所以就会有一个电子变得非常活跃,形成Nnegative型半导体。黄色的为磷原子核,红色的为多余的电子。如下图。

   
    N
型半导体中含有较多的空穴,而 P型半导体中含有较多的电子,这样,当P型和N型半导体结合在一起时,就会在接触面形成电势差,这就是PN结。

    当P型和N型半导体结合在一起时, 在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层) ,界面的P 型一侧带负电,N 型一侧带正电。这是由于P 型半导体多空穴,N 型半导体多自由电子,出现了浓度差。N 区的电子会扩散到P 区,P 区的空穴会扩散到N 区,一旦扩散就形成了一个由N 指向P" 内电场" ,从而阻止扩散进行。达到平衡后,就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差,这就是PN结。

   

 当晶片受光后,PN结中,N型半导体的空穴往P型区移动,而P型区中的电子往N型区移动,从而形成从N型区到 P型区的电流。然后在PN结中形成电势差,这就形成了电源。(如下图所示)

    由于半导体不是电的良导体,电子在通过p n结后如果在半导体中流动,电阻非常大,损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属,阳光就不能通过,电流就不能产生,因此一般用金属网格覆盖pn结(如图 梳状电极),以增加入射光的面积。
  另外硅表面非常光亮,会反射掉大量的太阳光,不能被电池利用。为此,科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜(如图),将反射损失减小到 5%甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限,于是人们又将很多电池(通常是36个)并联或串联起来使用,形成太阳能光电板。

2.硅太阳能电池的生产流程

    通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350450μm的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。

 

    上述方法实际消耗的硅材料更多。为了节省材料,目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法,包括低压化学气相沉积(LPCVD )和等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺。此外,液相外延法(LPPE)和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。

    化学气相沉积主要是以SiH2Cl2 SiHCl3SiCl4SiH4,为反应气体,在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上,衬底材料一般选用Si SiO2Si3N4等。但研究发现,在非硅衬底上很难形成较大的晶粒,并且容易在晶粒间形成空隙。解决这一问题办法是先用 LPCVD在衬底上沉积一层较薄的非晶硅层,再将这层非晶硅层退火,得到较大的晶粒,然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜,因此,再结晶技术无疑是很重要的一个环节,目前采用的技术主要有固相结晶法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外,另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术,这样制得的太阳能电池转换效率明显提高。

 

三、纳米晶化学太阳能电池

    在太阳能电池中硅系太阳能电池无疑是发展最成熟的,但由于成本居高不下,远不能满足大规模推广应用的要求。为此,人们一直不断在工艺、新材料、电池薄膜化等方面进行探索,而这当中新近发展的纳米 TiO2晶体化学能太阳能电池受到国内外科学家的重视。

    以染料敏化纳米晶体太阳能电池(DSSCs)为例,这种电池主要包括 镀有透明导电膜的玻璃基底染料敏化的半导体材料对电极以及电解质等几部分。

      

     

      阳极: 染料敏化半导体薄膜(TiO2膜)

      阴极:镀铂的导电玻璃

      电解质:I3-/I-

 

    如图所示,白色小球表示TiO 2,红色小球表示染料分子。染料分子吸收太阳光能跃迁到激发态,激发态不稳定,电子快速注入到紧邻的TiO 2导带,染料中失去的电子则很快从电解质中得到补偿,进入TiO 2导带中的电于最终进入导电膜,然后通过外回路产生光电流。

    纳米晶TiO 2太阳能电池的优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10%以上,制作成本仅为硅太阳电池的1/51/10.寿命能达到 20年以上。但由于此类电池的研究和开发刚刚起步,估计不久的将来会逐步走上市场。

 

四、染料敏化TiO 2太阳能电池的手工制作

1.制作二氧化钛膜

(1)先把二氧化钛粉末放入研钵中与粘合剂进行研磨

   
(2)接着用玻璃棒缓慢地在导电玻璃上进行涂膜

   

(3)把二氧化钛膜放入酒精灯下烧结1015分钟,然后冷却
   

2.利用天然染料为二氧化钛着色

    如图所示,把新鲜的或冰冻的黑梅、山梅、石榴籽或红茶,加一汤匙的水并进行挤压,然后把二氧化钛膜放进去进行着色,大约需要 5分钟,直到膜层变成深紫色,如果膜层两面着色的不均匀,可以再放进去浸泡5分钟,然后用乙醇冲洗,并用柔软的纸轻轻地擦干。


   

3.制作正电极

    由染料着色的TiO2 为电子流出的一极(即负极)。正电极可由导电玻璃的导电面(涂有导电的SnO2膜层)构成,利用一个简单的万用表就可以判断玻璃的那一面是可以导电的,利用手指也可以做出判断,导电面较为粗糙。如图所示,把非导电面标上'+',然后用铅笔在导电面上均匀地涂上一层石墨。


   

4.加入电解质

    利用含碘离子的溶液作为太阳能电池的电解质,它主要用于还原和再生染料。如图所示,在二氧化钛膜表面上滴加一到两滴电解质即可。

   

5.组装电池

    把着色后的二氧化钛膜面朝上放在桌上,在膜上面滴一到两滴含碘和碘离子的电解质,然后把正电极的导电面朝下压在二氧化钛膜上。把两片玻璃稍微错开,用两个夹子把电池夹住,两片玻璃暴露在外面的部分用以连接导线。这样,你的太阳能电池就做成了。

   
6.电池的测试

    在室外太阳光下,检测你的太阳能电池是否可以产生电流。
     

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