旋转液体特性实验测量重力加速度实验误差研究

旋转液体的物理特性研究是新世纪大学生必修实验。学生在实验操作过程中出现的实验误差，直接影响本实验对于重力加速度的测量。本文创新性地进行了不同类型的实验误差下重力加速度测量准确度的理论推导，从而定量地分析了在实验过程中透明屏幕偏离水平位置角度α、激光垂直入射点位置偏移量Δx和激光入射方向偏离垂直方向角度γ等因素对重力加速度测量准确度影响规律。分析结果表明：透明屏幕偏离水平位置5°会引起5.5%的误差；激光垂直入射点向左偏离目标点x₀处5 mm会引起12.5%的误差，激光垂直入射点向右偏离目标点x₀处5 mm会引起11.8%的误差；激光入射方向向左偏离垂直方向5°会引起16.3%的误差，激光入射方向向右偏离垂直方向5°会引起22.9%的误差。该研究可为高校教师指导学生进行旋转液体特性实验时减小重力加速度测量误差提供理论依据。     

基于绝缘硅的微环谐振可调谐滤波器

采用电子束光刻和感应耦合等离子刻蚀等工艺,研制了一种基于绝缘硅材料的的微环谐振可调谐滤波器.滤波器微环半径为5μm左右,波导截面尺寸为(350～500 nm)×220 nm不等.测试结果表明,波导宽度为450 nm时器件性能最为理想,其自由频谱宽度为16.8 nm,1.55μm波长附近的消光比为22.1 dB.通过对微...     

High Power Pulse Laser Reflection Sequence Combination with a Fast Steering Mirror

We propose and demonstrate a new approach for a high power pulse laser reflection sequence combination with a fast steering mirror(FSM). This approach possesses significant advantages for lasers combining with a variety of output power, wavelength, pulse duration, repetition rates and polarization. The maximum number of laser routes participating in combination principally depends on the FSM's adjustment time of the step response, lasers' repetition rates and pulse duration. A proof-of-principle experiment is performed with two 2-kW level pulsed beams. The results indicate that the combined beam has an excellent pointing stability with rms pointing jitter～8.5μrad. Meanwhile, a high combining efficiency of 98.6% is achieved with maintaining good beam quality.     

不同节理角度和地应力条件下岩石双孔爆破的数值模拟

在采矿工程、地下交通工程和水利水电工程等岩体开挖工程中,爆破法仍是一种主要的破岩方法. 实际天然岩体中存在的裂隙、节理等不连续面和所处的地应力场环境,都会对爆破荷载传播过程和最终的破碎效果产生重要影响. 本文把岩石爆破视为爆炸应力波动态作用和爆生气体压力准静态作用两个独立的先后作用过程,同时考虑初始应力场的静态作用,建立岩石爆破的力学模型. 基于渗流方程描述爆生气体在爆生裂纹中的传播过程,进而基于流固耦合理论实现爆生气体准静态压力对裂纹尖端的力学作用. 爆炸应力波主要在孔周引起压碎区和径向微裂纹区,随后爆生气体压力楔入径向裂纹尖端,促使裂纹进一步扩展,形成径向主裂纹. 数值模型可以再现孔周压碎区、径向微裂纹区、径向主裂纹区萌生、扩展的完整演化过程. 针对不同节理角度和地应力条件下岩石双孔爆破过程的数值模拟结果表明,初始地应力场的压应力作用不利于爆生裂纹的萌生与扩展,但节理的存在对裂纹的扩展具有明显的导向和促进作用,有利于爆生裂纹沿节理面方向的扩展.      

三角域上调和与双调和的有理bézier曲面设计

在建筑、机械、计算机、应用数学这4大学科交叉形成的新兴的计算机辅助几何设计领域,首次提出了三角域上有理Bézier调和曲面的造型问题.主要方法和思路:给定欲求三角有理Bézier调和曲面的2条边界曲线,将这2条有理边界曲线进行Hybrid逼近,得到2条多项式曲线,以此为边界,应用Arnal等最近提出的由边界条件生成三角Bézier调和曲面的算法,得到一张三角多项式Bézier调和曲面;同时对欲求的三角有理Bézier调和曲面,应用张磊等提出的有效算法进行多项式逼近,得到一张带参数的三角多项式Bézier曲面,将此曲面与上述已得到的三角多项式Bézier调和曲面作比较,使它们之间的目标距离最小,就导出一个多变量的最优化问题,逼近求出未知参数,就可得到一张高精度的三角有理Bézier近似调和曲面.进一步,以上思想和算法被推广到三角有理Bézier双调和曲面.文中给出丰富实例验证了算法的正确和有效.     

超宽截止边带滤光片研究

以K9为基底设计了一种超宽截止边带滤光片,即:截止带波长0.5～0.85 μm、高透波长0.9～1.3 μm,膜层总数为57层,总厚度达6.026 μm,工艺实现采用了电子束蒸发物理气相沉积的方法,薄膜材料仅含有TiO2和SiO2,并分别作为高低折射率材料.利用分光光度计对该膜系样品的透过率进行测量,测试结果表明截止区(0.5～0.85 μm)的截止深度达5×10-3以下,截止带宽达350 nm,0.9～1.3 μm通带内的平均透过率也达到83.14;,除通带短波边缘外,实际样品的光学特性与设计结果基本相符,具有宽截止带深截止度、高通带透过率的特性.环境测试表明:薄膜具有良好的稳定性和牢固度.该边带滤光片可以应用于可靠性要求较高的环境中.     

应用区域光谱库及分段滤波方法改进矿物识别精度的研究

针对当前利用高光谱数据进行矿物识别精度较低的问题,根据研究区地质背景建立区域端元光谱库,提出了对原始光谱进行分段滤波的预处理方法。首先应用连续统快速傅里叶变换方法分别去除2 000～2 200 nm,2 250～2 300 nm,2 350 ～2 500 nm范围内的随机噪声,之后利用加入区域端元库的矿物快速定量提取模型提取预处理后光谱中的矿物类型。本方法识别矿物的最高有效率为80%,正确率最高可达67%。与未滤波的光谱识别结果对比,平均正确率提高了17.7%,平均有效率提高了5.1%;与全波段滤波的光谱识别结果对比,平均正确率提高了5.8%,平均有效率提高了39.8%,可保证在尽量多识别出正确矿物的基础上有效减少结果中的错误组分数,改进了矿物识别的精度,对野外快速提取矿物信息等工作有重要意义。     

SmCo磁记录薄膜中磁耦合作用的研究

采用磁控溅射方法,在玻璃基片上制备了Cr/SmCo/Cr结构的SmCo薄膜,实验结果表明:在低Sm含量(20.5%(原子分数))和高Sm含量(大于30.7%)的SmCo薄膜中都能形成SmCO_5磁性相,在Sm含量较高的SmCo薄膜中同时还形成了SmCo_2等非磁性相,非磁性相的存在对磁性相有隔离作用,从而降低了磁性晶粒之间的磁耦合作用.因此可以用提高Sm含量的方法来降低SmCo薄膜磁性晶粒之间的磁耦合作用.     

聚醚砜/微纳纤维素复合膜材料的光谱表征与性能研究

采用FTIR表征了聚醚砜/微纳纤维素复合膜材料的官能团特征,利用XRD分析了复合膜材料的结晶度变化情况。研究了微纳纤维素质量分数的变化对膜亲水性能的影响。通过SEM观察了复合膜支撑层的膜结构。结果表明, 复合膜材料同时具有聚醚砜、微纳纤维素红外特征峰,且没有新峰出现,说明复合膜中微纳纤维素与聚醚砜为氢键缔合作用,无新官能团的产生,达到分子水平的相容。微纳纤维素的存在使得复合膜结晶性能增强,结晶度从37.7%增大至47.9%。随着微纳纤维素质量分数的增加,复合膜对水的范德华力和氢键力增强,亲水角从55.8°下降至45.8°,表面能从113.7 mN·m-2增加到123.5 mN·m-2,从而提高了复合膜材料的亲水性。复合膜多孔支撑层表面孔数较多,孔径有所增大,膜孔分布较为均匀。     

苯并咪唑与苯并异噁唑桥连衍生物的合成及其生物活性

以3-[(3-氨基-4-甲基氨基苯甲酰)吡啶-2-基氨基]丙酸乙酯为起始原料,经环合、水解、酰胺化等反应合成了5个新型的达比加群酯衍生物（5a~5e）,其结构经¹H NMR、 IR和HR MS(ESI)表征。并对5a~5e进行了凝血活酶抑制活性（IC₅₀）及生物利用度(F)测试。结果表明：化合物5c的抗凝血活酶活性(IC₅₀)和生物利用度(F)最好,分别为1.4±0.1（nM）和6.9%。