理疗超声空化及其自由基的ESR检测

本文利用5,5-dimethy1-1-purrolinel-oxide(DMPO)自旋捕集剂及电子自旋共振(ESR)技术研究证明,理疗级超声辐照可在自然空气饱和的水溶液中导致OH及H自由基的形成。认为这是超声瞬态空化过程产生局部高温高压的结果。当超声辐照时间取3min时,发现超声阈值空化强度在0.537W/cm~2—0.632W/cm~2间。随着辐照声强的增加,OH自由基产量在声强为1W/cm~2—2W/cm~2间迅速增长,大约在3W/cm~2以上,产量将不再增加。OH产量D与辐照声强τ的关系可近似用拟合方程D=8.1I(1/2)1/2I(1/2)来描述。取声强一定时,OH产量随辐照时间呈单调增长趋势。     

F8BT∶P3HT共混薄膜放大自发辐射的温度效应

研究了温度对聚合物poly(9,9-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole)(F8BT)和poly(3-hexylthiophene)(P3HT)共混薄膜的放大自发辐射(ASE)的影响。在80~320 K温度范围测试了不同P3HT质量比的共混聚合物薄膜和纯F8BT薄膜的ASE特性。在室温条件下,共混聚合物的阈值随着P3HT所占比例的增加先降低后升高。当P3HT比例约为20%时,阈值最低约为2.59×10~3W/cm~2。当温度从320 K下降到80 K时,纯F8BT薄膜的ASE阈值光功率由5.36×10~3W/cm~2下降到4.15×10~3W/cm~2,P3HT质量比为20%的共混薄膜的ASE阈值光功率由2.84×10~3W/cm~2下降到2.03×10~3W/cm~2。在一特定泵浦光功率(5.29×10~3W/cm~2)下,当温度由320 K下降至80 K时,ASE强度约提高4倍。随着温度的降低,混合物薄膜的ASE峰位红移,移动达12 nm。     

两千和一万声瓦电动调制气流声源

电动调制气流声源输出功率大,频谱容易控制,是较为理想的强声源.我们研制成功的两千和一万声瓦电动调制气流声源(以下简称2kw和10kw),最大功率区在100—1250Hz(±4dB)之间;10千声瓦声源在28m~3的混响室中能形成158.5dB的混响场,2千声瓦声源在直径140mm的行波管中能产生171.5dB的行波场.它们还可以重播音乐、语言讯号,若干个组阵广播距离达12km以上.文献[1—3]报道过这类声源的设计原理和实验工作,本文结合我     

高声强实验室的设计和应用

本文讨论中国科学院声学研究所高声强实验室的设计和应用.介绍所获得的150—160dB混响场和168—174dB行波场的特性.在设计和建造过程中,我们解决了一些问题.例如,小混响室的体积、总声压级和声场均匀度的选择,输出声功率达1,500W和10,000W的气流扬声器的研制,气流扬声器与混响室的耦合,消声管道的设计和安装等.     

Pekeris波导中简正波的复声强及其应用

在Pekeris波导模型下,关注了简正波的矢量场,讨论了简正波水平复声强和垂直复声强的表述,并分析了其特征.单阶简正波在水平方向是行波,相应的水平复声强仅为有功的;在垂直方向为驻波,相应的垂直复声强仅为无功的.而多阶简正波相互干涉,因此总声场的复声强既有有功分量,也有无功分量,其中只有有功分量参与声能的输运,但无功分量是反映声场信息的重要组成部分.通过对垂直(交互)复声强无功分量和水平交互复声强有功分量的数值分析,对于甚低频率的点源声场,发现当声源深度变化时,上述声场分量的正负号呈有规变化,当接收传感器置 关键词： 目标深度分类 复声强 矢量场 Pekeris波导     

O~(2+)离子穿过碳膜引起的前后表面电子发射

测量了入射能为1.9~11.3 keV/u的O~(2+)离子穿过碳膜诱导的前向、后向(分别对应出射表面和入射表面)电子发射产额。实验中,通过改变入射离子的能量和流强,系统地研究了电子能损和离子束流强度对前向、后向电子发射产额的影响。结果表明,在本实验的能量范围内,前向、后向电子发射产额与对应表面的电子能损有近似的正比关系,而与束流强度无关。分析还发现引起后向电子发射的动能阈值约为0.2 keV/u,势能电子发射产额约为1 e~-/ion。     

400W行波热声发电系统的实验研究

本文阐述了为太阳能发电系统设计的400 W行波热声发电系统(TWTAEG)的实验研究过程.实验系统由行波热声发动机和直线发电机组成,系统采用平均压力为3.5 MPa的氦-氩混合气体为工质,其中氩气分压比为1.4%,系统运行频率为74Hz.实验中最大输出电功为446 W,此时的热电效率为13%;在输出电功为416 W时热...     

室内声场简正波法的数值计算方法和混响场中声强测量的误差

简正波法是求解室内声场的一种较准确的数值计算方法，准确度由所取级数的项数而定，本文详细讨论了数值计算方法、级数的收敛性，并以图线来表明在声源点级数的发散及在声源附近计算的困难，本文还讨论声强测量的理论误差，用一般声强计在混响场中测量声强，误差是很大的，以致所得结果完全不可信任，如将传声器易位、前后两次测得的声强取平均，测量误差就可大大减小，若能采用精密仪器，使两个通道的相位差小于0.05°，则测量结果的统计误差可控制在合理范围内。     

HD~+分子的强场光解离动力学及其量子调控的理论研究

利用精确求解原子核与电子耦合运动的三维含时量子波包法,理论研究了HD~+分子在强激光场中的光解离动力学,并给出了量子调控HD~+分子光解离通道的理论方案.通过分析HD~+分子在不同的初始振动态和激光场强度下的光解离动力学过程及其解离核动能谱,得出了HD~+分子的光解离机理及其随激光场强度的变化规律.研究结果表明,利用激光场的强度可以实现HD~+分子光解离通道的量子调控.当激光场强度I_1=4.0×10~(13) W/cm~2时,HD~+分子的光解离主要是通过净单光子吸收解离和净双光子吸收解离;当激光场强度增大到I_2=2.0×10~(14) W/cm~2时,直接双光子吸收解离取代了净单光子吸收解离,净双光子吸收解离的比重也下降了.     

基于差分光声池结构的高灵敏度一氧化碳气体传感器(特邀)

搭建了一套高灵敏度的光声一氧化碳气体传感器。采用波长为1 566.3 nm的近红外分布式反馈激光器作为激励光源,并利用商用光纤放大器将激光功率泵浦到10 W量级,解决了由于近红外波长区域吸收线强较弱带来的探测灵敏度低等问题。设计了由两个结构完全相同的光声共振腔构成的双通道差分光声池,抑制了由高功率激光引入的窗口噪声。通过优化传感器的激励光功率和工作压强,在50 ppm的CO/N_2标准气中,获得的光声信号幅值为1.38 mV,1σ噪声为0.96μV,探测信噪比为1 437.5,探测灵敏度为34 ppb,归一化噪声等效系数为1.74×10~(-8)cm~(-1)W/Hz~(1/2)。     

双向温度梯度作用下Cz池内热对流的数值模拟

为了了解双向温度梯度作用下Cz液池内复杂流动和传热特性,利用有限容积法对底部施加不同垂直热流密度(3.0~4.0 W/cm~2)的Cz结构内硅熔体流动进行了三维数值模拟。结果表明,当3.0 W/cm~2≤q≤3.4 W/cm~2时,液池内为稳态轴对称流动,自由表面上温度波动呈直辐条结构,液池内最高温度出现在坩埚侧壁(即T_h);当3.6 W/cm~2≤q≤4.0W/cm~2时,流动失稳,液池内总体温度水平提高,最高温度高于壁面温度,其出现的位置离开壁面逐渐向液池中心移动。     

强X射线通过铝箔时的透射异常

由大功率激光所产生的强X射线(简称LPX)线谱,波长处于8～11A,时间脉宽130ps,功率密度达5×10~2W/cm~2或单色功率密度达4×10~4W/cm~2·keV(对应于波长10A),在其穿过铝箔时观察到透过率的非线性异常增大。     

磁控溅射铂抑制镀银表面的二次电子发射

降低表面的二次电子产额是抑制微波部件二次电子倍增效应和提升功率阈值的有效途径之一,目前主要采用在表面构造陷阱结构和沉积非金属薄膜的方法降低二次电子产额,其缺点是会改变部件的电性能.针对此问题,采用在表面沉积高功函数且化学惰性的金属薄膜来降低二次电子产额.首先,采用磁控溅射方法在铝合金镀银样片表面沉积100 nm铂,测量结果显示沉积铂后样片的二次电子产额最大值由2.40降至1.77,降幅达26%.其次,用相关唯象模型对二次电子发射特性测量数据进行了拟合,获得了在40-1500 eV能量范围内能够准确描述样片二次电子产额特性的Vaughan模型参数,以及在0-50 eV能量范围内能够很好地拟合二次电子能谱曲线的Chung-Everhart模型参数.最后,将获得的实验数据和相关拟合参数用于Ku频段阻抗变换器的二次电子倍增效应功率阈值仿真研究,结果表明通过沉积铂可将部件的功率阈值由7500 W提升至36000 W,证实了所提方法的有效性.研究结果为金属材料二次电子发射特性的研究提供实验数据参考,对抑制大功率微波部件二次电子倍增效应具有参考价值.     

行波热声发动机声功输出特性研究

行波热声发动机具有效率高、可靠性好及环保等优点.本文分别以氮气和氦气为工质研究了行波热声发动机的声功输出特性.在平均压力为3.0MPa,输入功率为3000W时,氮气为工质获得最大492.3W输出声功,氦气为工质获得最大691.3W的声功.此外还针对两种不同锥度的锥形谐振管发动机的声功输出特性进行了对比研究.研究表明:设计合理的谐振管一方面能够有效降低加热温度,有利于利用低品位热源;另一方面还能有效地降低损失,在相同的加热量下具有更高的压比、更大的输出声功及效率.     

陶瓷微通道内的传热和压降特性

本文对一种新型陶瓷微通道换热器的传热与流动阻力特性进行了实验研究。实验工质分别为3M公司的HFE-7100和水。对于HFE7100流体,在传热面温度为40℃时热流密度可达10W/cm~2;对于水,传热面温度为35℃时热流密度可达约13W/cm~2。流动阻力特性实验结果表明,无论对于水还是HFE7100流体,在本实验范围内压降小于4.8kPa。     

InGaAsP—InP大光腔结构激光器

本文针对影响InGaAsP-InP激光器温度特性的各种因素,设计并制备了大光腔(LOC)结构激光器.实验表明,这种结构改善了激光器的温度稳定性,获得了低阈值(宽接触型器件J_(th)≈2.5kA/cm~2),高功率(脉冲输出3W)和高特征温度(T_o=150K)器件.     

用于检测宽带声子的超导声子检测器

在高频声子实验中,用自制的超导声子检测器测量了宽带声子信号,实验样品是x-石英和[001]砷化镓单晶.超导声子检测器用厚度约800A的高纯锡膜做成,其电压响应为190 V/W,NEP为10~(-12) WHz~(-1/2),时间常数为10 ns,动态范围为46 dB.这种检测器不仅适用于检测宽.带声子和相干声子,也可用于检测热脉冲或远红外光脉冲.     

TiO2纳米颗粒对染料掺杂聚合物分散液晶的随机激光辐射特性的影响

随机激光的阈值与体系内的散射强度存在密切关系。高折射率二氧化钛(TiO_2)纳米颗粒与染料掺杂聚合物分散液晶(DDPDLC)均匀混合后,由于液晶微滴与TiO_2纳米颗粒之间的强散射作用,DDPPLC的随机激光具有更低的激光发射阈值,并且随TiO_2纳米颗粒的掺杂浓度而变化;在优化TiO_2纳米颗粒掺杂浓度的基础上,DDPDLC的发射阈值为270μJ/cm~2,线宽下降至0.08nm;温度实验证明了PDLC结构的散射是产生随机激光的主要工作机制,在TiO_2纳米颗粒掺杂后,DDPDLC样品依然保证了良好的可调性。     

H-22细胞声孔效应的应力阈值

理论和实验研究了超声空化场中的H-22型肝癌细胞产生可逆声孔效应的剪应力阈值.本文用1.37 MHz的聚焦声场,当超顺磁性纳米氧化铁在细胞悬液中的终浓度为410 μg/mL,换能器负载电功率为2 W,超声辐照60 s,细胞存活率90%以上时,有45.9±13.5%的细胞显示普鲁士蓝染阳性,暗示超声作用下,这些细胞表面曾出现可逆性微孔而使磁性微粒由此进入细胞内.利用无界自由空间微泡运动方程的球对称稳态解对实验条件下细胞膜表面的切变应力进行数值估算,结果表明,使H-22细胞产生可逆性声孔效应的微流剪应力阈值为697 Pa. 关键词： 声孔效应 磁性标记 微流 剪应力     

大直径W1/O/W2乳粒的稳定性

在准静态条件和旋转流体场中采用乳液微封装技术制备约2 mm的大直径W1/O/W2乳粒,研究了有机相浓度和水溶性聚合物浓度对W1/O/W2乳粒稳定性的影响。从乳粒受力和变形的角度,探索了旋转流体场对W1/O/W2乳粒动力学稳定性的增强作用机制。研究表明:无论是在准静态条件下还是旋转流场中,乳粒稳定性都随聚苯乙烯浓度单一上升,随聚乙烯醇浓度呈现先上升后下降的趋势;相对于准静态条件,旋转流体场在一定条件下对大直径W1/O/W2乳粒的动力学稳定具有明显增强作用。