一种基于同位素工程调控热辐射的装置及方法

    公开(公告)号:CN115752061B

    公开(公告)日:2023-08-18

    申请号:CN202211247799.5

    申请日:2022-10-12

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 宋柏 谢蓝依

    Abstract: 本发明涉及一种基于同位素工程调控热辐射的装置及方法,该方法可对辐射热流调制装置的辐射传热系数进行调控,该装置包括相对设置的第一辐射体和第二辐射体;其中,第一辐射体和第二辐射体中至少有一个组成元素存在两种或两种以上稳定同位素;通过材料中不同同位素的比例设计,对辐射体材料的生长同步进行膜厚监测,实现最佳材料组成和结构设计,即制备得到基于同位素工程调控的辐射热流调制装置,实现辐射传热系数的调节。该方法适用范围广泛,辐射体的间距既可为微纳米量级、又可为宏观量级;既可以增强、又可以抑制热辐射传递,且具有超过四个数量级的热辐射调控能力。通过该方案,有望提升基于热辐射的热管理、热能利用、光电器件的调控性能。

    基于嵌入式微流体冷却封装的电子元器件及电子设备

    公开(公告)号:CN119486021A

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202411317336.0

    申请日:2024-09-20

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 宋柏 吴志鹄 肖维

    Abstract: 本发明涉及一种基于嵌入式微流体冷却封装的电子元器件及电子设备,电子元器件包括芯片和歧管板。芯片具有冷却层与电路层,冷却层上设有若干微流道结构。歧管板的第一侧面设有进液口和出液口,歧管板的第二侧面与冷却层贴合连接,且设有歧管进液通道和歧管出液通道,歧管进液通道通过微流道结构与歧管出液通道连通。歧管进液通道和歧管出液通道均沿第一方向延伸设置,且沿第二方向交错布置,歧管进液通道与进液口连通,歧管出液通道与出液口连通,歧管进液通道的宽度小于歧管出液通道的宽度。本发明所述的电子元器件,利用了嵌入式冷却技术的同时将微射流和歧管式微流道结构进行有机结合,以能够在强化散热性能的同时兼顾较高的冷却效率。

    辐射热流调控器件及其应用
    3.
    发明公开

    公开(公告)号:CN117308676A

    公开(公告)日:2023-12-29

    申请号:CN202311202658.6

    申请日:2023-09-18

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 宋柏 谢蓝依

    Abstract: 本申请属于热辐射技术领域,具体涉及一种辐射热流调控器件及其应用。本申请中的辐射热流调控器件包含至少两个相对设置的辐射体,各辐射体包含辐射层;至少一个辐射体包含基底与一层以上的有机聚合物层,其中,有机聚合物层位于基底与辐射层之间以减少除辐射层以外材料的辐射吸收。该有机聚合物层和辐射层之间的辐射谱失配,能够有效降低基底或其他材料吸收的热能以建立起高效的热辐射通道,该高效的热辐射通道有利于提高热整流器件的热整流比及改善热光伏器件的输出功率和能量转换效率。将辐射热流调控器件制备形成热流调节装置,具体的如热二极管、热三极管、热光伏、热开关、热成像仪、热光刻仪等可以实现对热流的有效调控。

    一种基于同位素工程进行光谱发射率调控的方法及其应用

    公开(公告)号:CN115903279B

    公开(公告)日:2023-10-03

    申请号:CN202211247822.0

    申请日:2022-10-12

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 宋柏 谢蓝依

    Abstract: 本发明涉及一种基于同位素工程进行光谱发射率调控的方法及其应用,其包括,对待调控器件的至少一个组件进行以下同位素工程优化设计:利用不同同位素配比来调节所述组件的材料光与物质相互作用的过程,以达到目标光谱发射参数。该方法适用于包括如热二极管、热开关、热光伏电池、红外探测器等热辐射、红外探测等以需要进行光谱发射率调控的器件。此外,该方法还能通过与其他机制结合,对目标参数进行可控优化设计,实现材料多尺度、多维度的全局物性提升,有助于实现具有成本效益、晶圆规模和无光刻的选择发射器的设计,为红外探测、热辐射调控、辐射制冷等众多领域的器件发展提供新的设计思路和方法。

    增强纳米粒子辐射热输运的方法以及系统

    公开(公告)号:CN119869394A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202411796143.8

    申请日:2024-12-09

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 宋柏 谢蓝依

    Abstract: 本申请提出了一种增强纳米粒子辐射热输运的方法以及系统。该方法包括:将纳米粒子置于热辐射调节系统中,热辐射调节系统中具有至少两个第二物体,第二物体中的至少一个具有纳米级别的尺寸,热辐射调节系统中具有至少两个第二物体含有第一元素;基于所述纳米粒子的第一参数,确定所述热辐射调节系统的第二参数,使得所述第二物体的局域声子极化激元的激发特征发生改变,以提高所述热辐射调节系统的热辐射流,所述第一参数包括所述纳米粒子的化学组成以及形状,所述第二参数包括所述第二物体中第一元素的同位素种类,以及所述第二物体的数量中的至少之一。该方法和系统可大幅增加纳米粒子辐射传热系数的大幅提升。

    热学测量装置
    6.
    发明公开
    热学测量装置 审中-实审

    公开(公告)号:CN119290954A

    公开(公告)日:2025-01-10

    申请号:CN202411221723.4

    申请日:2024-09-02

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种热学测量装置,包括:基底、第一支撑梁、第二支撑梁、加热组件和量热组件。基底设有上端开口的腔体,第一支撑梁和第二支撑梁均设于所述基底的所述开口处,所述第一支撑梁和所述第二支撑梁均相对所述腔体的底壁悬空设置,所述第一支撑梁和所述第二支撑梁在第一水平方向上间隔设置,所述第一支撑梁和所述第二支撑梁的热导率相同;加热组件适于与待测样品热连接并设于第一支撑梁,所述加热组件配置为通电产生热量,所述加热组件还配置为受热时电阻值变化;量热组件适于与待测样品热连接并设于第二支撑梁,所述量热组件配置为受热时电阻值变化。本发明的热学测量装置,能够提高宏观尺度下待测样品的热学测量的精确性。

    一种基于半导体材料的辐射热流调控器件及其应用

    公开(公告)号:CN114050198B

    公开(公告)日:2024-05-17

    申请号:CN202111160015.0

    申请日:2021-09-30

    Inventor: 宋柏 陈群 李启章

    Abstract: 本发明涉及一种基于半导体材料的辐射热流调控器件及其应用,其包含相对设置的第一辐射体和第二辐射体,所述第一辐射体设有半导体材料层,所述半导体材料层含有本征半导体材料和载流子掺杂浓度小于1016cm‑3的掺杂半导体材料中的一种或两种;第一辐射体的设置方式为悬空设置,或者所述第一辐射体包括含金属材料层的第一基底。本发明的技术方案主要利用半导体材料内部载流子浓度随温度的变化而导致的局域电磁态密度的变化来实现辐射热流的大幅度调控。本发明提供的辐射热流调控器件可以通过改变触发机制或是与其他部件进行组合的方式来实现热二极管、热三极管、热开关等功能。

    散热器及电子设备
    8.
    发明授权

    公开(公告)号:CN115768045B

    公开(公告)日:2023-10-03

    申请号:CN202211385954.X

    申请日:2022-11-07

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 宋柏 王玮 吴志鹄

    Abstract: 本发明涉及一种散热器及电子设备,该散热器包括底板、射流板和盖板。其中,底板具有若干微通道结构。射流板上开设有射流槽,射流槽上设置有歧管结构,以形成有交错排布的歧管入口和歧管出口,射流槽包括进液部和出液部。射流槽上开设有若干射流入口和射流出口,出液部和微通道结构通过歧管入口和射流入口连通,出液部和微通道结构通过歧管出口和射流出口连通,进液部和出液部通过歧管结构和微通道结构连通。盖板具有进液口和出液口。本发明所述的散热器,能够充分发挥歧管结构的降低压降的作用,避免了局部过热,也利用了微射流进行强化换热,实现了微射流和歧管式微通道的有机结合,强化了针对超高热流密度电子芯片的高效冷却能力。

    热导率测量方法及测量装置
    9.
    发明公开

    公开(公告)号:CN120028378A

    公开(公告)日:2025-05-23

    申请号:CN202510103124.0

    申请日:2025-01-22

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本申请属于微纳尺度热学测量技术领域,具体涉及一种热导率测量方法及测量装置,该热导率测量方法包括:提供热沉、多个微纳器件和待测样品,微纳器件具有第一热阻,待测样品具有第二热阻,待测样品与热沉及各接触区域之间分别形成接触热阻,第一热阻大于第二热阻且大于接触热阻;向第一个微纳器件的热学测量电路施加加热功率;获取待测样品分别与相邻的第二个和第三个微纳器件的接触区域的实际接触温度;获取流经待测样品的对应于第二个和第三个微纳器件之间的部分的实际热流功率;计算待测样品的热导;根据待测样品的几何尺寸和热导计算待测样品的热导率。本申请可以排除接触热阻的影响,提高测量精度,且结构简单、成本低廉、适用于批量化生产。

    悬空微纳装置及悬空微纳装置的形成方法

    公开(公告)号:CN119349495A

    公开(公告)日:2025-01-24

    申请号:CN202411229290.7

    申请日:2024-09-03

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种悬空微纳装置及悬空微纳装置的形成方法,其中,悬空微纳装置包括基底和支撑梁。所述基底设有上端开口的腔体。所述支撑梁设于所述腔体的开口处,所述支撑梁相对所述腔体的底端悬空设置,所述支撑梁具有在所述支撑梁周向方向依次设置的第一端部、第二端部和第三端部,所述第二端部在第一水平方向上位于所述第一端部和所述第三端部之间,所述第一端部和所述第三端部在上下方向上位于所述第二端部的同一侧,其中,所述基底和所述支撑梁均为单晶硅。本发明的悬空微纳装置,能够提高支撑梁的强度。

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