收集振动能的摩擦纳米发电机设计与输出性能

随着全球变暖和能源危机的到来,寻找减少碳排放的可再生能源成为人类文明面临的最紧迫挑战之一.振动作为一种常见的机械运动形式,在人们的日常生活中普遍存在.利用多种原理收集振动能量将其转化为电能成为研究热点.基于接触生电和静电感应原理的摩擦纳米发电机(TENG)为收集振动能量提供了一种可行的方法.本文设计了一种接触分离式TENG.推导了TENG的电极间电压-转移电荷量-板间距离(V-Q-x)之间的关系,结合实验分析了负载电阻、振动频率等因素对其输出性能的影响关系,当振动频率为1—6 Hz时,每个工作循环内电荷的转移量几乎相同,而电压和电流随着频率的增大而增大,频率为5 Hz时,最大输出功率达到0.5 m W.运用COMSOL软件对TENG进行模拟仿真,揭示了其在接触分离过程中电势以及聚合物表面电荷密度的分布和变化规律,为高效收集振动能量的摩擦纳米发电机及自供能振动传感器设计提供理论与实践支撑.     

2-甲基-2-丙烯-1-醇的光电离解离研究

利用可调谐真空紫外同步辐射和分子束实验装置在8.0～15.5 eV的光子能量范围内,研究2-甲基-2-内烯-1-醇的光电离解离.测出母体离子和碎片离子:C_4H_8O~+、C_4H_7O~+、C_3H_5O~+、C_4H_7~+、C_4H_6~+、C_4H_5~+、C_2H_4O~+、C_2H_3O~+、C_3H_6~+、C_3H_5~+、C_3H_3~+、CH_3O~+和CHO~+的光电离效率曲线,并获得母体分子的电离能和碎片离子的实验出现势.在B3LYP/6-31+G(d,p)理论水平上,计算光电离过程中母体分子、过渡态和中间体的稳定结构.采用CCSD(T)/cc-pVTZ耦合簇方法计算零点能,得到母体电离能和碎片离子的出现势.通过实验和理论研究,提出2-甲基-2-丙烯-1-醇的光解离路径,分子内氢转移是其中大部分解离途径中的主要过程.     

多物理场下FCBGA焊点电迁移失效预测的数值模拟研究

随着微电子封装技术的快速发展,焊点的电迁移失效问题日益受到关注.基于有限元法并结合子模型技术对倒装芯片球栅阵列封装(flip chip ball grid array,FCBGA)进行电-热-结构多物理场耦合分析,详细介绍了封装模型的简化处理方法,重点分析了易失效关键焊点的电流密度分布、温度分布和应力分布,发现电子流入口处易产生电流拥挤效应,而整个焊点的温度梯度较小.基于综合考虑"电子风力"、温度梯度、应力梯度和原子密度梯度四种电迁移驱动机制的原子密度积分法,并结合空洞形成/扩散准则及失效判据,分析FCBGA焊点在不同网格密度下的电迁移空洞演化过程,发现原子密度积分算法稳定,不依赖网格密度.采用原子密度积分法模拟真实工况下FCBGA关键焊点电迁移空洞形成位置和失效寿命,重点研究了焊点材料和铜金属层结构对电迁移失效的影响.结果表明,电迁移失效寿命随激活能的增加呈指数级增加,因此Sn3.5Ag焊点的电迁移失效寿命约为63Sn37Pb的2.5倍,有效电荷数对电迁移寿命也有一定的影响;铜金属层结构的调整会改变电流的流向和焊点的应力分布,进而影响焊点的电迁移失效寿命.     

分幅相机像面一致性分析及分幅方法改进

为了提高分幅相机的像面一致性,从分孔径和分振幅两种分幅方法的原理出发,分析了物体辐射特性影响像面一致性的原因.基于光纤传像器件匀光作用,提出了一种提高像面一致性的方法,并以棱锥分孔径实现六分幅为例,在LightTools软件中仿真了光纤面板厚度、纤芯直径、光线入射角度等参量对像面一致性的影响.结果表明,当光束主光线在光纤前端的入射角在±15°内变化时,增大光纤面板厚度或减小纤芯直径,可使得六幅像面能量差小于0.3%.基于光纤传像器件的棱锥分幅结构,可有效提高分幅相机的像面一致性.     

红条毛肤石鳖齿舌主侧齿中的纳米磁铁矿Fe3O4

利用外磁场分离的方法从红条毛肤石鳖齿舌主侧齿中分离出纳米磁铁矿物质,通过采用扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、磁力显微镜及SQUID测量仪等研究了这些纳米磁铁矿在牙齿中的分布特点及晶体结构、磁学特性等物理特性.结果表明,这些纳米磁铁矿为长条片状、内部包含若干具有规则晶体结构的纳米小晶粒的磁铁矿Fe3O4,这些纳米磁铁矿晶体具有单磁畴结构,表现出良好的单轴单畴磁学特性,在牙齿中具有规则的分布特点,从而在石鳖齿舌中产生了独特的磁场分布.     

Anion Mass Spectrometry Study of Ion-Pair Photodissociation of CO2 in the XUV Energy 19.70-22.24eV

We demonstrate anion mass spectrometry using the Hefei synchrotron radiation source to investigate the ion-pair dissociation processes of molecules. The efficiency curve of the O^- anionic product via ion-pair dissociations of CO2 is recorded with tunable extreme vacuum ultraviolet photons （energy： 19.70-22.24 eV） and compared with the spectrum available in the literature. The possible dynamics of CO2 ＋ hv → CO^＋＋ O^- in this energy range is discussed.     

Photodissociation Efficiency Spectroscopy Study of the Rydberg Excited Ion-Pair States of Carbon Dioxide

Photodissociation efficiency spectrum of anionic oxygen atom produced via ion-pair dissociations of carbon dioxide is recorded by means of the synchrotron radiation excitation （XUV photon energy 17.40-20.00eV）. The present spectrum is assigned as the Rydberg-like excited ion-pair states, i.e., Tanaka-Ogawa and Henning series, -↑C^2∑g^＋ （CO2^＋） vibrational ground-state and excitation series. Three Rydberg series, npσu, npπu, and nfu, converging to -↑C^2∑g^＋ （0, 0, 0）, show the higher cross sections.     

分光计实验中误差和有效数字的运算问题

讨论分光计实验中,涉及三角函数运算的情况下,其误差的计算和有效数字位数的确定。     

荧光标记寡核苷酸的反相离子对色谱分析

建立荧光标记寡核苷酸反相离子对色谱分析方法,优化了流动相醋酸三乙胺浓度(0～0.15 mol/L), pH 4.5～7.0和洗脱强度等色谱条件.对5-mer, 10-mer和15-mer非标记和5'-羧基荧光素(5'FAM)标记寡核苷酸的保留进行比较分析,研究荧光标记寡核苷酸的保留机理,并分离TaqMan~(TM)探针等多种常用荧光标记寡核苷酸.结果显示,不同长度荧光标记寡核苷酸在0.01 mol/L醋酸三乙胺,pH 7.0的条件下获得最大分离.荧光标记寡核苷酸的保留与非标记寡核苷酸有明显差异,两者可完全分离.在一定长度范围内非标记寡核苷酸随长度的增加,保留时间增长;相反,荧光标记寡核苷酸的长度增加,保留时间减短.荧光染料疏水性对其标记的寡核苷酸在反相柱中的保留有较大影响,荧光染料疏水性越强,其标记寡核苷酸保留时间越长.但疏水性的影响程度随标记寡核苷酸长度增加而逐渐变小.     

两亲性类树枝状聚合物的合成与药物控释

结合阴离子开环聚合方法合成了内壳为聚（乙氧基乙基缩水甘油醚）,外层为聚环氧乙烷的两亲性类树枝状嵌段共聚物PEEGE-G2-b-PEO（OH）12. 使用核磁共振氢谱以及凝胶渗透色谱等表征了中间产物和目标产物. 选择阿霉素作为实验药物,研究了该聚合物的载药和控释行为. 聚合物的载药率和包覆效率分别为13.07%和45.75%,体外释放试验表现为持续性的释放,并受到释放介质pH影响.