二酯基连接链乙基头基季铵盐Gemini表面活性剂的合成及性质

以长链溴代烷、二乙胺、氯乙酰氯和乙二醇为原料合成了5种新型二酯基连接链乙基头基季铵盐双子表面活性剂Gemini C10,Gemini C12,Gemini C14,Gemini C16,Gemini C18(尾链碳原子数依次为10,12,14,16,18),并研究了它们的表面性能和聚集体形态.结果显示,Gemini C10的临界胶束浓度(cmc)在20～40℃间随着温度升高而减小,而其他4种Gemini表面活性剂的cmc却随温度升高而增大;25℃时Gemini C10～C18在cmc时的表面张力随疏水链长度的增加呈降低趋势;Gemini产物在较高浓度下有囊泡聚集体形成,尺寸为40～200nm.     

平行轨道加速器等离子体动力学特性研究

等离子体电磁加速器可产生高速度、高密度等离子体射流而广泛应用于核物理、天体物理等领域.本文通过光电二极管、磁探头研究了不同放电电流和初始气压条件下等离子体在平行轨道加速器内的轴向运动特性.通过电流截断的方法,采用冲击摆测量了首次等离子体射流的动量.平行轨道加速器驱动电源由14级脉冲形成网络组成,每级电容为1.5μF,每级电感约为300 nH,得到振荡衰减型方波的电流波形.实验发现,电流过零时,轨道起始处一般会发生二次击穿,并形成二次轴向运动的等离子体.放电电流为10—55 kA、初始气压为200—1000 Pa时,等离子体的轴向速度为8—25 km/s.实验获得的等离子体的运动速度为雪犁模型理论结果的60%—80%,这主要是理论模型忽略了电极表面对电弧的黏滞阻力以及电极烧蚀引起的质量增加.等离子体动量与电流的平方随时间的积分成正比.放电电流为21-51.6 kA时,首次等离子体射流的动量为1.49—9.88 g·m/s.等离子体运动过程中除了受到洛伦兹力外,还会受到电极表面的黏滞阻力,造成等离子体动量约为理论结果的75%.     

开关振荡器特性阻抗选取对输出波形影响

开关振荡器是宽带高功率电磁脉冲的重要产生方式之一,以开关激励同轴振荡器为例,采用理论计算和电磁仿真为主要手段,从传输线特性阻抗与开关振荡器储能、传输线特性阻抗与天线阻抗关系及传输线特性阻抗和开关导通阻抗关系三个方面进行了研究。研究结果表明:传输线阻抗越小,振荡器储能越高;天线阻抗与传输线阻抗比值越大,输出信号品质因数越大,频谱上能量越集中,带宽越小,能量效率随比值增大呈现先增大后减小趋势;传输线特性阻抗很小时,开关阻抗对输出振荡信号影响增大,此时随特性阻抗减小,输出信号中心频率降低,品质因数减小,频谱上能量分散,带宽较宽。     

纳秒级前沿PFN-MARX发生器充放电特性

为了改善脉冲形成网络(PFN)-Marx发生器的输出波形,得到前沿较短、纹波因数尽可能小的输出波形,对单级PFN的特性进了仿真研究,包括PFN中末端电容、末端电感、PFN的阻抗等因素对单级PFN的输出波形的影响;建立了PFN-Marx发生器的整体仿真模型,并对采用耦合电感作为隔离电感和采用分立电感作为隔离电感进行了仿真研究。研究表明:采用耦合电感作为隔离电感可以使各级PFN的充电波形更加一致,效果更好。搭建了一个小型的PFN-Marx发生器,并研究了PFN-Marx发生器中气体开关在不同气压下导通时输出波形的差异,结果表明,升高气压有利于减小PFN-Marx发生器输出波形的前沿持续时间。     

基于CSA-SQP的预测控制器参数整定研究

针对预测控制器参数整定困难, 提出了一种基于克隆选择和序列二次规划的预测控制器参数整定算法, 建立了一个基于免疫原理和序列二次规划算法进行控制器参数整定的机制, 并给出了参数整定问题中的抗原、抗体及亲和力的定义. 在此基础上, 针对系统的不确定性干扰, 构造了基于事件触发的参数调整框架. 最后, 将算法应用于仿真实验, 通过与设定值控制结果的对比, 证明所提出的预测控制器参数整定方法是有效的.     

Reynolds数22 000的孤立方柱绕流的大涡模拟

方柱绕流是典型的钝体绕流问题,蕴含了丰富的流体力学现象,对这类流动的准确预测面临着诸多挑战.采用自主发展的大涡模拟程序,对来流Mach数M=0.3,Reynolds数Re_D=22 000的绕孤立方柱流动进行了细致模拟,亚格子模型使用动力涡黏模型.对计算结果的分析表明,大涡模拟所得的平均流场及Reynolds应力分布与已有实验数据和直接数值模拟结果均吻合较好,验证了预测结果的可靠性;在此基础上对瞬态流场进行了研究,展示了计算条件下方柱绕流分离转捩及尾迹区旋涡交替脱落形成Karman涡街的全过程,为更细致的流动机理探索奠定了基础.      

Structure and switching of single-stranded DNA tethered to a charged nanoparticle surface

Using a molecular theory, we investigate the temperature-dependent self-assembly of single-stranded DNA(ss DNA)tethered to a charged nanoparticle surface. Here the size, conformations, and charge properties of ss DNA are taken into account. The main results are as follows: i) when the temperature is lower than the critical switching temperature, the ss DNA will collapse due to the existence of electrostatic interaction between ss DNA and charged nanoparticle surface; ii)for the short ss DNA chains with the number of bases less than 10, the switching of ss DNA cannot happen, and the critical temperature does not exist; iii) when the temperature increases, the electrostatic attractive interaction between ss DNA and charged nanoparticle surface becomes weak dramatically, and ss DNA chains will stretch if the electrostatic attractive interaction is insufficient to overcome the elastic energy of ss DNA and the electrostatic repulsion energy. These findings accord well with the experimental observations. It is predicted that the switching of ss DNA will not happen if the grafting densities are too high.     

液态锂回路的净化及在线检测系统

介绍了液态锂回路中的净化及在线检测装置。该装置采用了冷阱法和热阱法,使回路中产生的C、 O、N 和氢同位素等杂质降至10wppm 以下。目前,已经利用四电极测电阻法测量了放锂前后的电阻随温度的变化曲线,再经过多项式拟合,计算得到了纯锂的电阻率随温度变化的函数。     

高光谱成像仪等效焦面装调模组设计

高光谱成像仪CCD组件在装调时,纵向需要满足20 μm焦深要求,横向需要实现光谱维、空间维的对准。为了避免检测时对昂贵的CCD频繁安装、拆除,设计了一种等效焦面装调模组。等效模组按照CCD组件的实测尺寸精密制造,提供了可供显微镜观察的模拟光谱像。通过测量实际光谱像和模拟光谱像的位置差别能够获取修磨垫的修整量,并实现光谱像和CCD像元的横向对准。试验表明,存在工具显微镜测量误差、修磨垫加工误差、互换性误差时,光谱像面各处离焦量均小于焦深。试验中仅用3次迭代即达到MTF为0.3的要求,提高了装调效率和操作安全性。     

基于SONAH的水平轴风力机风轮噪声源识别

将统计最优近场声全息(SONAH)技术运用于小型水平轴风力机风轮噪声源识别中,采用近场声全息技术以弥补远场波束形成技术对低频段声源识别精度低的缺点。利用BK公司的60通道圆形声阵列对运行中的水平轴风力机在不同工况下进行声场信息采集分析,分析了噪声总声功率级的分布特征以及噪声源位置的分布规律。分析结果表明:风轮旋转时,以200 Hz以下的旋转噪声为主导,噪声源能量最大区域主要集中在叶片中部(r/R=0.5附近),并随着频率的增大,声源沿旋转面径向方向由叶片中部逐渐向叶尖分散。