可用于产生微波信号的间隔可调双波长光纤激光器

为了获得不同间隔双波长信号输出,提出一种基于受激布里渊效应产生双波长激光的实验装置,利用不同间隔双波长输出信号进行拍频实验可获得可调的微波信号输出;利用一段10 km长普通单模光纤（SMF）作为布里渊增益介质,一个线宽为5 kHz分布反馈激光器（DFB）作为布里渊抽运源,一段未泵浦的保偏掺铒光纤用作饱和吸收体抑制边模,通过改变未泵浦保偏掺铒光纤的长度,可获得不同间隔输出的双波长光纤激光器,实验获得波长间隔为0.170 nm和0.085 nm的激光信号输出,分别对应20 GHz和10 GHz的微波信号。     

中心刚体-旋转悬臂板耦合系统碰摩动力特性解析法研究

针对大型旋转机械叶片与机壳间发生的碰摩故障,建立了中心刚体-旋转悬臂板耦合系统碰摩动力学模型,考虑了离心刚化效应,利用Hamilton原理推导出运动微分方程。基于实验和有限元分析碰摩力的结果,给出了碰摩力的近似数学表达式,得到了系统振动响应解析解,通过与文献中实验结果的对比,验证了模型及方法的准确性,讨论了叶片梁模型和薄板模型在不同点碰摩及线碰摩情况下各自的适用范围,分析了转速对碰摩动力响应的影响。结果表明：论文解析解具有较高精度;薄板模型能够更全面地反映叶片各种不同碰摩情况下的动力特性,比梁模型更准确、可靠;随着转速的增大,碰摩力导致薄板自由端幅值突变,这是引发工程中叶片掉角,甚至折断的重要原因。     

电沉积表面修饰对染料敏化太阳电池微观性能影响机理研究

为了改善染料敏化太阳电池内电子的传输复合过程, 研究者尝试不同方法制备或改性TiO₂薄膜. 对TiO₂薄膜进行后处理, 在其表面引入一层小颗粒层, 是一种有效的方法并被广泛研究. 通过对TiO₂薄膜不同时间的电沉积表面修饰, 细致研究了表面修饰后染料敏化太阳电池微观性能的变化机制. 采用阳极氧化法在TiCl₃水溶液中对TiO₂薄膜进行电沉积后处理, 将溶液pH值调至2.2, 装置的反应速率由恒电位仪控制. 不同沉积时间电池带边移动以及电子传输复合的动力学过程, 借助强度调制光电流谱(IMPS)/强度调制光电压谱(IMVS)和电化学阻抗谱(EIS)等探测技术表征. 研究表明, 电沉积在TiO₂薄膜表面引入了大量浅能级陷阱态, 以致电势较高时电容随沉积时间延长增加明显. 不同时间的电沉积表面修饰在TiO₂薄膜表面形成了新的小颗粒层并改善了TiO₂颗粒间接触, 在改善电子注入及收集过程的同时, 也有效抑制了内部电子复合. IMPS/IMVS结果表明, 电沉积对动力学过程改善的效果受光强影响明显, 弱光下作用更为突出. 此外, 电池开路电压主要受带边移动及内部复合变化影响, 随沉积时间延长, 表面电荷的增多使TiO₂薄膜带边逐渐正移, 有效改善了光电流却限制了开路电压的提升. 在适合的电沉积时间下, 电沉积表面修饰可以同时改善光电流和光电压.     

光控DNA可逆杂交/解链及其应用

通过光敏分子与DNA相互作用,可以实现光控DNA杂交与解链,这种光控DNA有望成为下一代DNA功能构筑材料和纳米机械能量输入模式。本文总结了可逆光控DNA杂交/解链的各种途径及其作用机理,并分析其使用条件和光控效果。已有实验结果的对比和归纳表明,从DNA骨架上楔入含侧链偶氮苯官能团的单元,通过顺反异构实现DNA双链解链与杂交的可逆光控最具应用潜力,并且仍有一定的改进空间。本文介绍了这种骨架楔入偶氮苯光控DNA材料在纳米技术和生物技术方面的应用,并对其进一步的研究方向进行了展望。     

一种高效、绿色制备环状硫碘盐的新方法及其在染料敏化太阳电池中的应用

采用高压釜合成和乙酸乙酯/水萃取提纯的模式制备出高产率、高纯度的环状烷基硫碘盐. 高压釜合成在保证产率的前提下, 大大缩短了反应时间(反应时间仅为原来的1/3)|乙酸乙酯和水的萃取提纯模式在保证产品纯度的同时, 大大缩短了提纯时间, 还避免了有毒试剂的使用. 制备出的烷基环状硫碘盐作为碘源用于配制染料敏化太阳电池用电解质, 相应电池的光电转化效率接近使用传统烷基咪唑碘盐的电池. 电化学阻抗谱(EIS)测试表明环状烷基锍阳离子相比于烷基咪唑阳离子来说, 更有利于抑制电池内部的电子复合反应, 同时还能促进对电极上电子交换反应的进行, 最终可以提高电池的开路电压和填充因子.     

基于Labwindows/CVI的无人机畸变测试系统设计

针对现代无人机电网电压畸变参数检测的需求,设计了一种基于Labwindows/CVI的无人机专用畸变测试系统;根据实际装备的需求,设计过程中注重便携的特点和模块化设计思想,完成了系统的硬件和软件设计;为了提高设计的准确性,该系统还采用硬件滤波和数字滤波两种滤波方式进行滤波;实际应用表明,该系统能够准确测出无人机电网的畸变参数与畸变频谱,且各项测试指标均达到了设计要求,能够满足无人机电网交直流畸变测试的需要。     

ANALYTICAL SOLUTION FOR ROTATIONAL RUBBING PLATE UNDER THERMAL SHOCK

提出了热冲击和碰摩故障共同作用下的旋转悬臂板系统动力特性解析解法. 基于变分原理,推导出考虑碰摩力沿宽度方向差异性的薄板系统运动微分方程,将该方程的解分解为热冲击悬臂板准静态解和碰摩薄板热冲击动力解. 通过计算旋转悬臂板的模态特性和温度分布函数,获得了碰摩叶片旋转悬臂板模型的热冲击振动解析解,讨论分析得出热冲击和碰摩故障对薄板振动的影响规律. 研究表明:碰摩振动表现为复杂的多频率耦合振动,高频振动较为显著;热冲击振动表现为简单的低频振动形式,强烈的热冲击导致碰摩薄板趋于低频振动. 碰摩引起的振动形式较热冲击故障更加复杂,更容易引起叶片的破坏. 增大的摩擦系数加剧了碰摩引起的振动,利用减小表面粗糙程度等方法降低摩擦系数,可以达到减小碰摩破坏程度的目的.     

A remarkable anion effect on palladium nanoparticle formation and stabilization in hydroxyl-functionalized ionic liquids

Pd nanoparticles (NPs) with a small size and narrow size distribution were prepared from the decomposition of Pd(OAc)(2) in a series of hydroxyl-functionalized ionic liquids (ILs) comprising the 1-(2'-hydroxylethyl)-3-methylimidazolium cation and various anions, viz. [C(2)OHmim][OTf] (2.4 ± 0.5 nm), [C(2)OHmim][TFA] (2.3 ± 0.4 nm), [C(2)OHmim][BF(4)] (3.3 ± 0.6 nm), [C(2)OHmim][PF(6)] (3.1 ± 0.7 nm) and [C(2)OHmim][Tf(2)N] (4.0 ± 0.6 nm). Compared with Pd NPs isolated from the non-functionalized IL, [C(4)mim][Tf(2)N] (6.2 ± 1.1 nm), it would appear that the hydroxyl group accelerates the formation of the NPs, and also helps to protect the NPs from oxidation once formed. Based on the amount of Pd(OAc)(2) that remains after NP synthesis (under the given conditions) the ease of formation of the Pd NPs in the [C(2)OHmim](+)-based ILs follows the trend [Tf(2)N](-), [PF(6)](-) > [BF(4)](-) > [OTf](-) > [TFA](-). Also, the ability of the [C(2)OHmim](+)-based ILs to prevent the Pd NPs from undergoing oxidation follows the trend [Tf(2)N](-) > [PF(6)](-) > [TFA](-) > [OTf](-) > [BF(4)](-). DFT calculations were employed to rationalize the interactions between Pd NPs and the [C(2)OHmim](+) cation and the various anions.     

In situ time-resolved DXAFS study of Rh nanoparticle formation mechanism in ethylene glycol at elevated temperature

A combination of in situ time-resolved DXAFS and ICP-MS techniques reveals that the formation process of Rh nanoparticles (NPs) from rhodium trichloride trihydrate (RhCl(3)·3H(2)O) in ethylene glycol with polyvinylpyrrolidone (PVP) at elevated temperature is a first-order reaction, which indicates that uniform size Rh NPs appear consecutively and these Rh NPs do not aggregate with each other.     

Czerny-Turner正交型光栅单色仪的波长校准

研究了Czerny-Turner正交型光栅单色仪的波长校准技术。结合单色仪的结构参数和特点,提出以符合光栅方程的正弦曲线作为仪器出射波长的校准方程,基于最小二乘法原理给出校准方程的拟合残差表达式,由于校准方程的非线性,应用二维Nelder-Mead单纯形法求解拟合残差的待定系数,建立了波长与光栅转角的精确表达式,并通过实验验证了该算法的准确性。结果表明,经过校准的单色仪波长定位精度小于0.1nm,比设计要求提高一个数量级。该方法在Czerny-Turner正交型光栅单色仪的波长校准过程中,应用简单,容易实现,只需稍加修改步进电机的控制程序,即可完成对仪器出射波长的快速实时校准,实用性强。