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利用汞探针测量硅片的掺杂浓度

利用汞探针测量硅片的掺杂浓度
利用汞探针测量硅片的掺杂浓度

C-V 测试方法(利用汞探针测量硅片的掺杂浓度)

一、实验目的

1.熟悉水银探针测量系统和C -V 测试仪。

2.掌握水银探针测量半导体样品掺杂浓度的原理和方法。

二、实验设备及其在本实验中的作用

三、实验原理

讨论晶体管的C -V 特性,主要计算集电结的势垒电容随电压变化的情况、根据测量出的数据,

得到两个波形图,其中一个是C -V 特性曲线,另外一个则是曲线。由试验作出的

关系曲线是一直线,根据公式;

可以推出公式:

从该直线的斜率可求得掺杂浓度,由

直线的截距求得接触电势差。

传统上在测量C-V 高频曲线时是采用正弦信号测量电容法,然而,此测量方法极容易受到硅片背面接触串联电阻及晶片之间电阻的影响,进而导致测量上的误差。由此可以看出,水银探针仍然采用精确的测量法来测量C -V 特性曲线。如此可以有效地降低旁路电阻所造成的干扰。本课题所使用的水银探针(LEI 2017B 型水银探针)是靠真空泵连接水银探针供应水银的两个小瓶子,通过抽取空气形成瓶子内外的压力差把水银顶出,接触到待测的半导体样品,从而形成肖特基接触。这里需要注意的是,装有水银的瓶子有两个,他们都需要接触到样品才能形成被测肖特基接触。两个瓶子顶出的水银柱的面积一大一小,形成“背靠背”的肖特基二极管,可以认为是两个可变电容的串联。主要影响被测样品电容的是小水银柱和被测样品形成的肖特基接触。结合公式〔表示小水银柱和被测样品形成的肖特基电容值;表示大水银柱和被测样品形成的肖特基电容值〕所以主要影响C 值的是。 注意:水银是有毒的化学物质,最好是在空气流通的地方使用。水银收集器的作用是为了不让水银溅出伤害到人的皮肤。还是要说明一下,用过的水银要及时回收。

四、实验步骤

步骤1.打开真空泵等实验工具

V C ~12V ~12()B r D T

qN A V V C 02221εε-=

B r T qN A dV

C d 0222)1(εε=B N

D V 21111C +=1C 2C 21C C <<1C

步骤2.逆时针旋转把手使气压为10 Pa

步骤3.点击E4980A 的 (Dc Bias)键,使Dc Bias 灯亮起 步骤4.点击(Means Setup )使VDC IDC 处于 on 的状态

步骤5.选择并调节上一步菜单下的BIAS 从-10V 到10V 步长为1V 步骤6.按Display 分别看每个电压对应的Cp 并记录数据

五、实验数据的记录

实验数据记录表格:

六、实验数据处理

已知:1、真空介电常数 F / cm=

2、 C ;d1=0.5mm d2=4mm, 结合公式,所以主要影响C 值的是,取d= d1=0.5mm,面积A=

===1.9625* 3、Si 的介电常数为11.9。

4、由实验数据线性拟合的图如下:

14010854.8-?=ε19106.1-?=q 21111C C C +=21C C <<1C

荧光探针设计原理

荧光化学传感器是建立在光谱化学和化学波导与量测技术基础上的将分析对象的化学信息以荧光信号表达的传感装置。其主要组成部件有三个(图 1.1):1.识别结合基团(R),能选择性地与被分析物结合,并使传感器所处的化学环境发生改变。这种结合可以通过配位键,氢键等作用实现。2.信号报告基团(发色团, F),把识别基团与被分析物结合引起的化学环境变化转变为容易观察到的输出信号。信号报告基团起到了信息传输的作用,它把分子水平上发生的化学信息转换成能够为人感知(颜色变化)或仪器检测的信号(荧光等)。3.连接基团(S),将信号报告基团和识别结合基团连接起来,根据设计的不同连接基团可有多种选择,一般用做连接基团的是亚甲基等短链烷基。连接基团的合适与否将直接影响是否有输出信号的产生。信号表达可以是荧光的增强或减弱、光谱的移动、荧光寿命的变化等。 图1.1 荧光探针的结构 1.1.1 荧光探针的一般设计原理 (1) 结合型荧光探针[21] +

Analyte Signalling subunit Space Binding subunit Output signal 图1.2 共价连接型荧光探针 结合型荧光探针是利用化学共价键将识别基团和荧光基团连接起来的一类荧光探针,是比较常见的一类荧光探针。该类探针通过对比加入分析物前后荧光强度的变化、光谱位置的移动或荧光寿命的改变等实现对分析物的检测。在该类荧光化学传感器的设计中,必须充分考虑下列三个方面的因素。(a) 受体分子的荧光基团设计、合成:考虑到用于复杂环境体系的荧光检测,要求荧光基团要有强的荧光(高荧光量子产率,有利于提高检测的灵敏性),Stokes 位移要大(可有效消除常规荧光化合物如荧光素等具有的自猝灭现象),荧光发射最好要在长波长区(最好位于500 nm 以上,可避免复杂体系的常位于短波长区的背景荧光的干扰,另外由于长波长区发射的荧光能量的降低可减少荧光漂白现象的发生而延长传感器的使用寿命)。(b) 受体分子的识别基团:受体分子的识别基团设计以软硬酸碱理论、配位作用以及超分子作用力(如氢键、范德华力等)作为理论指导,多选择含氮、硫、磷杂环化合物作为识别分子。(c) 荧光超分子受体的组装:组装荧光超分子受体就是利用一个连接基将识别基团和荧光基团通过共价键连接在一起,要充分考虑到识别基团和荧光

四探针法测电阻率

实验 四探针法测电阻率 1.实验目的: 学习用四探针法测量半导体材料的体电阻率和扩散薄层的电阻率及方块电阻。 2.实验内容 ① 硅单晶片电阻率的测量:选不同电阻率及不同厚度的大单晶圆片,改变条件(光照 与否),对测量结果进行比较。 ② 薄层电阻率的测量:对不同尺寸的单面扩散片和双面扩散片的薄层电阻率进行测 量。改变条件进行测量(与①相同),对结果进行比较。 3. 实验原理: 在半导体器件的研制和生产过程中常常要对半导体单晶材料的原始电阻率和经过扩散、外延等工艺处理后的薄层电阻进行测量。测量电阻率的方法很多,有两探针法,四探针法,单探针扩展电阻法,范德堡法等,我们这里介绍的是四探针法。因为这种方法简便可行,适于批量生产,所以目前得到了广泛应用。 所谓四探针法,就是用针间距约1毫米的四根金属探针同时压在被测样品的平整表面上如图1a 所示。利用恒流源给1、4两个探针通以小电流,然后在2、3两个探针上用高输入阻抗的静电计、电位差计、电子毫伏计或数字电压表测量电压,最后根据理论 公式计算出样品的电阻率[1] I V C 23 =ρ 式中,C 为四探针的修正系数,单位为厘米,C 的大小取决于四探针的排列方法和针距,

探针的位置和间距确定以后,探针系数C 就是一个常数;V 23为2、3两探针之间的电压,单位为伏特;I 为通过样品的电流,单位为安培。 半导体材料的体电阻率和薄层电阻率的测量结果往往与式样的形状和尺寸密切相关,下面我们分两种情况来进行讨论。 ⑴ 半无限大样品情形 图1给出了四探针法测半无穷大样品电阻率的原理图,图中(a)为四探针测量电阻率的装置;(b)为半无穷大样品上探针电流的分布及等势面图形;(c)和(d)分别为正方形排列及直线排列的四探针图形。因为四探针对半导体表面的接触均为点接触,所以,对图1(b )所示的半无穷大样品,电流I 是以探针尖为圆心呈径向放射状流入体内的。因而电流在体内所形成的等位面为图中虚线所示的半球面。于是,样品电阻率为ρ,半径为r ,间距为dr 的两个半球等位面间的电阻为 dr r dR 2 2πρ = , 它们之间的电位差为 dr r I IdR dV 2 2πρ= =。 考虑样品为半无限大,在r →∞处的电位为0,所以图1(a )中流经探针1的电流I 在r 点形成的电位为 ()r I dr r I V r r πρπρ222 1== ? ∞ 。 流经探针1的电流在2、3两探针间形成的电位差为 ()??? ? ??-= 1312123112r r I V πρ; 流经探针4的电流与流经探针1的电流方向相反,所以流经探针4的电流I 在探针2、3之间引起的电位差为 ()??? ? ??--=4342423112r r I V πρ。 于是流经探针1、4之间的电流在探针2、3之间形成的电位差为 ??? ? ??+--= 434213122311112r r r r I V πρ。 由此可得样品的电阻率为 ()1111121 434213 1223-???? ??+--=r r r r I V πρ 上式就是四探针法测半无限大样品电阻率的普遍公式。 在采用四探针测量电阻率时通常使用图1(c )的正方形结构(简称方形结构)和图1(d )的等间距直线形结构,假设方形四探针和直线四探针的探针间距均为S , 则对于直线四探针有 S r r S r r 2, 42134312==== ()2223 I V S ? =∴πρ 对于方形四探针有 S r r S r r 2,42134312==== () 322223 I V S ? -=∴ πρ

简易瞬态工况法操作规程

汽油车简易瞬态工况法操作规程 1、检测前注意做好测试前的准备工作,确保被检车辆符合上线检测要求。 2、车辆驱动轮停在转鼓上,根据系统提示将分析仪取样探头插入排气管中,深度400mm以上,并固定于排气管上。 3、按照试验运转循环开始进行试验 4、启动发动机 a)按照制造厂试验说明书的规定,使用启动装置,启动发动机。 b)发动机保持怠速运转40s。在40s终了时开始循环,并同时开始取样。 5、怠速 a)手动或半自动变速器 1、怠速期间,离合器接合,变速器置空挡。 2、为了按正常循环进行加速,车辆应在循环的每个怠速后 期,加速开始前5s离合器脱开,变速器置一档。 b)自动变速器:在试验开始时,放好选择器后,在试验期间,任 何时候不得再操作选择器。 6、加速 a)进行加速时,在整个工况过程中,应尽可能地使加速度恒定。 b)若加速度未能在规定时间内完成,如有可能,超出的时间应从工况改变的复合公差允许的时间中扣除,否则,必须从下一等速工

况的时间内扣除。 c)自动变速器若加速不能在规定时间内完成,则应按手动变速器的要求,操作档位选择器。 7、减速 a)在减速工况时间内,应使加速踏板完全松开,离合器接合,当车速降至10km/h时,离合器脱开,但不操作变速杆。 b)如果减速时间比响应工况规定的时间长,则应使用车辆的制动器,以使循环按照规定的时间进行。 c)如果加速时间比响应工况规定的时间短,则应在下一个等速或怠速工况时间中恢复至理论循环规定的时间。 8、等速 a)从加速过渡到下一等速工况时,应避免猛踏加速踏板或关闭节气门。 b)等速工况应采用保持加速踏板位置不变的方法实现。 c)循环终了时(车辆停在在转鼓上),变速器置于空挡,离合器接合。同时停止取样。 9、重新开始测试 在测试期间,若分析仪检测到样气中CO和CO2的浓度之和小于规定值,测试中止,该次排放测试结果无效,需重新开始测试。或者由于引车员操作不当车速超差导致测试中止,则测试需重新进行。再次开始测试前,必须是底盘测功机滚筒完全处于静止。 10、测试结束

(精品)热阻及热导率的测量方法

热阻及热导率测试方法 范围 本方法规定了导热材料热阻和热导率的测试方法。本方法适用于金属基覆铜板热 阻和导热绝缘材料热阻和热导率的测试。 术语和符号 术语 热触热阻 contact resistance 是测试中冷热两平面与试样表面相接触的界面产生热流量所需的温差。接触热阻 的符号为R I 面积热流量areic heat flow rate 指热流量除以面积。 符号 下列符号适用于本方法。 λ:热导率,W/(m﹒K); A:试样的面积,m 2 ; H:试样的厚度,m; Q:热流量,W 或者 J/s; q:单位面积热流量,W/ m 2 ; R:热阻,(K﹒m 2 )/W。 原理 本方法是基于测试两平行等温界面中间厚度均匀试样的理想热传导。 试样两接触界面间的温 度差施加不同温度,使得试样上下两面形成温度梯度,促使热流量全部垂直穿过试样测试表 面而没有侧面的热扩散。 使用两个标准测量块时本方法所需的测试: T1=高温测量块的高温,K; T2=高温测量块的低温,K; T3=低温测量块的高温,K; T4=低温测量块的低温,K; A=测试试样的面积,m 2 ; H=试样的厚度,m。 基于理想测试模型需计算以下参数: T H:高温等温面的温度,K; T C:低温等温面的温度,K; Q:两个等温面间的热流量 热阻:两等温界面间的温差除以通过它们的热流量,单位为(K﹒m 2 )/W; 热导率:从试样热阻与厚度的关系图中计算得到,单位为W/(m.K)。

接触热阻存在于试样表面与测试面之间。 接触热阻随着试样表面特性和测试表面施加给试样 的压力的不同而显著变化。因此,对于固体材料在测量时需保持一定的压力,并宜对压力进 行测量和记录。热阻的计算包含了试样的热阻和接触热阻两部分。 试样的热导率可以通过扣除接触热阻精确计算得到。 即测试不同厚度试样的热阻,用热阻相 对于厚度作图,所得直线段斜率的倒数为该试样的热导率,在厚度为零的截取值为两个接触 界面的接触热阻。如果接触热阻相对于试样的热阻非常小时(通常小于1%),试样的热导率 可以通过试样的热阻和厚度计算得出。 通过采用导热油脂或者导热膏涂抹在坚硬的测试材料表面来减小接触热阻。 仪器 符合本测试方法的一般特点要求的仪器见图A.1和图A.2。 该套仪器增加测厚度及压力监测等 功能,加强了测试条件的要求来满足测试精度需要。 仪器测试表面粗糙度不大于0.5μm;测试表面平行度不大于5μm。 精度为1μm归零厚度测试仪(测微计、LVDT、激光探测器等)。 压力监测系统。 图A.1 使用卡路里测量块测试架 图A.2 加热器保护的测量架 热源可采用电加热器或是温控流体循环器。主热源部分必需采用有保护罩进行保护, 保护罩 与热源绝缘,与加热器保持±0.2K的温差。避免热流量通过试样时产生热量损失。无论使用 哪一种热源,通过试样的热流量可以用测量块测得。 热流量测量块由测量的温度范围内已知其热导率的高热导率材料组成。为准确测量热流量, 必须考虑热传导的温度灵敏度。推荐测量块材料的热导率大于50 W/(m.K)。 通过推算测量块温度与测试表面的线性关系(Fourier传热方程),确定测量块的热端和冷端 的表面温度。 冷却单元通常是用温度可控的循环流体冷却的金属块,其温度稳定度为±0.2 K。 试样的接触压力通过测试夹具垂直施加在试样的表面上,并保持表面的平行性和对位。

四探针法原理

或设备上直接测量电阻率。 二.目的和意义 1. 了解(微)小电阻测量的原理,了解四探针微电阻测量的特点,掌握(微) 小电阻测量方法。 2. 了解几种典型材料的电阻率数量级。 3. 了解试样的尺寸对测量结果的影响。 4. 训练实验设计能力和实验操作水平。 三.实验原理 四点探针的原理见图1。前端精磨成针尖状的1、2、3、4号金属细棒中,1、4号和高精度的直流稳流电源相联,2、3号与高精度(精确到0.1μV)数字电压表或电位差计相联。四根探针有两种排列方式,一是四根针排列成一条直线(图1a),探针间可以是等距离也可是非等距离;二是四根探针呈正方形或矩形排列(图1b)。对于大块状或板状试样(尺寸远大于探针间距),两种探针排布方式都可以使用;而于细条状或细棒状试样,使用第二种方式更为有利。当稳流源通过1、4探针提供给试样一个稳定的电流时,在2、3探针上测得一个电压值V23。本实验采用第一种探针排布(图1a)形式,其等效电路图见图2。 a b 图1. 四点探针电阻测量原理示意图 对于如图所示的系统中,显然稳流电路中的导线电阻(R1、R4)和探针与样品的接触电阻(R2、R3)与被测电阻(R)串联在稳流电路中,不会影响测量的结果。

在测量回路中,R5、R6、R7、R8和数字电压表内阻R0串联,其总电阻R ˊ=R5+R6+R7+R8在电路中与被测电阻R 并联,其总的电阻为: 8 7650)87650(R R R R R R R R R R R R R +++++++++= (1) 当被测电阻很小(例如小于1Ω),而电压表内阻很大时(本实验使用的hp34410A 型数字电压表其内阻大于10M Ω),R5、R6、R7、R8和R0对实验结果的影响在有效数字以外,测量结果足够精确。 对于三维尺寸都远大于于探针间距的半无穷大试样,其电阻率为ρ,探针引入的点电流源的电流强度为I ,则均匀导体内恒定电场的等电位面为一系列球面。以r 为半径的半球面积为2πr ,则半球面上的电流密度为: 22r I j π= (2) 由电导率σ与电流密度的关系可得到这个半球 面上的电场强度为: 2 222r I r I j E πρσπσ=== (3) 则距点电源r 处的电势为: r I V πρ2= (4) 显然导体内各点的电势应为各点电源在该点形 成的电势的矢量和。进一步分析得到导体的电阻率: 134********)1111(2?+??=r r r r I V π ρ (5) 图2. 四点探针电阻测量等效电路图 R1、R4、R5、R8导线电阻,R2、R3、R6、R7,接触电阻 R0数字电压表内阻,R 被测电阻 图3. 四点探针电阻测量原理图

轻型汽油车简易瞬态工况法检测线项目

轻型汽油车简易瞬态工况法检测线项目 一、轻型汽油车简易瞬态工况法设备配置清单及技术参数要求(1套)★

轻型汽油车简易瞬态工况法检测线的建设安装,应符合《在用机动车排放污染物检测机构技术规范》、《浙江省机动车排气污染防治条例》、《宁波市机动车排放检验机构联网实施细则》等标准规定关于机动车排放污染物检测的相关规范和技术要求。要求该轻型汽油车简易瞬态工况法检测软件接入业主方现有环保检测数据服务器,检测数据存入现行服务器数据库,并与现有运行的检测系统相兼容。 二、设备基坑、操作间及车间地面浇筑清单及要求。 1、按设备基础要求开挖基坑,并按要求放置预埋件和设备线路管道,浇筑混凝土,并将检测车辆地面浇筑混凝土加高。(工程量见设备基坑图纸)。 基坑与地面浇筑的混凝土标号应为C30以上,地面整体浇筑混凝土后的水平面与原检测车间地面标高一致。 2、车间内南首墙边搭建1间1.5m(宽)*2.5m(长)*2.5m(高)电脑操作间,离地面1.2m以下为铝合金材质,1.2m至2.5m安装厚度为1cm的钢化玻璃。 三、钢结构车间新建及改造项目清单及技术要求 1、钢结构车间厂房: 跨度长18m,宽度7.5m,沿口高5.55m,北侧立面安装1.5m*2.3m塑钢窗两扇,要求新厂房与原检测车间厂房无缝衔接,沿口与原车间正立面沿口无缝衔接,立柱与墙梁采用H型钢,规格不小于300mm*175mm。 钢结构车间新建及改造项目,应符合《建筑结构荷载规范》GB50009-2012、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010、《钢结构设计规范》GB50017-2003、《冷弯薄型钢结构技术规程》GB50018-2002、《门式刚架轻型房屋结构技术规程》CECS 102:2012、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002、《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82-2011、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001的要求。 钢结构车间厂房具体应满足以下要求: ①、荷载要求:抗风压0.50KN/m2以上; ②、结构钢材材质、锚栓、檩条墙梁、压型钢板等强度等级不低于Q235; ③、钢结构摩擦面抗滑移系数应符合以下要求:Q345材质:不小于0.45; ④、钢结构表面处理:抛丸处理,符合Sa2.5级,及《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》GB8923规定; ⑤、防火措施:按建筑耐火等级入构件耐火时限,根据《钢结构防火涂料应用技术规范》选用防火涂料及构造做法。

四探针测量金属薄膜电阻率

实验三(I)探针测量半导体或金属薄膜电阻率 一.实验目的 1.熟悉四探针测量半导体或金属薄膜电阻率的原理 2.掌握四探针测量材料电阻率的方法 二.实验原理 薄膜材料是支持现代高新技术不断发展的重要材料之一,已经被广泛地应用在微电子器件、微驱动器/ 微执行器、微型传感器中。金属薄膜的电阻率是金属薄膜材料的一个重要的物理特性,是科研开发和实际生产中经常要测量的物理特性,对金属薄膜电阻率的测量也是四端法测量低电阻材料电阻率的一个实际的应用,它比传统的四端子法测量金属丝电阻率的实验更贴近现代高新技术的发展。 直流四探针法也称为四电极法,主要用于半导体材料或超导体等的低电阻率的测量。使用的仪器以及与样品的接线如图3-1所示。由图可见,测试时四根金属探针与样品表面接触,外侧两根1、4为通电流探针,内侧两根2、3为测电压探针。由电流源输入小电流使样品内部产生压降,同时用高阻抗的静电计、电子毫伏计或数字电压表测出其他二根探针的电压即V23(伏)。 (a)仪器接线(b)点电流源(c)四探针排列 图3-1 四探针法测试原理示意图 若一块电阻率为ρ的均匀半导体样品,其几何尺寸相对于探针间距来说可以看作半无限大。当探针引入的点电流源的电流为I,由于均匀导体内恒定电场的等位面为球面,则在半径为r处等位面的面积为2πr2,电流密度为 j=I/2πr2(3-1)

根据电导率与电流密度的关系可得 E =2222r I r I j πρσπσ== (3-2) 则距点电荷r 处的电势为 r I V πρ2= (3-3) 半导体内各点的电势应为四个探针在该点形成电势的矢量和。通过数学推导可得四探针法测量电阻率的公式为: I V C r r r r I V 2313413241223)1111(2=+--?=-πρ (3-4) 式中,134 132412)1111(2-+--=r r r r C π为探针系数,单位为cm ;r 12、r 24、r 13、r 34分别为相应探针间的距离,见图3-1c 。若四探针在同一平面的同一直线上,其间距分别为S 1、S 2、S 3,且S 1=S 2=S 3=S 时,则 S I V S S S S S S I V ππρ2)1111(223133221123=++-+-?=- (3-5) 这就是常见的直流等间距四探针法测电阻率的公式。 为了减小测量区域,以观察电阻率的不均匀性,四根探针不—定都排成—直线,而可排成正方形或矩形,此时,只需改变计算电阻率公式中的探针系数C 。 四探针法的优点是探针与半导体样品之间不要求制备合金结电极,这给测量带来了方便。四探针法可以测量样品沿径向分布的断面电阻率,从而可以观察电阻率的不均匀情况。由于这种方法可迅速、方便、无破坏地测量任意形状的样品且精度较高,适合于大批生产中使用。但由于该方法受针距的限制,很难发现小于0.5mm 两点电阻的变化。 根据样品在不同电流(I )下的电压值(V )计算出该样品的电阻值及电阻率,例如某一种薄膜样品,在薄膜的面积为无限大或远大于四探针中相邻探针间距的时候,金属薄膜的电阻率ρ可以由以下式算出。

关于汽车尾气检测简易工况法的简单介绍

关于汽车尾气检测简易工况法的简单介绍所属分类:车辆论文 【摘要】汽车尾气的排放对大气环保的影响很大,汽车的尾气检测仍存在一些亟待解决的问题,而这些问题的解决不但会促进环保技术的发展,而且将促进汽车工业的发展。介绍几种先进的汽车尾气检测简易工况法具有明显的现实意义。 【关键词】简易工况法;排放;瞬态加载法 一、因中国汽车工业的快速发展及我国成为目前世界上最大的汽车消费国。汽车尾气的排放成为环保的重要课题。汽车企业正在努力通过引进技术以达到排放要求。但是,目前在用汽车的尾气检测仍存在一些亟待解决的问题,而这些问题的解决不但会促进环保技术的发展,而且将促进汽车工业的发展。 1.机动车的生产量及保有量急剧增加使汽车排放污染的压力越来越大.随着经济的快速发展,人们对机动车辆的需求与日俱增,使得国内机动车的生产量及保有量急剧增加。据统计,近10年来汽车产量平均增长率保持在13%左右,保有量平均增长率保持在12%左右,我国目前汽车保有量为3000多万辆,年产量为200多万辆。预计今后相当长的一段时间内机动车辆将保持较高的增长速度。我国的汽车社会保有量将分别达到4000万辆和4500万辆,加上每年1150万辆的摩托车和300万辆家用车的产销规模,汽车排放污染的压力越来越大。

2.由于检测方法的落后带来相关部门执法的困难并且导致在用车的严重污染。控制机动车污染首先要从生产厂家抓起。虽然国家对汽车排放有相关标准要求,相应的排放法规也较为严格,但由于执法不够严格,许多新车在出厂时就并不能符合排放标准。现在,部分国产车声称已经达到欧洲Ⅰ号或欧洲号Ⅱ标准,环保性能如何如何。但据透露,目前国内的汽车产品中只有少部分的高档车达到了欧洲Ⅱ号标准,但部分车型的所谓达标,最多只是“实验室”理论上的结果,实际排放效果却不尽如人意,致使目前国内许多汽车产品的实际尾气污染较严重。 二、因此在这简单介绍几种较为先进汽车尾气检测简易工况法。 国外发展了车辆有载荷检测法。将车辆置于底盘测功机上,车辆按规定车速在底盘测功机上“行驶”。驱动轮带动滚筒转动,滚筒并非处于自身无阻力可旋转状态,底盘测功机会按照检测标准事先设定向滚筒、最终向驱动轮施加一定的负荷,来模拟汽车道路行驶阻力。车辆按一定的速度、克服一定的阻力,走完试验工况,同时测量尾气中污染物含量。有载荷检测法与新车试验比,设备、仪器做了简化,试验时间也缩短很多,故称为“简易工况法”。国外简易工况法主要有: a.汽油车瞬态加载法(IM240) b.汽油车稳态加载加速模拟法(ASM) c.汽油车瞬态加载法(VMAS) d.柴油车加载减速法(LUGDOWN)

简易瞬态工况法操作规程

简易瞬态工况法操作规程 汽油车简易瞬态工况法操作规程;1、检测前注意做好测试前的准备工作,确保被检车辆; 2、车辆驱动轮停在转鼓上,根据系统提示将分析仪取;a)按照制造厂试验说明书的规定,使用启动装臵,启;a)手动或半自动变速器;1、怠速期间,离合器接合,变速器臵空挡;2、为了按正常循环进行加速,车辆应在循环的每个怠;b)自动变速器:在试验开始时,放好选择器后,在试;何时候不得再操作 汽油车简易瞬态工况法操作规程 1、检测前注意做好测试前的准备工作,确保被检车辆符合上线检测要求。 2、车辆驱动轮停在转鼓上,根据系统提示将分析仪取样探头插入排气管中,深度400mm以上,并固定于排气管上。 3、按照试验运转循环开始进行试验 4、启动发动机 a)按照制造厂试验说明书的规定,使用启动装臵,启动发动机。 b)发动机保持怠速运转4 0s。在40s终了时开始循环,并同时开始取样。 5、怠速 a)手动或半自动变速器 1、怠速期间,离合器接合,变速器臵空挡。 2、为了按正常循环进行加速,车辆应在循环的每个怠速后期,加速开始前5s离合器脱开,变速器臵一档。 b)自动变速器:在试验开始时,放好选择器后,在试验期间,任 何时候不得再操作选择器。 6、加速

a)进行加速时,在整个工况过程中,应尽可能地使加速度恒定。 b)若加速度未能在规定时间内完成,如有可能,超出的时间应从工况改变的复合公差允许的时间中扣除,否则,必须从下一等速工 况的时间内扣除。 c)自动变速器若加速不能在规定时间内完成,则应按手动变速器的要求,操作档位选择器。 7、减速 a)在减速工况时间内,应使加速踏板完全松开,离合器接合,当车速降至10km/h时,离合器脱开,但不操作变速杆。 b)如果减速时间比响应工况规定的时间长,则应使用车辆的制动器,以使循环按照规定的时间进行。 c)如果加速时间比响应工况规定的时间短,则应在下一个等速或怠速工况时间中恢复至理论循环规定的时间。 8、等速 a)从加速过渡到下一等速工况时,应避免猛踏加速踏板或关闭节气门。 b)等速工况应采用保持加速踏板位臵不变的方法实现。 c)循环终了时(车辆停在在转鼓上),变速器臵于空挡,离合器接合。同时停止取样。 9、重新开始测试 在测试期间,若分析仪检测到样气中CO和CO2的浓度之和小于规定值,测试中止,该次排放测试结果无效,需重新开始测试。或者由于引车员操作不当车速超差导致测试中止,则测试需重新进行。再次开始测试前,必须是底盘测功机滚筒完全处于静止。 10、测试结束

保温隔热绝热材料性能检测导热系数检测方法

保温隔热绝热材料性能检测导热系数检测方法 1.1 适用范围及引用标准 1.1.1 适用范围 本规程规定了保温、隔热、绝热材料导热系数的检测方法。本规程适用于保温、隔热、绝热材料干燥匀质试件导热2·K/W)的测定,且所系数(被测试件的热阻应大于0.1 m测定的结 果均为在给定平均温度和温差下试件的导热系数。 1.1.2 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本规程中引用而构成为本规程的条文。使用本规程的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 4132 绝热材料名词术语 GB 10294-1988 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法 GB 10295-1988 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 热流计法 GB 10296-1988 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 圆管法 GB 10297-1988 非金属固体材料导热系数的测定方法 热线法 护热平板法塑料导热系数试验方法GB 3399-1982

1.2 仪器设备 1.2.1 量具 应符合GB6342规定。 1.2.2 导热系数仪 导热系数仪根据测试原理不同可分为分为防护热板式导热系数仪、热流计式导热系数仪等。防护热板式导热系数仪示意图见图1.1,热流计式导热系数仪示意图见图1.2。

置装件试a双 b 单试件装置 1.1 防护热板式导热系数仪示意图图 a 单热流计不对称布置

b 双热流计对称布置 式件c 双试装置热流计式导热系数仪示意图图1.2 检测程序1.3 导热系数检测程EPS)1.3.1 绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料(序GB 10294-1988GB 或按测数热板EPS导系的定。GB 10294-1988规定进行;仲裁方法时执行10295-1988.1.3.1.1 状态调节 样品应去掉表皮并自生产之日起在自然条件下放置28d后进测试。样品按GB/T 2918-1998中23/50二级环境条件进行,在温度(23±2)℃,相对湿度45%~55%的条件下进行16 h状态调节。 1.3.1.2厚度测量

国家标准-硅单晶电阻率的测定 直排四探针法和直流两探针法-编制说明-送审稿

国家标准《硅单晶电阻率的测定直排四探针法和直流两探针法》 编制说明(送审稿) 一、工作简况 1、立项的目的和意义 硅单晶是典型的元素半导体材料,具有优良的热性能与机械性能,易于长成大尺寸高纯度晶体,是目前最重要、用途最广的半导体材料。在当今全球半导体市场中,超过95%以上的半导体器件和99%以上的集成电路都是在硅单晶片上制作的,在未来30年内,它仍是半导体工业最基本和最重要的功能材料。 一般而言,硅单晶的电学性能对器件性能有决定性的作用,其中电阻率是最直接、最重要的参数,直接反映出了晶体的纯度和导电能力。例如,晶体管的击穿电压就直接与硅单晶的电阻率有关。在器件设计时,根据器件的种类、特性以及制作工艺等条件,对硅单晶的电阻率的均匀和可靠都有一定的要求,因此,硅单晶电阻率的测试就显得至关重要。目前测试硅单晶电阻率时,一般利用探针法,尤其是直流四探针法。该方法原理简单,数据处理简便,是目前应用最广泛的一种测试电阻率的技术。 由于硅单晶电阻率与温度有关,通常四探针电阻率测量的参考温度为23℃±1℃,如检测温度有异于该温度,往往需要进行温度系数的修正。原来GB/T 1551-2009标准中直接规定测试温度为23℃±1℃,对环境的要求过于严格,造成很多企业和实验室无法满足,因此需要对标准测试温度进行修订,超出参考范围可以用温度系数修正公式修正。另外,原标准四探针和两探针法的干扰因素没有考虑全面,修订后的新标准对干扰因素进行了补充和修正。原标准的电阻率范围没有对n型硅单晶和p型硅单晶做出区分,由于n型硅单晶电阻率比p型硅单晶电阻率范围大,所以应该对n型和p型硅单晶的电阻率测试范围区分界定。综上,需要对GB/T 1551-2009标准进行修订,以便更好满足硅单晶电阻率的测试要求。该标准的修订将有利于得到硅单晶电阻率准确的测量结果,满足产品销售的要求,为硅产业的发展提供技术保障。 2.任务来源 根据《国家标准化管理委员会关于下达2018年第三批国家标准制修订计划的通知》(国标委综合[2018] 60号)的要求,由中国电子科技集团公司第四十六研究所(中国电子科技集团公司第四十六研究所是信息产业专用材料质量监督检验中心法人单位)负责修订《硅单晶电阻率的测定直排四探针法和直流两探针法》,计划编号为20181809-T-469,要求完成时间2020年。 计划项目由全国有色金属标准化技术委员会提出,后经标委会协调后于国家标准化

四探针法测电阻率共14页

实验四探针法测电阻率 1.实验目的: 学习用四探针法测量半导体材料的体电阻率和扩散薄层的电阻率及方块电阻。 2.实验内容 ①硅单晶片电阻率的测量:选不同电阻率及不同厚度的大单晶圆片, 改变条件(光照与否),对测量结果进行比较。 ②薄层电阻率的测量:对不同尺寸的单面扩散片和双面扩散片的薄层 电阻率进行测量。改变条件进行测量(与①相同),对结果进行比较。 3.实验原理: 在半导体器件的研制和生产过程中常常要对半导体单晶材料的原始电阻率和经过扩散、外延等工艺处理后的薄层电阻进行测量。测量电阻率的方法很多,有两探针法,四探针法,单探针扩展电阻法,范德堡法等,我们这里介绍的是四探针法。因为这种方法简便可行,适于批量生产,所以目前得到了广泛应用。 所谓四探针法,就是用针间距约1毫米的四根金属探针同时压在被测样品的平整表面上如图1a所示。利用恒流源给1、4两个探针通以小电流,然后在2、3两个探针上用高输入阻抗的静电计、电位差计、电子毫伏计或数字电压表测量电压,最后根据理论公式计算出样品的电阻率[1] 式中,C为四探针的修正系数,单位为厘米,C的大小取决于四探针的

排列方法和针距,探针的位置和间距确定以后,探针系数C 就是一个常数;V 23为2、3两探针之间的电压,单位为伏特;I 为通过样品的电流,单位为安培。 半导体材料的体电阻率和薄层电阻率的测量结果往往与式样的形状和尺寸密切相关,下面我们分两种情况来进行讨论。 ⑴ 半无限大样品情形 图1给出了四探针法测半无穷大样品电阻率的原理图,图中(a)为四探针测量电阻率的装置;(b)为半无穷大样品上探针电流的分布及等势面图形;(c)和(d)分别为正方形排列及直线排列的四探针图形。因为四探针对半导体表面的接触均为点接触,所以,对图1(b )所示的半无穷大样品,电流I 是以探针尖为圆心呈径向放射状流入体内的。因而电流在体内所形成的等位面为图中虚线所示的半球面。于是,样品电阻率为ρ,半径为r ,间距为dr 的两个半球等位面间的电阻为 它们之间的电位差为 dr r I IdR dV 2 2πρ= =。 考虑样品为半无限大,在r →∞处的电位为0,所以图1(a )中流经探针1的电流I 在r 点形成的电位为 ()r I dr r I V r r πρπρ222 1==? ∞。 流经探针1的电流在2、3两探针间形成的电位差为 ()??? ? ??-=1312 12311 2r r I V πρ; 流经探针4的电流与流经探针1的电流方向相反,所以流经探针4的电流I 在探针2、3之间引起的电位差为 ()??? ? ??--=43424 23112r r I V πρ。 于是流经探针1、4之间的电流在探针2、3之间形成的电位差为

圆球法测量导热系数

圆球法测定材料导热系数 一、目的 在稳定传热情况下,利用圆球法测定粒状材料的导热系数,并用图解法确定此材料的导热系数与温度之间的线性关系 λ=λ0(1+bt) 二、原理 本实验是利用在稳定传热情况下,以球壁导热公式作为基础来求得粒状材料的导热系数λ。设有一空心球体,球的内表面直径d 1,外表面直径为d 2,壁 厚21 2d d -=δ,如果内、外表面的温度维持不变,并等于t 1和t 2,则根据傅立 叶定律得 δπλπλ21212 121)(11)(2d d t t d d t t Q -=--= (1) 移项得 ) ()(21212121t t d d IU t t d d Q -=-= πδ πδλ (2) 式中: I 为电热器的工作电流 U 为电热器的工作电压; λ为试验材料在温度2 21t t t -=时的导热系数。 如果需要求得λ和温度之间的变化关系,则必须测定在不同温度下的导热系数,然后将测得的导热系数值λ1、λ2、λ3…λn 及其对应的t 1、t 2、t 3…t n 在坐标纸上绘出其坐标位置,如下图所示。

绘出坐标点后,应根据各的昂的位置揣摩一下,是否能够连成一条直线或连成一条曲线。由于固体材料的导热系数与温度之间的函数关系,在温度相差不过分悬殊时一般可以当作线性直线关系的。因此可通过各点间的中心位置绘一条直线,然后在直线上任取a、b两个坐标点并算出直线的截距,就不难求出函数式λ=λ0(1+bt),此式是描绘被测材料的导热系数与温度之间的经验关系式。实验点之所以不能完全落在一条直线上,是由于λ(t)不完全是线性关系,其次在实验中难免有种种误差所引起的偏差。 三、实验装置 本实验装置中,仅取四个温度工况。为了便于学生实验,四个不同温度工况由四个不同的实验球来实现。 每个实验球共有两个空心球体,球壁均用紫铜板冲压成形。内球外径为 d1,外球的内径为d2。四个空心球体的几何尺寸见下表: 球体结构的尺寸 球号d1 mm d2 mm d mm 1 80.0 160.0 163.0 2 80.0 160.0 163.0 3 80.0 160.0 163.0 4 80.0 160.0 163.0 内球中间装有电加热器,电加热器的功率自耦式调压器调节,输出的功率通过装在电加热器电源上的电压表和电流表读出,并由变送器将数据送入数据采集系统。

基于简易瞬态工况法的排放检测系统中误差测量方法研究(精)

基于简易瞬态工况法的排放检测系统中误差测量方法研究 作者:林峰严瑾叶振洲 摘要:本文通过原理分析和实验验证的方式,研究了简易瞬态工况法(以下简称VMAS)系统中的主控计算机系统对VMAS系统各测量部件(五气分析仪、流量分析仪)的数据采集和计算所带来的误差的测量方法,并在底盘测功机、五气分析仪、流量分析仪计量性能准确的前提下,进一步验证VMAS系统最后出具的机动车排放量(g/km)测量的准确性、可靠性。 关键词:简易瞬态工况法VMAS 底盘测功机流量分析仪 Abstract:In this paper, the technology of principle analysis and experimental verification were used. A method of error measurement which were brought in the process of data acquisition and calculation in measuring parts(Five gas analyzer、Flow analyzer ) of VMAS system was explored. In the premise of having accurately measures performance in chassis dynamometer, five gas analyzer and flow analyzer, made further validate the accuracy and reliability of the final output of VMAS system . Keywords: Short transient loaded mode, VMAS, Chassis dynamometer, Flow analyzer 1 前言 近年来,随着我国汽车工业的快速发展,我国已成为全球第二大汽车生产国和销售国,摩托车产量位居全球第一。由于机动车保有量的迅速增加,机动车排放造成的污染问题逐渐凸显,已经直接影响了城市环境空气质量,因此开发和使用更加科学的汽车尾气排放检测方法已经成为当务之急。 国家环保总局于2005年5月30日颁布实施了GB18285—2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)》。新标准中除规定双怠速法排气限值及测量方法外,同时规定了稳态工况法(ASM)、定容采样瞬态工况法(CVS)、VMAS三种测量方法。 VMAS测量汽车排气污染物是以排放总质量的形式评价在用汽车排气污染情况,与CVS有较好的相关性,被某些地方环保部门作为当地测量汽车排气污染物的标准方法。 VMAS系统由四部分组成: a) 汽车底盘测功机 对汽车按规定工况进行加载。 b) 五气分析仪 对汽车排气中的HC、CO、CO2、NO、O2进行分 析和测量。 _____________________________ 作者简介:林峰(1982.10),男,助理工程师。主要研究方向为机动车检测设备检定/校准方法研究。c) 流量分析仪 对稀释后的汽车排气进行流量检测,以及O2浓度检测。 d) 主控计算机系统 对测量过程进行自动控制,以及对各个测量数据进行处理和计算,得出测量结果。 VMAS系统组成示意图如下: 图1 VMAS系统组成图 目前国家计量系统和环保系统对汽车底盘测功机、五气分析仪、流量分析仪这三部分的计量性能的评定进行的深入的研究,已推出或即将推出相关的检定规程或校准规范,但是没有涉及主控计算机系的

探针工作原理

探针定义 探针是坐标测量机的一部分,主要用来触测工件表面,使得测头的机械装置移位,产生信号触发并采集一个测量数据。一般的探针都是由一个杆和红宝石球组成。 通过需要测量的特征,您可以判断应当使用探针的类型和尺寸。在测量过程中,要求探针的刚性和测尖的形状都达到尽可能最佳的程度。 选择探针的原则: 为保证一定的测量精度,在对探针的使用上,您需要: - 探针长度尽可能短:探针弯曲或偏斜越大,精度将越低。因此在测量时,尽可能采用短探针。

- 连接点最少:每次将探针与加长杆连接在一起时,您就额外引入了新的潜在弯曲和变形点。因此在应用过程中,尽可能减少连接的数目。 - 使测球尽可能大 主要原因有两个: 使得球/杆的空隙最大,这样减少了由于“晃动”而误触发的可能 测球直径较大可削弱被测表面未抛光对精度造成的影响 RENISHAW探针系列介绍 测尖的材料----- 红宝石: 最常见的测球的材料是红宝石,因为红宝石是目前已知的最坚硬的材料之一。红宝石球具有良好的表面光洁度,并具有优异的耐压强度和抗碰撞性。 只有极少的情况不适宜采用红宝石球,如下两种情况下,推荐采用其他材料制成的测尖: 第一种是在高强度下对铝材料制成的工件进行扫描。主要原因在于材料吸引,基于一个称为“胶着磨损”的现象会在触测过程中发生。在这种情况下,一个较好的选择是氮化硅。 第二种情况是对铸铁材料工件进行高强度扫描,这时会在红宝石表面产生“磨损”。在这种情况下,推荐使用氧化锆球。 氮化硅: 氮化硅拥有许多与红宝石同样的特性。它是一种非常坚硬并可抗磨损的瓷,并可加工成高精度的球,并进行高度表面抛光。氮化硅与铝材料不吸引,因此不会产生红宝石球上出现的磨损。但是,氮化硅在扫描钢表面时呈现较多的磨损,因此其应用最好定义为测量铝。 氧化锆: 氧化锆球是一种特别坚韧的陶瓷材料,其硬度和耐磨性接近红宝石,基于其表面属性,使其是扫描钢工件表面的理想选择。 杆材料: 钢 探针的杆一般是由无磁性的不锈钢制成,大多具有2mm或更多的测球直径,杆长度可达到30mm。在这种情况下,不锈钢杆具有良好的刚性质量比。 碳化钨 碳化钨杆是在测量采用1mm测球的细杆情况下,或者是超长达到50 mm杆情况下具有最好的刚性。在这种情况下,重量会成为影响因素,因为弯曲会造成刚性损失。 陶瓷 在测球直径大于3 mm的情况下,或者是长度大于30 mm,陶瓷杆相对钢具有更好的硬度。较碳化钨,重量更轻,同时由于在碰撞过程中易碎,而为测头提供更好的保护。 碳纤维 (RENISHAW GF) 有许多等级的碳纤维材料,RENISAHW GF具备良好的硬度指标,在纵向和扭矩方面,同时具有特别轻的重量。 RENISHAW GF对于长度在50mm以上的探针来说,具有最佳的刚性质量比。探针的形状 直探针

简易瞬态工况法测试报告(第三版)

简易瞬态工况法测试报告(第三版) 1、报告信息试验方法简易瞬态工况报告编号引车员王鹤飞报告时间xx-01-1315:15:27标准依据GB18285-xx、 DB99/T617-xx通道号1 22、机构信息机构名称西京市明城机动车检测有限公司机构地址西京市幸福路1376号机构电话委托证号2委托期止xx-01-16发证机关江南省环境保护厅 3、车辆信息号牌号码江A22345号牌种类小型汽车车辆类型轿车燃料种类95#汽油VIN码FAW345累计里程21500 km燃油标准国Ⅳ出厂日期xx-10-15进气方式自然吸气额定功率118 kW整备质量1235 kg 注册时间xx-12-12供油方式闭环电喷额定转速3970 r/min基准质量1335 kg 厂牌型号风锐FR7162TSi1发动机型号/排量FR495GHF /1、572L总质量1705 kg污控装置三元催化变速器形式MT档位数 54、车主信息所有人名江南省晟缘房地产开发投资股份有限公司联系电话 5、检测设备(检测系统核准编号:江环委字第019号)底盘测功机NHC-03A(南华)废气分析仪NHA-508(南华)转速适配器RPM-5200(南华)控制软件西京市华为软件公司流量分析仪-NHS-015(南华)环境采样器WSY-1000(南华) 6、环境参数温度(℃)-5湿度(%)

24、1大气压(kPa) 100、 87、检测结果(检测开始:xx-01-1315:01:18 检测结束:15:08:05 检测时长:6’47’’)排气污染物COHCNO 检测结果(g/km) 11、5 92、66 12、59 排放限值(g/km)≤ 12、00HC + NO ≤4、50单项判定○最终裁决不通过 8、报告签署检测员审核人批准人备注: 1、本报告只针对用户提交的现场试验样品车辆测试状态负责 2、对报告测试数据有异议,请于报告发出日3日内提出申述;或向西京市环境保护局申请裁定 3、根据江南省环保厅 【xx】 172号文件,要求测试报告统一保管备查,请与谅解! 3rd_Revised

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