多孔PMP聚合物薄膜微结构控制

将二氧化硅(SiO2)微球为模板材料分散在聚-4-甲基-1-戊烯(PMP)溶液中,通过对流自组装方法将其涂覆于基片上,经过热致相分离(TIPS)过程形成含SiO2微球模板的PMP薄膜,然后通过氢氟酸(HF)溶液腐蚀除去SiO2微球,获得了具有规则多孔结构的PMP聚合物薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)对含SiO2微球的PMP薄膜以及除去SiO2微球后的PMP多孔薄膜的微结构进行了表征。研究结果表明:SiO2微球在聚合物中呈有序排列,腐蚀除去SiO2微球后PMP薄膜有效复制了SiO2微球形成的有序结构,形成了有序多孔PMP薄膜。     

用光纤白光干涉技术测量晶体的弹光系数

运用折射率椭球分析晶体的弹光效应,给出了三方晶系沿光轴方向的应力与折射率的变化关系.针对晶体的各向异性和折射率随应力变化很小的因素,利用白光干涉技术空间分辨率高的特点,将白光干涉技术拓展到研究各向异性材料的光学性质. 并对测量群折射率的光纤迈克尔逊白光干涉技术进行了改进.采用光栅位移传感器和全保偏光纤提高反射扫描镜的位移准确度.通过测量石英晶体在不同外力下折射率的变化情况,确定了晶体的弹光系数. 石英晶体的弹光系数P33和P13分别为0.110和0.279,其准确度达到0.001.     

掺Nd3+玻璃微球发射光谱研究

采用粉末喷烧法制备了掺Nd^3 高折射率TiBa玻璃微球,主要成分为TiO2,BaO和SiO2,微球直径在30μm左右。在带有显微镜的光谱仪上,用514nm激光照射微球的边缘,测量了它们的发射光谱,观察到了微球腔效应导致的光谱结构共振。在较低泵浦阈值(2mW)下,获得了Nd^3 的激射发光。利用光学微腔理论讨论了玻璃微球荧光光谱中的形貌共振,实验结果与计算结果相符。     

基于白光干涉的ICF靶丸表面缺陷测量方法

针对激光惯性约束聚变实验中的靶丸等微球表面缺陷的真实高度测量问题,为解决现有测量方法存在的缺陷跃变处2π整数倍相位缺失问题,提出一种基于垂直扫描白光干涉技术的零位显微干涉测量方法。该方法采用白光球面零位干涉思想,通过垂直扫描球面干涉获取全视场白光干涉图,然后运用七步移相算法及蝙蝠翼校正算法实现靶丸表面缺陷的形貌计算,最后将白光干涉测量法与激光干涉测量法进行对比实验。结果表明,白光干涉法能够有效解决激光干涉法在缺陷跃变处的2π整数倍相位缺失问题,实现靶丸表面缺陷的真实高度测量,从而扩展靶丸类微球表面缺陷的测量范围。     

SiO2微球表面吸附PDADMAC的研究

研究了SiO2 微球表面吸附聚阳离子电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵PDADMAC的吸附等温线分别随溶液NaCl浓度、pH值和温度的变化趋势 ,以及不同 pH值下的Zeta电位 .测试结果表明 ,聚电解质在SiO2 微球表面的吸附分别随盐浓度和pH值的增加而增加 ,该吸附属于Langmuir型 .随着PDADMAC吸附量的增加 ,SiO2微球的等电点逐渐向碱性范围移动 .在碱性条件下 ,吸附PDADMAC的SiO2 微球显示良好的分散稳定性 .XPS分析显示 ,SiO2 微球表面吸附PDADMAC后含氮 ,其N1s结合能为 4 0 1.7eV .O1s谱含两个峰 ,分别对应低结合能的SiO2 结构氧和高结合能的吸附氧 .当SiO2 微球表面吸附PDADMAC后吸附氧部分的O1s峰增加 .     

面缺陷对三维胶体晶体光学性质的影响

利用化学自组装方法和旋涂技术,成功地将二氧化硅(SiO2)微球体植入聚苯乙烯微球组成的蛋白石中,获得了嵌有面缺陷的三维胶体晶体.经SiO2渗透后,煅烧除去聚苯乙烯微球,获得了反相结构的光子晶体.胶体球粒直径增大时,无论晶体中有无缺陷态的存在,蛋白石及其反相结构透射谱中峰的位置发生红移,反之则产生蓝移.在胶体球粒直径一定时,对于降低折射率的缺陷,其透射谱峰中缺陷态的位置发生红移;对于增加折射率的缺陷,其透射谱峰中缺陷态的位置发生蓝移.透射谱还与缺陷层的厚度等因素有关.     

制备低密度pmp泡沫中的热性能研究

在聚－4－甲基－1－戊烯（pmp）低密度泡沫的制备中,利用示差扫描量热分析仪对pmp聚合物在均四甲苯／萘所组成的溶剂／非溶剂二元体系中的凝胶化过程进行在线测量,测定了它的凝胶化范围以及凝胶化温度与冷却速率和pmp在溶剂;非溶剂体系中所占比例的关系。利用热重－示差扫描量热系统对所制备的低密度pmp泡沫的热性能进行了分析,得到了泡沫密度变化对热稳定性等的影响。     

二氧化硅气凝胶微球制备技术

 采用悬浊液成球技术制备低密度二氧化硅气凝胶微球，介绍了TEOS的水解、缩聚过程，主要论述了悬浊液成球技术、密度匹配技术、老化时间对微球性能，特别是收缩对微球密度的影响。实验制备了密度分别为70,100,150,200mg/cm³四种小球，结果表明：熟化时间取6d，制得的微球直径为0.1~2mm,密度为50~500mg/cm³,非球形参数为1.8%。     

聚苯乙烯多孔薄膜的密度梯度控制

利用单分散的SiO2微球自组装制备了含一种尺寸微球的SiO2胶体晶体和含多种尺寸微球的多层异质结构。对含一种尺寸微球的SiO2胶体晶体进行煅烧和刻蚀处理后,胶体晶体中空隙所占比例大于立方密堆结构的26%,形成了非密堆结构,而且刻蚀时间越长,空隙比例越大。在同样的热处理和刻蚀条件下,微球尺寸越小的胶体晶体被刻蚀的程度越高,结构中空气空隙所占的比例越大。对SiO2多层异质结构经过煅烧和刻蚀处理后,得到了空隙梯度变化的多层结构,以此为模板制备了密度梯度变化的聚苯乙烯多孔薄膜。薄膜各层之间形成了平滑的过渡,没有显示出明显的层间缺陷,且孔与孔之间没有出现3维有序多孔结构中常见的大的连通孔道。     

毫米量级TMPTA空心泡沫微球的微流控法制备

利用微流控技术实现了毫米量级多元丙烯酸酯(TMPTA)空心泡沫微球的制备。通过对微流体通道的设计与流场分析,获得了具有最佳流场均匀性分布的Y型微流控通道;利用软模板技术实现了Y型通道微流控芯片的组装,并开展了TMPTA泡沫微球的结构控制研究。研究结果表明:在模板尺寸一定的情况下,能够通过调节各相流速实现对微球壁厚和直径的有效控制;微球壳层密度可通过控制单体浓度来调节。通过优化控制条件,实现了密度20~100mg/cm3、直径大于3mm的空心泡沫微球的制备。     

X射线相衬成像法在线表征冷冻靶技术

阐述了冷冻靶类球面物体X射线相衬成像机理;Tracepro软件模拟研究证明了X射线相衬成像法能用于冷冻靶燃料层参数的表征;研制了在线表征冷冻靶的X射线相衬成像实验装置,利用该装置开展了二乙烯基苯泡沫球壳及实际氘氘冷冻靶的X射线相衬成像实验研究,获得了玻璃微球内氘氘冷冻层X射线相衬图像,成像分辨力达1.5 m;利用X射线相衬成像法可同时表征烧蚀球壳及冷冻燃料层,为惯性约束聚变实验提供冷冻靶参数。     

垂直扫描白光干涉表面三维形貌测量系统

依据白光干涉理论,研制了垂直扫描白光干涉表面三维形貌测量仪。重点对实现垂直扫描运动的工作台进行了分析。所研制的测量系统具有1nm的垂直分辨力,可用于表面粗糙度、台阶、膜厚、球面等三维形貌测量。     

侧向外延法生长的高质量GaN及其外延缺陷的观察

在有条状SiO2图形的GaN“模板”上,侧向外延方法生长了高质量的GaN。荧光显微镜的结果表明在SiO2掩膜区有成核过程发生。原因可能是SiO2的质量不高,为GaN的生长提供了一些成核中心。在GaN层的厚度达到4．5μm后,侧向的融合开始发生。侧向生长的速度与垂直生长速度几乎相同。在所有的SiO：掩膜上方都形成了空洞。样品在240℃熔融的KOH中腐蚀13min。在SiO2掩膜区生长的GaN,其腐蚀坑密度(相当于穿透位错密度)减少到几乎为零。而在窗口区生长的GaN,腐蚀坑密度仍然很高,达到10^8cm^-2量级。同时,我们发现具有不同窗口尺寸的样品在SiO2掩膜区上侧向生长的CaN的晶体质量基本相同,与窗口区的宽度几乎无关。室温光荧光结果表明侧向外延法生长的CaN中的晶格失配应力已被部分释放。     

多元丙烯酸酯泡沫微球的制备

 利用自行设计的三喷嘴乳粒发生器,实现了多元丙烯酸酯空心泡沫微球的可控连续制备。通过配制内层为水,中间层为多元丙烯酸酯单体溶液,外层为聚乙烯醇溶液的水/油/水乳液,在紫外光照射时,室温条件下成功快速地制备出粒径1.5~4.0 mm的多元丙烯酸酯泡沫微球。利用扫描电镜、X光机等测试手段对微球的形貌、表面特性进行了研究,结果显示：泡沫微球的高聚物骨架的折射率约为1.50,由大量分散的蜂窝微孔组成,蜂窝的直径不超过1 μm;多元丙烯酸酯泡沫微球的成活率高达93%,单分散性较好。     

不同后处理方法对溶胶-凝胶SiO2膜层抗污染能力的影响

 以正硅酸乙酯作为前驱体,利用碱催化方式制备了SiO₂溶胶,采用提拉法在K9基片上镀制SiO₂单层薄膜,分别用热处理、紫外辐射处理、氨水加六甲基二硅胺烷气氛处理和酸碱复合膜4种后处理法对膜层进行处理,采用分光光度计、红外光谱、扫描探针显微镜、静滴接触角测量仪、椭偏仪等分析了薄膜的特性,通过真空环境加速污染实验对处理前后的膜层进行抗污染能力对比,结果表明：在碱性SiO₂膜层上加镀一层酸性SiO₂膜的复合膜层整体透过率仍保持在99%以上,疏水角达到128°,膜层真空抗污染能力大大加强。     

基于等色干涉的膜分析

基于膜等色干涉原理,将等色干涉条纹与已知线光谱在光谱仪谱面上叠加,通过对干涉条纹宽度及其变化的测量,可计算出膜厚、膜厚突变、膜厚渐变等.对膜进行扫描分析,膜的面积达10-2mm2数量级即可进行测量.     

Surface plasmon interference on the surface of an aluminum-covered fiber core array for solgel fabrication of submicrometer gratings

An interesting method to fabricate submicrometer gratings (SMGs) utilizing the interference of surface plasmon waves (SPWs) is presented. The stationary wave field off the aluminum (Al) layer surface of an Al-covered UV fiber core, formed by the interference of the induced SPWs, has been employed as a submicrometer photolithography tool to inscribe SMGs on the surface of a self-processing hybrid HfO(2)/SiO(2) solgel ?lm. Using atomic force microscopy, the period of the fabricated SMGs was measured as 105 nm. The intensity distribution of the stationary wave field was measured by a near-field scanning optical microscope and anastomosed with theoretical values calculated by using FDTD simulations.     

磁场渗透导体壳的实验研究

本文叙述了测量阶跃脉冲垂直磁场和水平磁场渗透HL-1装置各种比例导体壳时间常数的方法。对空芯和铁芯变压器情况分别做了实验。给出了相应结果。     

垂直扫描白光干涉信号的计算机快速模拟

提出一种垂直扫描白光干涉信号的计算机快速模拟方法。该方法考虑到白光光源光谱分布及垂直扫描干涉系统对白光干涉信号的影响,通过正弦函数多项式拟合的方式减少模拟算法的运算量,消除了现有方法中数值积分运算量大,不便于实际分析的缺点。采用白光LED作为光源,用该方法对白光干涉信号进行模拟分析,并用直接数值积分信号模拟结果与白光干涉垂直扫描测量装置获得的实测信号进行对比,验证了该方法的准确性。