声表面波驱动的非接触式转动马达

在研究摩擦力驱动的接触式转动马达的基础上,本文研制了一种由声表面波驱动的非接触式转动马达.这种马达的定子选用128°YX-LiNbO3晶体,在晶体表面光刻两对叉指换能器,由叉指换能器在定子表面激发两列平行而反向传播的声表面波.定子表面铺一层流体,转子就浮在流体表面.当定子表面有两列平行而反向的声表面波传播时,流体层中就会产生平行而反向的声流,这种黏性流体的声流运动就会驱动转子运动.实验上测定了马达的角速度随驱动电压,流体层厚度以及流体运动黏性系数变化的结果.同时,我们也发现,在相同工作频率下,非接触式转动马达的阈值电压远小于接触式.     

基于共耦合谐振单元结构的高温超导五工器

文章采用共耦合谐振单元结构设计制作了一款高温超导五工器, 五工器五个信道的工作频率分别为807.5 MHz、810.5 MHz、813.5 MHz、816 .5 MHz、819 .5 MHz, 每信道通带宽度均为1 MHz. 滤波器电路用镝钡铜氧(DyBCO) 双面超导薄膜制作, 衬底为3 英寸0.5 mm 厚度的氧化镁( MgO) 基片. 文章给出了高温超导五工器的等效电路、 理论曲线、 耦合参数、Sonnet 软件全波电磁场模拟仿真和实际测试曲线, 取得较为理想的结果     

行波超声马达定子和转子接触状态实验研究

提出了一种直接测量行波超声马达定子和转子接触状态的方法—电接触法。利用这种方法研究了接触预压力和定子激励电压(定子振幅)对定子和转子接触状态的影响。借助于自制的超声马达摩擦特性模拟实验装置,测量了超声马达堵转力矩和空载转速随接触预压力和定子激励电压的变化。提出用相对接触长度描述定子和转子的接触特性,建市了超声马达特性与定子和转子相对接触长度的联系。此外,还利用现有的行波超声马达定子和转子接触理论模型,计算了给定工作条件下接触区长度,并与实验结果进行了比较。研究结果可为行波超声马达的设计提供理论指导。     

冷却储存实验环功率源的设计与计算

 对兰州重离子加速器冷却储存环实验环(CSRe)的高频系统功率源的设计作了详细的工程计算,工作频率范围为0.5~2.0 MHz,工作于基波及二次谐波模式,发射机不仅能工作于点频连续波模式,而且还可以工作在扫频调制模式,输出最大功率达到70 kW。满足最高加速或减速电压10 kV的设计要求,能够用于捕获放射性次级束并将束流的能量从400 MeV/u 减速到 30 MeV/u。     

压电超声马达的摩擦和噪声

对一种基于弯曲振动模式压电超声马达中的突出问题──摩擦、噪声及其对马达性能的影响进行了研究．考察了马达转子摩擦材料、转子与定子之间的压力、工作频率、电路匹配等因素对马达运转噪声、转速力矩输出和运转平稳性等的影响．实验结果揭示,马达运转噪声除了与摩擦材料有密切关系外,还与其它诸多因素有关．实验中还发现,改变定子与转子之间的压力,不仅马达噪声大小会发生变化,而且噪声的主频成分也会改变．     

基于BEPCⅡ的腔式束流位置探测系统设计优化与线下测试

研究了基于BEPCⅡ直线加速器的腔式束流位置探测系统(CBPM)的设计。本方案给出的CBPM探头工作频率为S波段,束流管道半径23 mm,参考腔TM010工作频率和位置腔TM110的工作频率一致。由线下测试结果可知,CBPM实物特征参数与仿真结果一致,CBPM水平和垂直方向工作频率分别为2502 MHz和2503 MHz;垂直和水平的四个端口交叉隔离度均优于-44.7 dB;测量线性区域好于10 mm。射频前端电子学负责对CBPM探头的模拟信号进行滤波、放大和下变频等调制。将CBPM探头置于标定平台,对经过CBPM信号进行时域和频域分析,通过计算得到CBPM水平、垂直方向线下分辨率分别为2.87μm、2.16μm。     

分离作用射频四极场加速器频率调谐和高功率试验

在分离作用射频四极场(SFRFQ)加速腔中加入频率调谐装置,用步进电机驱动调谐杆运动,改变调谐板在腔中的位置来改变调谐板与支撑环之间的分布电容,从而改变SFRFQ腔的工作频率,使其谐振频率为26.07 MHz,实现了RFQ和SFRFQ组合加速系统频率的匹配。在完成两腔频率调谐的基础上进行了SFRFQ腔体1/6占空比高功率试验,轫致辐射谱的测量表明,SFRFQ极间电压在入射峰值功率为28.8 kW时已达到86.2 kV,超过了设计指标的70.0 kV。     

HIAF-CRing中的俘获加速效率研究（英文）

以HIAF-CRing上典型离子~(238)U~(34+)为研究对象,对其纵向俘获和加速的动力学过程进行了研究。累积后的粒子能量为800 MeV/u,经过绝热俘获和加速后,粒子被加速至1 130 MeV/u。研究结果表明,通过选择适当的俘获时间、绝热参数以及相空间面积因子等参数,应用优化后的高频俘获加速曲线,可以获得更高的俘获和加速效率。通过粒子纵向动力学追踪软件ESME上进行模拟,得到了优化后的高频相位、高频电压曲线,使得俘获效率达到99.3%,加速效率近乎100%。同时确定出了CRing高频腔加速U~(34+)所需满足的特性参数,即电压需达到40 kV,频率范围是0.31~0.34 MHz。     

自扩散泳微观转动马达的介观模拟

转动的微尺度马达是一类重要的微流器件.近年来,因为其重要的应用及理论价值引起了学术界的广泛关注.本文提出了一种新型的自扩散泳驱动的微观转动马达模型.通过介观动力学模拟,验证了该模型的有效性.模拟结果表明,该自扩散泳微观转动马达可以单向地自驱动转动,并且转动速度和马达表面发生的催化化学反应速率(即自产生的浓度梯度场强弱)、以及液体分子与马达之间的相互作用有关.此外,研究了两个转动马达共存时的运动行为,重点考察了马达之间的流体力学相互作用和浓度梯度场效应对马达转动的影响.该自扩散泳微观转动马达为设计实用的微流器件提供了新的思路和参考,也为研究活性胶体系统的集体行为提供了理想模型.     

空调室外机钣金结构辐射噪声分析与优化

针对空调室外机背面位置处在压缩机5280 r/min转速下的出现两倍频(176 Hz)噪声峰值异常高的问题,基于双转子压缩机工作原理,计算双转子压缩机吸排气过程的两倍频转动力矩;建立空调室外机整机有限元模型,施加两倍频转动力矩,应用模态线性叠加法计算整机的频率响应,经过模态测试确定在176 Hz附近整机钣金存在共振,导...     

Separation of Ions from Volatile Organic Compounds Using High-Field Asymmetric Waveform Ion Mobility Spectrometry-Mass Spectrometer

对高场非对称波形离子迁移谱-质谱联用(FAIMS-MS)进行了分析. FAIMS将离子从气态的挥发性有机化合物中分离出来. 采用真空紫外灯离子源在常压下对样品进行电离,紫外灯发射的光子能量为10.6 eV,波长116.5 nm. 迁移区由两块平行的金属平板电极构成,尺寸为10 mm×8 mm ×0.5 mm. 采用频率1 MHz、电压峰值1.36 kV、占空比30%的高场非对称方波电压,对丙酮、丁酮和两者混合物进行FAIMS-MS实验. 质谱结果表明,离子和中性分子之间存在分子离子反应,同时在丙酮和丁酮的混合物中有质子转移. 调节补偿电压从-30～10 V以0.1 V的步长扫描,实现了在质谱仪之前进行离子分离的功能.     

具有单相单向换能器的水平剪切声表面波压力传感器插入损耗特性

为实现水平剪切声表面波压力传感器低损耗设计,系统研究了均匀叉指换能器(IDT)和单相单向换能器(SPUDT)器件的声波能量损耗性能。在确定最优反射系数的SPUDT结构的基础上,建立3D周期性有限元仿真模型,计算器件表面振动位移和双向输出电压瞬态响应。通过对电压信号进行傅里叶变换获得器件模型的插入损耗,并制备两种不同换能器的声学传感器,测试其频率特性和灵敏度。与均匀IDT相比,基于SPUDT器件插入损耗的仿真和实验结果分别降低了5.2 dB和5.6 dB,SPUDT器件灵敏度约为均匀IDT器件的两倍。结果表明,SPUDT能有效降低SH-SAW压力传感器声波能量的单向损耗,提高检测灵敏度,且构建的3D周期性有限元仿真模型有助于声学传感器的声波损耗分析,实现高精度和小型化的声学测量系统。      

Implementation of GHz SAW filters using quasi-harmonic interdigital transducers

本文利用准谐频设计方法,在常规光刻工艺水平上,成功地实现了GHz级声表面波(SAW)器件。准谐频叉指换能器(QHIDT)的优点为其指条宽与指间隙可以比一般的单指换能器宽,克服了单指换能器内指间的多次反射,并且又较好地解决了普通谐频叉指换能器基频抑制不好的缺点。本文给出了制作在ST石英基片上,工作频率1128MHz的声表面波滤波器的实验结果。     

CDMA系统用高温超导滤波器的设计

本文根据CDMA(Code Division Multiple Access)移动通信系统的要求,采用Sapphire基片上的双面YBCO高温超导薄膜设计和制作了中心频率为830MHz,相对带宽为1.2%的16节高温超导滤波器,其谐振器采用了折叠型结构,能够显著地减小所用基片的尺寸.在68K的测试温度下实验结果与设计结果很好的吻合,带边陡峭度达到了50dB/MHz,带外抑制超过80dB,带内插损小于0.27dB,而尺寸限制在两英寸内.     

BEPCⅡ超导高频腔输入耦合器结构及特性研究

在高频加速系统中, 加速腔的输入耦合器是至关重要的部分之一, 其性能直接影响高频功率的耦合和加速腔的特性. 北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)中的高频系统中, 超导高频加速腔采用的是同轴天线型功率输入耦合器, 这是首次在国内采用的500MHz频率的大功率耦合器. 本文中对这种超导腔耦合器的二次电子倍增效应情况、传输系数、热分布情况三方面的特性进行了研究. 研究结果表明, 耦合器在多个功率点存在二次电子倍增效应, 必需采取相应的措施来改善其对耦合器的不利影响; 通过对耦合器结构尺寸的优化使其在BEPCⅡ工作频率(499.8MHz)下能更有效地传输功率; 通过模拟计算, 得到了耦合器内外导体的热分布图象, 为校核和改进冷却设计和布局的合理性提供了重要的依据.     

EBCMOS近贴聚焦结构及电场分布对电子运动轨迹的影响

为获得高分辨率的电子轰击型CMOS (EBCMOS)成像器件,本文就近贴聚焦结构内电场分布对电子运动轨迹的影响进行了研究。设计了不同的EBCMOS结构并得到3种电场分布情况,分别为光电阴极和背面轰击型CMOS (BSBCMOS)之间的等势面不平行、部分平行和彼此平行。根据电磁学理论结合蒙特卡洛模拟方法,分别模拟了每种电场分布情况下的电子运动轨迹。研究结果表明:当设计的电子倍增层表面覆盖一层30 nm的超薄重掺杂层,保持极间电压为4 000 V且极间距为1 mm时,光生电子轰击BSB-CMOS表面时扩散直径可减小至30μm。此结构具有电子聚焦作用,有助于实现高分辨率的EBCMOS。同时,进一步研究了光电阴极与BSB-CMOS之间的距离和电压对电子扩散直径的影响。研究发现,近贴间距越小、加速电压越高,相应的电场强度就越高,越有利于电子聚焦。本文工作将为改进电子轰击型CMOS成像器件的分辨率特性提供理论指导。     

2,3,6-三氟吡啶的转动光谱:氟化对吡啶环结构的影响（英文）

本文利用脉冲喷射傅立叶变换微波光谱在2～20 GHz的频率范围研究了2,3,6-三氟吡啶基态的转动光谱.实验转动常数A=3134.4479(2) MHz、B=1346.79372(7) MHz、C=941.99495(6)MHz.转动跃迁的信号很强使得可以在自然丰度下测定所有单个碳-13和氮-15取代的同位素异构体的转动跃迁.通过考虑非简谐振动校正,推导出七个同位素异构体的半实验平衡转动常数,利用该半实验平衡转动常数测定了2,3,6-三氟吡啶的准确平衡结构.     

物理题三则

1.两球平行地作无转动的直线运动,如图1,a所示。在某一时刻两球的表面相接触,如图1,σ所示。此时由于摩擦之故它们开始转动,情况如箭头所示。在接触以前两球的动量矩等于零,因为它们没有转动,因此在转动以前说系统的动量矩之和等于零。接触后两球按同一方向转动,(图1,σ)所以动量矩之和不再等于零,但这个结果违反了动量矩守恒定律。上面的叙述错误在那里? 2.一球从斜面滚下     

对《理论力学教程》中一个问题的再讨论

关于"一张错误的插图"问题,文献[1-3]对经典教材《理论力学教程》中描述刚体平面平行运动的公式(3.7.3)的理解有误.教材中公式(3.7.3)是刚体上任一点的速度在动坐标系中的分量形式.由于对坐标系与参考系概念的区分不清楚,参考文献[1-3]的作者以及部分学生和教师认为动坐标系是在转动参考系中建立的.本文作者认为研究刚体平面平行运动的3.7节没有选择转动参考系;为了研究的方便,以地面为参考系中建立了两个坐标系来描述刚体的平面平行运动.     

2,3,6-三氟吡啶的转动光谱：氟化对吡啶环结构的影响

本文利用脉冲喷射傅立叶变换微波光谱在2∽20 GHz}的频率范围研究了2,3,6-三氟吡啶基态的转动光谱. 实验转动常数A=3134.4479(2) MHz、B=1346.79372(7) MHz、C=941.99495(6) MHz. 转动跃迁的信号很强使得可以在自然丰度下测定所有单个碳-13和氮-15取代的同位素异构体的转动跃迁. 通过考虑非简谐振动校正，推导出七个同位素异构体的半实验平衡转动常数，利用该半实验平衡转动常数测定了2,3,6-三氟吡啶的准确平衡结构.