热动力学的研究(ⅩⅩ)——甲酰苯胺碱解反应机理初探

本文应用一级反应的无量纲参数法(R<1),对甲酰苯胺在10％(V/V)二噁烷—水泥合溶剂中的碱催化水解反应进行了热动力学研究,并探讨了其反应机理。讨论了热动力学快慢反应的判定方法。     

高斯光束孤波演化过程中的自偏转

研究了无耗晶体的扩散效应对高斯光束在光伏光折变晶体中孤波演化特性的影响。结果表明，对于给定的与晶体参量匹配的高斯光束，晶体的扩散效应将造成高斯光束孤波演化的自偏转，而且其自偏转过程与同参量的屏蔽光伏明孤子的自偏转过程具有极其类似的特征。同时发现，高斯光束的波形即光束的横截面对其孤波演化的自偏转影响最大。比较了高斯光束孤波演化的自偏转与明孤波自偏转的理论曲线，结果表明，对于匹配的高斯光束，其自偏转程度与解析计算结果非常接近。     

大尺寸太赫兹平顶波束的产生研究

为了实现低频段太赫兹高斯波束整形为大尺寸平顶波束,提出了一种利用双相位板结构设计大尺寸平顶波束整形系统的方法。基于Input-Output算法,利用角谱理论计算系统参数,同时对所设计系统进行了数值仿真并搭建了实验系统,验证了出射光场的横向强度分布是否符合预期。结果表明,所设计的双相位板整形系统能够成功将0.1 THz高斯波束转换为百毫米尺寸的平顶波束,仿真结果与理论较为接近,证明了设计系统的合理性。实验中波束直径达到228 mm,虽存在部分能量泄漏,但是平坦程度很好,相对均方根甚至优于理论和仿真结果,可达89%以上,充分说明了设计方法的有效性。     

The effect of an optical pump on the absorption coefficient of magnesium-doped near-stoichiometric lithium niobate in terahertz range

The absorption coefficient of magnesium-doped near-stoichiometric lithium niobate crystal is measured by terahertz time-domain spectroscopy in a frequency range of 0.2 THz~0.9 THz at room temperature. The absorption coefficient is modulated by external optical pump fields. Experimental results show that the absorption coefficient of near-SLN：Mg crystal is approximately in a range of 22 cm- 1_35 cm- 1 in a frequency range of 0.2 THz-0.9 THz and tunable up to nearly 15%. Further theoretical analysis reveals that the variation of absorption coefficient is related to the number of light-induced carriers, domain reversal process, and OH- absorption in this crystal.     

有外加电源的串联光折变晶体回路中的独立空间全息-哈密顿屏蔽孤子对

在由两块垂直于光轴两端面镀上电极的光折变晶体和一个外加电源组成的串联光折变晶体回路中, 在适当的条件下可以形成独立空间全息-哈密顿屏蔽孤子对. 这种孤子对共有四种类型:明-明、暗-暗、明-暗以及暗-明. 当入射光束的空间展宽尺寸远小于晶体宽度时, 孤子对中的哈密顿暗孤子可以通过光感应电流影响另一个孤子, 而哈密顿明孤子和全息孤子则不能影响另一孤子.     

有分压电阻和e偏振非相干背景光辐照的光折变晶体中非相干耦合空间孤子对

为了得到光折变晶体中非相干耦合空间孤子对统一理论的结果,基于单光子光折变空间光孤子的基本理论模型,建立了稳态条件下有分压电阻和e偏振非相干均匀背景光辐照的单光子光伏光折变晶体中非相干耦合空间孤子对理论.研究表明:这种孤子对是由两束偏振方向和波长都相同的互不相干光束耦合形成的,孤子对两光束都能在晶体中稳定传播;当分压电阻、e偏振背景光、外加电场和光伏场取不同值时,可获得14种光折变非相干耦合空间孤子对.本文的结果对完善和充实光折变空间孤子理论体系有重要意义.     

基于太赫兹谱分析中药材鉴别

中草药分析与鉴定对中草药质量控制意义重大,以飞秒激光为基础的太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是一种新型相干远红外光谱测量技术。为了研究基于太赫兹谱的中药材鉴别可行性,应用THz-TDS研究了室温下黄芪、当归、杜仲及三种掺杂的黄芪在0.2~2.2 THz范围内的光学特性,得到了对应的时域谱、频域谱和吸收谱。结果表明在此波段三种中草药的时域谱、频域谱及吸收谱存在显著差异;三种掺杂黄芪的频域谱、吸收谱虽相似但也有明显不同。利用太赫兹时域光谱技术鉴别中药材是可行的,它可为中草药质量控制提供一种新的方法。     

杭州市冬季大气气溶胶PM2.5中二恶英和多氯联苯的污染特征

2014年1月在杭州市选择5个点位采集大气颗粒物PM_2.5样品,采用同位素稀释高分辨气相色谱/高分辨质谱测定PM_2.5中的二恶英（PCDD/Fs）和多氯联苯（PCBs）,对PM_2.5的污染状况以及PM_2.5中PCDD/Fs和PCBs的污染水平及分布特征进行了研究。PM_2.5的质量浓度范围为85~168 μg/m³,PM_2.5污染较重,但与2004年同期相比明显降低。PM_2.5中PCDD/Fs的毒性当量（TEQ）为0.277~0.488 pg I-TEQ/m³,明显高于2004年同期采集样品。颗粒物中PCDD/Fs以八氯代二苯并-对-二恶英（OCDD）为主,毒性当量主要贡献者为2,3,4,7,8-五氯代二苯并呋喃（2,3,4,7,8-PeCDF）。PM_2.5中PCBs的质量浓度范围为2.9~8.1 pg/m³,二恶英类多氯联苯（DL-PCBs）的毒性当量范围为2.6~6.1 fg WHO-TEQ/m³,污染较低。PCBs在颗粒物中分布以PCB-28为主,但对毒性当量贡献最大的为PCB-126。PCDD/Fs和PCBs的气-固分配特征表现为PCDD/Fs主要分布于颗粒物中,而PCBs主要分布于气相中。     

随机介质介电常量的涨落与光波的空间分布

采用随机介质统计模型和时域有限差分方法模拟了二维随机介质中光场的空间分布及其同介电常量涨落的关系。模拟中,散射微粒随机地分布在均匀介质中以增加光子在介质中滞留时间。不同随机强度α,形成不同空间结构的随机介质。通过小心地调节入射光波长,得到了不同随机介质中的场强分布。结果表明,随机介质介电常量的涨落导致在介质的某些区域形成一些特殊结构。这些结构延长了光子在其中的滞留时间,产生了光波的局域态,起到了光腔的作用,使得随机介质在抽运激励下能够产生激光辐射。这样的光腔在介质中是随机分布的,其数量与分布特征与介电常量涨落的强弱有关。     

Nonlinear radiation response of n-doped indium antimonide and indium arsenide in intense terahertz field

The nonlinear radiation responses of two different n-doped bulk semiconductors: indium antimonide(In Sb) and indium arsenide(In As) in an intense terahertz(THz) field are studied by using the method of ensemble Monte Carlo(EMC)at room temperature. The results show that the radiations of two materials generate about 2-THz periodic regular spectrum distributions under a high field of 100 k V/cm at 1-THz center frequency. The center frequencies are enhanced to about 7 THz in In Sb, and only 5 THz in In As, respectively. The electron valley occupancy and the percentage of new electrons excited by impact ionization are also calculated. We find that the band nonparabolicity and impact ionization promote the generation of nonlinear high frequency radiation, while intervalley scattering has the opposite effect. Moreover, the impact ionization dominates in In Sb, while impact ionization and intervalley scattering work together in In As. These characteristics have potential applications in up-convension of THz wave and THz nonlinear frequency multiplication field.