对称解耦式三自由度并联微动平台的设计

为使微定位系统具有较高灵活性,设计了一种三自由度并联微动平台.首先,基于双平行四连杆机构及对称并联结构对台体进行设计,并进一步设计了辅助测量及承载模块;然后制作出微动平台实物,搭建实验系统,对平台位移及位移耦合进行测试.结果表明:在120V的最大驱动电压作用下,平台x、y、θ_z方向的最大位移分别为25.96μm、25.87μm、208μrad;在x和y方向产生的最大耦合位移分别为39.73 nm、140.95 nm,绕z轴产生的最大耦合转角为0.89μrad.     

Pr3+掺杂硒基玻璃的制备及其中红外发光性能增强研究

报道了一种可用于2μm商用激光器有效激发的中红外宽带发光玻璃. 采用真空熔融淬冷法制备了Pr3+掺杂硒基玻璃的系列样品, 测试了样品的吸收光谱以及2μm激光泵浦下的3~5μm中红外荧光光谱, 观察到了由激发态吸收造成的近红外荧光. 通过Judd-Ofelt理论计算了不同浓度Pr3+离子掺杂玻璃样品的强度参数Ωt (t=2, 4, 6)、辐射寿命和受激发射截面等光谱参数, 讨论Pr3+离子局域配位环境对发光特性的影响. 结果表明, 4.6μm和4.8μm对应的跃迁能级具有较好的发光特性, 相比其他体系玻璃具有更大的受激发射截面, 是一种理想的中红外激光基质材料.     

甲壳素诱导形成形貌独特的碳酸钙

利用甲壳素溶液中的尿素分解所产生的CO2与体系中的Ca2+反应生成碳酸钙,通过控制诱导反应温度、放置时间及体系的pH值,可诱导形成不同形貌的碳酸钙.用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对其晶体结构和形貌进行表征,显示该碳酸钙为球霰石、文石和方解石晶体的混合物.结果表明:甲壳素能诱导形成形貌独特的碳酸钙,包括腔体直径为0.6～3.0μm的中空微球、宽约200nm的晶须聚集体、多孔网状结构和直径为1.5～3.0μm的表面光滑的微球.     

2-噻吩甲醛缩氨基硫脲衍生物蓝光材料

采用一步缩合法设计合成了六种2-噻吩甲醛缩氨基硫脲类小分子化合物,这类化合物在固态下具有蓝色发光性能,可潜在应用于有机发光二极管三基色的蓝色发光材料中.利用稳态荧光发射光谱研究了不同取代基对2-噻吩甲醛缩氨基硫脲衍生物荧光发射峰位、荧光量子产率以及荧光寿命的影响.选取荧光性能较好的2-噻吩甲醛缩苯基氨基硫脲为活性物质制备了聚苯乙烯薄膜,此薄膜与化合物粉末具有相同的荧光性能,为此类化合物在装饰及防伪领域的应用提供了参考价值.     

新型GeSe_2-Ga_2Se_3-RbBr三元系统硫卤玻璃形成的研究

通过传统熔融-淬冷技术制备GeSe_2-Ga_2Se_3-RbBr新型硫卤玻璃,确定其玻璃形成区.讨论了RbBr对样品物理、热学和光学性能的影响,其材料色散通过Sellmeier方程计算获得,样品的直接带隙和间接带隙利用Tauc公式计算得出.结果表明:该系统玻璃具有较宽的玻璃形成区,并且在覆盖可见至远红外的宽广多光谱范围内(0.6~16μm)具有良好的透光性能.随着卤化物RbBr掺杂量的增加,样品的密度和折射率减小、转变温度Tg降低、短波截止边和零色散波长发生蓝移、光学带隙逐渐增大等,尤其是其零色散波长从传统硫系玻璃的10μm直接蓝移至近红外激光可作用的2.135μm.结果表明这些硫卤玻璃可作为多光谱玻璃材料和非线性光学应用.     

基于多孔硅微腔微阵列的制备及检测

我们结合光刻和电化学腐蚀方法,成功在单晶硅衬底上制备出一个8×8的一维多孔硅光子晶体微腔的微阵列器件,微阵列的每个阵列单元直径300μm,间距200μm.研究了这种微阵列在633nm激光入射情况下的光学特性.利用我们制备的多孔硅光子晶体微腔的微阵列器件,借助数字图像测量方法,可实现快速的检测.本文的研究结果可应用于生物传感器阵列的检测.     

稀土上转换纳米材料的生物医学应用

相对于传统荧光材料而言,稀土上转换材料利用近红外激光器作为激发光源,因此其组织穿透能力好、对生物组织的损伤小且几乎没有背景荧光,是进行生物医学研究的理想支撑材料.此外,它还具有光化学稳定性好、荧光寿命长、发射谱带窄和生物相容性好等优点,有利于开发新的检测、成像和治疗技术.本综述主要集中于稀土上转换纳米材料在生物检测、生物成像和疾病治疗等领域内的最新应用研究进展,同时对稀土上转换材料在上述应用中相对于传统荧光材料的优势以及在这些应用中仍然存在的一些需要解决的问题进行了分析,并对稀土上转换纳米材料在生物医学领域应用未来发展趋势进行展望.     

采用改进PI迟滞模型的压电微夹钳前馈控制

为减小压电微定位平台的迟滞误差, 设计前馈控制器对其进行控制. 首先在使所建平台迟滞模型精度达到要求并使各阈值点精度相同的情况下, 对平台迟滞模型的阈值进行优化, 得到满足模型精度要求的最小算子数, 进而建立了平台的PI(Prandtl-Ishilinskii)迟滞模型通过对所建迟滞模型求逆, 设计出平台的前馈控制器; 最后在所设计的前馈控制作用下, 使平台达到5μm理想阶跃值的响应时间为0.01s稳态误差中线的变化范围为0.40~0.50μm 当期望平台输出最大值为17μm变幅值三角波位移时, 实测位移相对于理想位移的误差中线变动范围为1.15~ -0.05μm. 所设计前馈控制器可有效减小压电微定位平台的迟滞误差.     

掺杂Eu3+离子的钨酸锂的合成及其光电性能研究

采用固相反应法合成了掺杂Eu^3 的Li2WO4材料，并用X射线粉末衍射仪、荧光分光光度计及交流阻抗技术对样品进行了观察和测试。结果表明：适量Eu2O3的掺入可提高基质材料的发光和导电性能。     

油乳法制备高效液相色谱氧化钛和钛锆氧化物复合填料

以四氯化钛（TiCl4）和氧氯化锆（ZrOCl2·8H2O）为原料,采用油乳法制备了氧化钛和钛锆氧化物复合色谱填料.制备方法简单,条件易于控制,重现性好.用扫描电镜、X-粉末衍射、氮吸附法等方法研究了这两种氧化物微球的物理化学性质,表明所制得的多孔微球粒径分布窄（4-6μm）,孔径在中孔范围内（TiO5.8nm,TiO2-ZrO2　7.4nm）,机械性能良好（可承受41Mpa压力）,完全满足高效液相色谱的需要.     

改性硫氧镁胶凝材料的配制及性能研究

为确定工业级轻烧氧化镁粉与七水硫酸镁溶液配制改性硫氧镁胶凝材料的最优参数,分别研究了不同氧化镁/七水硫酸镁摩尔比,硫酸镁溶液浓度及水稳剂水玻璃对硫氧镁胶凝材料工作和力学性能的影响.结果表明:随着氧化镁/硫酸镁摩尔比的提高,硫氧镁水泥的初凝时间逐渐缩短,流动性逐渐降低,抗压和抗折强度逐渐提高;随着七水硫酸镁浓度的提高,硫氧镁水泥的抗压抗折强度也呈现增长趋势,MgO:MgSO4·7H2O:H2O摩尔比为14:1:12时,硫氧镁胶凝材浆体的28d抗压和抗折强度分别达到38.3MPa和7.0MPa.耐水性研究表明,加入氧化镁质量2%的水玻璃可以很好地改善硫氧镁水泥的耐水性.     

基于MOS-NDR负阻器件的D触发器设计

负阻器件由于在电流 电压特性曲线中表现出独特的负微分电阻特性,从而大大增加了单个器件所能实现的逻辑功能.如果将其用于数字逻辑电路设计,尤其是触发器的设计,可有效减少器件的数目.通过分析CMOS工艺负阻器件MOS-NDR及单双稳态转换逻辑单元MOBILE的工作特性,设计了一个时钟上升沿触发的D触发器.采用TSMC 0.18 μm工艺对所设计的电路进行HSPICE仿真,仿真结果表明所设计的电路具有正确的逻辑功能.与基于MOS-NDR负阻器件的同类触发器相比,新设计的D触发器具有更稳健的输出和较强的抗干扰能力     

二氟硼姜黄素烯丙基醚的合成及Pd(0)荧光探针性质研究

钯（Pd）是一种性质非常特殊的稀有过渡金属,在化学以及材料科学中具有重要地位.钯催化反应的产物中常有一定浓度的残余钯污染,需要进一步纯化和检测.因此发展用于检测Pd的技术手段很有必要.零价钯可以通过对烯丙基氧化插入而切断烯丙基醚类化合物的C-O键.基于这个反应,设计合成了荧光分子二氟硼姜黄素烯丙基醚化合物,并测试了其紫外光谱和荧光光谱,研究了其对钯化合物的选择性识别作用.结果表明,该荧光分子对二价钯并无响应,只有零价钯Pd2(dba)3使该分子荧光发生猝灭.该荧光分子对于零价钯表现出很好的选择性和响应性,可作为基于脱烯丙基化反应检测零价Pd的荧光探针,为“turn off”型荧光探针.     

水分与微颗粒坛紫菜生产工艺的研究

生产微颗粒坛紫菜的物料随着粗粉碎、细粉碎、超微粉碎的加工进程，粒径逐渐缩小，水分含量降低．紫菜经过粗粉碎后，含水量为7．26％～7．90％，粒径为3～15mm，平均7．40mm；细粉碎后的含水量为3．99％±0．26％，粒径为61～245μm，主要为100～125μm，平均为108．4μm；超微粉碎后的含水量为3．42％，粒径为0．020～20μm，平均4．57μm．物料的水分含量与加工的效率呈负相关，物料预脱水，能提高生产效率；单位重量的微颗粒、超微颗粒紫菜的体积比初级物料缩小3～8倍，能减轻仓储与运输成本．     

高亮度荧光显示器

本文涉及利用荧光显示原理,实现室外高亮度显示的研究。通过对象素大、激发功率密度高引起的发光材料的温度猝灭现象的分析,提出了提高发光面积和光出射窗面积之比,以提高器件饱和亮度的方案。并据此制成了利用自然散热、亮度达14000cd/m~2的荧光象元管,以及在适当散热下亮度大于20000cd/m~2的笔段显示器。     

重金属污泥高温处理磨细粉对改性硫氧镁水泥基材料性能的影响

为探究重金属污泥高值资源化利用途径, 研究了含重金属污泥高温处理渣料磨细粉(简称磨细粉)对改性硫氧镁(MMOS)水泥基材料的工作性能、力学性能、早期自由收缩变形及其重金属浸出行为的影响. 结果表明: 随着磨细粉掺量的增加, MMOS水泥基材料的净浆流动度呈现逐渐增大趋势; 早期(3d)力学性能则呈现明显的降低趋势, 90d后磨细粉掺量对MMOS水泥基材料的力学性能的影响程度降低; 磨细粉可以显著降低MMOS水泥基材料早期的自由收缩变形值, 其中含10%磨细粉的MMOS水泥基材料早期的自由收缩变形比未掺加磨细粉MMOS水泥基材料的自由收缩变形值降低了57.1%. 微观分析结果表明: 掺加30%磨细粉后MMOS水泥基材料中水化产物5Mg(OH)2?MgSO4?7H2O(517相)的相对含量降低, MMOS水泥基材料硬化体的平均孔径提高了31.0%, 表明磨细粉降低了MMOS水泥基材料的力学性能. 当磨细粉掺量增加至40%时MMOS水泥基材料硬化体中重金属Ni、Cr、Zn和Cu的浸出浓度指标均能满足GB 30760-2014的浸出要求.     

一种基于级联长周期光纤光栅的力传感装置

利用光纤布拉格光栅(FBG)具有谱线窄、反射率高的特性和级联长周期光纤光栅(级联LPFG)的边沿滤波特性, 设计了一种基于级联LPFG的力传感装置, 将拉力变化转变为FBG反射谱功率的变化. 在理论上分析了实验的可行性, 用光纤光栅刻写系统制作了符合要求的级联LPFG和FBG, 用光谱分析仪对FBG的反射谱进行了监测. 用光纤功率计对FBG的反射功率进行了测量, 并对测得的数据进行了线性拟合, 其线性相关系数为0.9924, 装置的灵敏度为1.074μW?N-1. 在拉力为0~0.6N的范围内功率与拉力有较好的线性关系. 测量范围和灵敏度取决于级联LPFG透射谱边沿的斜率. 该装置结构简单, 操作方便.     

高抗折硫氧镁基无机复合胶凝材料的制备及其机理

为了制备具有高抗折性能的硫氧镁基胶凝材料, 分别研究了不同掺量硅灰取代轻烧氧化镁粉对柠檬酸改性硫氧镁(CMOS)胶凝材料性能的影响及机理. 结果表明: 掺加硅灰之后, 制备的柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料抗折抗压强度均得到了提高. 当硅灰取代掺量在5%~10%质量分数时, 柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料各个龄期的力学性能最优, 其中, 28d抗折强度达到了22~23 MPa左右, 这比相同水灰比条件下普通硅酸盐水泥P.O42.5的抗折强度提高了238%. 研究还发现, 硅灰取代掺量在5%~10%质量分数范围时, 所制备的硫氧镁基胶凝材料的耐水系数达到了0.85以上, 表明该高抗折硫氧镁基胶凝材料具有较高的耐水性, 完全适用于受水浸泡或处于潮湿环境的重要结构中.     

纯氮气反应溅射c-轴择优取向AIN薄膜的制备及性质研究

在纯氮气气氛、衬底温度为20℃至370℃的条件下,分别在硅（100）和石英衬底上沉积氮化铝薄膜．原子力显微镜图片表明：在不同衬底温度制备的薄膜表面平滑,均方根粗糙度为2．2—13．2nm．X射线衍射图谱表明：可以在衬底温度为180°条件下沉积出具有c-轴择优取向的纤锌矿氮化铝薄膜,衬底温度的增加有利于薄膜结晶性的改善．由紫外-可见光透射谱计算得到薄膜折射率为1．80～1．85,膜厚约为1μm、光学能隙为6．1eV．