新石器时代古陶器的化学计量学研究

本工作采用化学计量学方法抽提古陶器发明和技术演变的历史信息。数据分析表明:若干早期陶器的烧制是用在土中掺入未燃烧完全的植物茎叶灰,采用含铁较高的粘土,使之含有能形成低温共熔体的氧化亚铁、磷酸盐等组分,成为能在较低温度烧结的制陶原料。因此,当时能在700~800℃低温烧制成功。其后随着窑的发明和窑技术的进步,达到1000℃以上的烧成温度,所用制陶原料亦相应发生改变。但类似的易熔组分和添加草木灰又成为配制原始瓷铀的配方,从而过渡到原始瓷器的发明的一个重要因素。     

INFLUENCE OF THE SUBSTRATE ON THE MAGNETOSTATIC MODES OF A FINITE SUPERLATTICE

In a finite layered system, the substrate influences the spectra of the collective excitations. We solve the dispersion relations for magnetostatic modes in a finite Cd_0.30Mn_0.70Te-Cd_0.89Mn_0.11Te multilayer structure as a prototype antiferromagnetic and paramagnetic su-perlattice grown on the top of a nonmagnetic or a paramagnetic substrate. In perpendicular magnetization geometry where the saturation magnetization lies along the growth axis of the layered structure, surface modes appear in the spectra when the substrate is paramagnetic but disappear when the substrate is nonmagnetic. At the same time, the bands of bulk modes in the spectra are independent of change of substrates.     

基于MEMS加速度计的无陀螺惯导系统

由于MEMS陀螺精度低、漂移大,使得MEMS陀螺和加速度计构成的微惯性导航系统(Micro-INS)的精度很低,导航定位误差发散很快,不能满足载体进行导航定位定姿的要求.而相对MEMS陀螺,MEMS加速度计精度较高,据此提出用MEMS加速度计来构成的无陀螺微惯性导航系统(Gyro FreeMicroInertial N...     

刻槽绝缘子真空表面闪络光学特性

利用超高速相机Hsfc-Pro对绝缘子真空表面闪络光学特性进行了研究,重点分析了平板和刻槽结构圆盘形介质样品在指状电极下闪络通道的差异以及刻槽结构对材料绝缘强度的提升。实验结果表明:槽纹的引入改变了闪络通道的形成位置,平板结构介质样品的表面闪络一般是沿两电极中心连线发展,而刻槽结构介质样品的表面闪络则是沿介质边缘发展。这导致后者的闪络时延至少是前者的/2倍,证明了刻槽结构可以在不增加器件尺寸的前提下有效提高介质材料的绝缘强度。     

砂土初始孔隙比空间变异性对其力学特性及破坏模式的影响分析

现有研究大多采用简单的摩尔库伦模型针对土的空间变异性对边坡或基础的安全系数或失效概率做计算分析.事实上临界状态本构模型,如SIMSAND,能更准确地反映土的应力-应变关系.为此,本文采用SIM-SAND模型,针对砂土初始孔隙比的空间变异性对其力学特性及破坏模式的影响做详细分析,算例采用简单的室内平面应变双轴试验,分为松砂排水、密砂排水、松砂不排水和密砂不排水四种情况.每一种情况均采用蒙特卡罗方法进行初始孔隙比的随机分布生成,并做大量计算,以此来分析初始孔隙比的不均匀性对剪切带生成和破坏模式和竖向承载力发展及其概率密度分布的影响.     

航空薄壁弧形结构件喷丸强化变形预测

喷丸强化是一种有效提高工件抗疲劳性能的表面处理工艺，经喷丸强化处理后的航空薄壁弧形结构件发生变形是航空制造领域的共性难题．本文基于变截面曲梁平面弯曲理论，建立了弧形件喷丸诱导应力与变形方程，将得到的构件最大变形与有限元方法计算结果进行对比，所建立理论模型能有效预测弧形件喷丸强化后的变形．讨论了喷丸压力和喷丸区域对喷丸变形的影响，结果表明：喷丸强化工艺仅作用于弧形件腹板表面时，弧形件变形以径向收缩为主；喷丸强化工艺仅作用于弧形件筋板表面时，弧形件变形以径向扩张为主；与局部喷丸相比，对弧形件所有表面喷丸强化时，弧形件弯曲变形减小，轴向伸长增大．     

一套用于研究原子团簇热力学的离子速度成像谱仪

原子团簇的激发温度可由反应产物（出射电子或碎片）的初始平动能这一可观测量间接获得,为了提高原子团簇激发温度的测量精度,设计并搭建了一套具有高动能分辨的离子速度成像谱仪。本谱仪的高动能分辨性能首先借助Simion8.0软件优化静电透镜和分子束限束装置的几何结构来实现,然后通过理论模拟证明本套谱仪具有预期好的动能分辨能力。设备搭建完成后,研究了C₆₀分子束在纳秒激光场中发生的延迟电离过程,获得了C₆₀+离子随延迟时间增加而逐渐变窄的二维时间切片图像。分析表明,激光脉冲产生的多个C₆₀+离子间的库仑耦合作用将会扩展二维切片图像的横向分布,提取库仑耦合作用对C₆₀+离子初始平动能的影响,并通过分析C₆₀+离子间的库仑耦合随延迟时间增加而逐渐变弱的定量依赖关系,证实了本套谱仪具有了设计预期的高动能分辨能力。这一工作为下一步基于离子速度成像技术细致研究分子热力学的相关课题提供技术参考。Excitation temperature of fragmenting atomic clusters can been extracted from the initial kinetic energies of ionic products. To improve the accuracy of the temperature measurements, we have designed an ionic velocity map imaging spectrometer with high kinetic energy resolution. Firstly, based on the simulations using Simion8.0 software, the high resolution is obtained by adjusting the structure of the electrostatic lenses and collimation of molecular beam. According to theoretical analysis, it is proved that the spectrometer has a well defined kinetic energy resolution. Then, we have studied the delay ionization processes of C60 induced by nanosecond laser. A series of narrowed two-dimensional time-sliced velocity images of the C60+ with increasing the delayed time were recorded. Analysis revealed that Coulomb force between C60+ clusters in same laser shots will broadening the transverse distribution of 2D image. Considering the influence of Coulomb force on initial kinetic energy of C60+ clusters, the high resolution has been proved by analysing the negative relationship between Coulomb force and delayed time. It indicates that the establishment of the spectrometer builds up a good basis for next experiments on the studies for molecular thermodynamics in atomic clusters.     

基于迭代估计的三轴加速度计温度模型参数外场标定方法

为补偿加速度计标度因数和零偏的热漂移误差,设计了一种可估计内场恒温环境下参数变化量的加速度计温度参数模型,并提出了基于迭代估计的温度模型参数外场标定方法。该方法不依赖精密的惯性测量设备和温箱,仅在重力场内对加速度计进行连续多组位置观测,充分利用加速度计冷启动过程产生的热漂移误差进行模型参数辨识,解决了加速度计温度误差特性和启动温度点相关的问题。针对加速度计测量信号为高斯白噪声的特点,建立了关于温度模型参数矢量和多组位置倾斜矢量的非线性准则函数,提出了两步迭代估计方法实现两组参数矢量的分离估计。根据不同位置下三轴加速度计输出信号粗略提取倾斜矢量,解决了迭代估计算法的初值问题。重力场内通过优化分析加速度计温度模型参数对重力值的灵敏度,设计了6组位置观测编排。实验结果表明,温度误差补偿前的重力值测量最大误差为3.62×10-4g,而温度误差补偿后重力值测量误差小于1×10-5g;同时,温度误差补偿前系统3 h纯惯性导航最大定位误差为1186 m,而温度误差补偿后最大定位误差小于600 m,从而表明提出的外场标定方法的有效性。     

耐辐射奇球菌对放射性核素铀的吸附行为研究

采用耐辐射奇球菌活体为生物吸附剂,进行了对水溶液中放射性核素铀的批量吸附实验。主要研究了溶液pH、初始铀浓度对吸附放射性核素铀效果的影响,并通过红外光谱(FTIR)和扫描电镜/能谱仪(SEM/EDS)等手段分析了其吸附机理。结果表明：在pH 5,c₀=100 mg·L-1时其吸附效果最佳,而最大饱和吸附量q_max为240 mgU·g-1。结合扫描电镜与能谱分析结果认为,耐辐射奇球菌表面附着了大量的含铀片状结晶物,并且其吸附过程主要以离子交换或表面络合的方式吸附铀。比较吸附铀前后菌体红外光谱图和红外分峰图发现,耐辐射奇球菌吸附铀后的整体谱形有了一定的变化,特别是蛋白质中酰胺基团、羟基、羧基以及磷酸基团等活性基团可能参与了吸附过程,并且在906 cm-1处出现了一个新的峰,此峰为UO2+₂的伸缩振动峰。可见,利用具有抗辐射特性的耐辐射奇球菌为生物吸附剂,以期在放射性环境中对放射性核素铀的吸附具有一定的潜在途径。