丙烯腈-衣康酸基纳米纤维纱线的热稳定及碳化研究

碳纳米纤维主要以聚丙烯腈(PAN)作为前驱体,通过纺丝、热稳定、碳化等后处理工艺制备而得。但是,PAN基纳米纤维取向度低、致密性差,热稳定后环化度低,碳化后导电性差等缺点阻碍其在高性能碳纳米纤维领域的发展。因此,在PAN分子链中引入衣康酸(IA),通过溶液聚合法合成了P(AN-co-IA)共聚物并通过静电纺丝法制备了P(AN-co-IA)基纳米纤维纱线。研究了纱线中纳米纤维的取向度、致密性以及在热稳定后的环化反应程度。重点研究了P(AN-co-IA)基碳纳米纤维纱线的线电阻、微观结构与碳化温度的关系。用扫描电子显微镜(SEM)对纱线进行形貌表征。用X-射线衍射仪(XRD)、傅里叶显微红外仪(FT-IR)、拉曼光谱仪(Raman)对纱线进行结构分析。结果表明,P(AN-co-IA)基原丝纱线的结构较致密,取向度较高。热稳定后的P(AN-co-IA)基纳米纤维的环化度高于PAN基纳米纤维。当碳化温度升至1100℃时,P(AN-co-IA)基碳纳米纤维纱线的线电阻明显降低至14Ω/cm。当碳化温度继续升高至1400℃,纱线的线电阻没有明显变化,但通过Raman光谱分析其无序碳结构会大幅增加。本文的研究结果为制备高取向性、高致密性和高电导性的碳纳米纤维纱线提供了一定的理论及实验基础。     

基于长脉冲光源的钠信标回光特性实验研究

采用与信标发射接收系统参数匹配的长脉冲光源,可在脉冲回光时间内产生较亮星等的钠信标,既有利于提高信标探测的信噪比,也有利于实现自适应光学系统的高频闭环校正.基于450 mm直径望远镜和大能量长脉冲光源,开展了钠信标探测实验,得到了长脉冲光源产生的钠信标回光特性.通过CCD和光电倍增管,采集得到了不同发射能量、出射偏振态下的回光强度,并获得了最大强度为15万光子/m2/pulse的回光,对应脉冲回光时间内约4.1等星的亮度.分析推算了实验条件下钠原子的柱密度.实验全过程未出现明显的饱和现象,验证了采用长脉冲钠信标光源避免饱和效应、得到高亮度钠信标的可行性.     

基于相关法的哈特曼图像网格自动划分方法

在哈特曼波前测量过程中,需要对哈特曼图像进行网格划分用于计算波前斜率。传统的网格划分方法通过观察哈特曼图像手动调整网格位置和网格间距。该方法不但需要人工干预,还给波前实时测量带来困难。为实现哈特曼图像网格划分的自动化,研究了基于相关法的哈特曼图像网格自动划分方法。该方法首先对哈特曼图像进行自相关求取网格行列数以及网格间距,然后利用该网格建立相应的模拟光斑图像,最后对模拟光斑图像和哈特曼图像进行互相关求取网格最佳位置。该方法无需人工干预,耗时短,实现了网格实时自动划分。     

Ku波段同轴渡越辐射振荡器的数值模拟

当传统高功率微波器件向高频段拓展时,器件尺寸的缩小将造成空间极限电流及功率容量的减小。基于此提出一种Ku波段同轴结构的渡越辐射振荡器。通过引入同轴结构,器件内部的空间极限电流及功率容量得到了有效提升。调制腔采用三谐振腔结构,与两腔结构相比,调制电子束的能力明显增强。采用高频场软件对调制腔和输出腔进行了冷腔分析。利用2.5维粒子模拟软件对Ku波段同轴渡越辐射振荡器进行了数值模拟,在导引磁场0.6 T、二极管电压392 kV、电流15.2 kA的条件下,在中心频率为14.184 GHz处获得1.2 GW的高功率微波输出,功率转换效率达20%。     

食饵种群受毒素影响的三种群模型的最优收获问题

讨论了在毒素存在的情况下收获食饵的食饵—捕食模型的平衡点稳定性,生物经济平衡点的存在性和最优收获问题,利用Pontryagin极大值原理确定了最优收获策略.     

基于原子转移自由基聚合和“Click”化学方法制备手性色谱固定相

应用原子转移自由基聚合(ATRP)法和"Click"化学方法,以含叠氮基的烯类化合物为单体,在硅胶表面引发聚合,制备了"梳状"手性固定相.该固定相的合成采用"接出"方法接枝聚合物链,使接枝层更为均匀,并且避免了传统合成方法(如物理吸附等)稳定性差的缺点.所得到的"梳状"手性固定相实现了对一些手性药物的分离;并考察了该固定相中聚合物链的密度和长度对其手性分离能力的影响.     

高效液相色谱分析鱼毒性藻类海洋卡盾藻溶血毒素

采用高效液相色谱技术(HPLC)分离和分析了海洋卡盾藻(香港株)溶血毒素的甲醇粗提物,通过对比不同流动相、检测波长、等度和梯度洗脱方式,初步建立了分析其溶血毒素的HPLC方法.结果表明,采用梯度洗脱的方法,海洋卡盾藻溶血毒素的粗提物在50 min内取得了较好地分离.色谱条件为C8硅胶柱(4.6 mm× 150 mm,5 μm),流动相为乙腈和水,梯度洗脱(0～10 min,60％→80％乙腈;10～40 min,80％ →90％乙腈;40～50 min,90％乙腈);紫外检测器检测波长为205和448nm;流速为0.8 mL/min;柱温为25℃.用兔血红细胞法对各个主要色谱峰进行溶血活性检测显示,海洋卡盾藻(香港株)的溶血毒素至少含有5种成分.光谱分析显示一种成分的紫外吸收高峰在448 nm,一种未完全分离的混合组分的紫外吸收高峰为440和446nm,另外3种成分的紫外吸收高峰为205 nm.     

螺旋波纹波导被动式脉冲压缩模拟研究

研究了一种基于螺旋波纹波导特殊色散特性对输入微波脉冲进行压缩的新方法。利用3维全电磁粒子模拟软件对X波段螺旋波纹波导进行了建模,模拟分析了该波导的特殊色散特性及提高功率增益的方法,并将已有模型脉冲压缩增益提高了6.65。模拟结果表明:通过优化输入微波的频率调制特性,可以获得更加符合被动式脉冲压缩所需要的调频形式;采用改进后的椭圆波导,可以得到更有利于被动式脉冲压缩的本征模式;通过延长渐变段长度,可以减少规则段和渐变段之间不均匀性造成的微波反射,从而实现更高的脉冲压缩增益。     

高分辨力哈特曼传感器的快速波面重构和拼接

建立哈特曼传感器的模型,证明在高空间分辨力下,可以采用Hudgin模型进行波面重构,避免了采用Fried模型带来的复杂性。对哈特曼子孔径缺失破坏连续性的问题进行了分析,介绍了相应的边缘处理算法。完成了基于离散傅里叶变换的波面重构算法数值模拟,实现了波面的无损重构。针对实际应用中输入波面在被遮挡处不连续的问题,提出了基于最小二乘解的拼接方案,实现了非连续波面拼接。分析了影响波面重构速度的主要因素,提出了提高波面重构性能的方法。     

高效液相色谱法测定海洋水体与沉积物中光合色素

建立了海洋水体与沉积物中30种光合色素的反相高效液相色谱检测方法。海水滤膜和沉积物分别采用95%甲醇和95%丙酮超声萃取。萃取液混合一定比例的超纯水后,采用Eclipse XDB C8反相柱进行分离,以乙腈(A)、甲醇(B)和四丁基羟胺-甲醇(C)混合液为流动相进行洗脱,检测波长为430,440和450nm,柱温为50℃。色谱分离梯度为:0min,100%C;22min,25%A,45%B和30%C;28～38min,70%A,20%B和10%C;38.1～40min,100%C。对23种已知浓度色素的线性关系、检出限和加标回收率进行分析。结果表明,相关系数范围为0.9972～0.9998,检出限范围为0.0305～0.7740ng,加标回收率范围为88.6%～103.3%。