聚己内酯-b-聚丙烯酸胶束溶液对碳酸钙结晶的研究

以CaCl₂和Na₂CO₃为原料, 研究CaCO₃在聚己内酯-b-聚丙烯酸(PCL-b-PAA)胶束溶液中的结晶行为, 并探讨胶束溶液浓度对CaCO₃晶体组成及其形貌的影响. 采用氢核磁共振谱(¹H NMR)、透射电子显微镜(TEM), 傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)、X射线粉末衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电导率等测试手段对聚合物结构、胶束形貌和CaCO₃晶型及形貌进行表征. 结果表明, PCL-b-PAA胶束影响了CaCO₃的结晶过程, 得到了不易在水中存在的处于亚稳态的球霰石型CaCO₃晶体. 随胶束浓度的增加, 球霰石型CaCO₃的含量先增加而后减少|CaCO₃晶体的主要形貌由无规则形转变为球形.     

基于COMSOL 的感应耦合等离子体炬多物理场研究

为了优化锂微粉等离子体球化的工艺,对感应耦合等离子体炬进行二维建模,将电磁场计算域扩展到等离子体放电区域之外的空气区域,利用COMSOL 软件进行多物理场模拟。得到了等离子体的电磁场、温度和速度分布,并对分布形成的物理机制进行分析。模拟发现等离子体区域线圈段存在上下两组对称的回流涡,线圈段中部靠近约束管处等离子体速度分布杂乱,有激烈的径向打壁现象,乱流预计会对约束管壁相应位置造成一条环状的破裂效果。基于模拟结果,提出在采用感应耦合等离子体球化锂微粉的工艺工程中,可以将注粉口下移,绕开上回流涡。     

先进超导导体测试装置设计分析

针对聚变工程大型超导导体样品在高场下的性能测试需求,设计了内径0.6m、磁场13T的背景磁体系统。磁体系统由6层12个分离式超导线圈组成,线圈采用常规的螺线管结构,由外至内分别使用NbTi、Nb₃Sn和YBCO三种超导材料绕制而成;在直径500mm的测试区域范围内产生最高达13.22T的背景磁场,均匀性不低于95%。介绍了磁体线圈主要设计参数,用有限元软件完成电磁、结构分析。结果表明,设计合理可靠,能够满足导体测试装置的需求。     

颗粒-颗粒接触力的热力学模型

以颗粒二体接触力模型为基础和出发点的软球离散元模拟是当前颗粒物理和力学领域广泛应用的研究手段.但文献上经常使用的、包括著名的Hertz-Mindlin和Luding在内的力模型并没有完全明确弹性势能或耗散热的计算方法,故从热力学层面看它们还需要完善.考虑到机械能的耗散行为是这类材料的重要物理内容,本文借鉴近年来提出的颗粒固体流体动力学(GSH)思路,提出一种具有明确势能和热功率的接触力建模方法.该理论除明确给出了机械能和热能的计算公式外,还能具体描述能量守恒、热力学平衡态和熵增加等基本原理,解决了传统接触力模型在这些方面的欠缺问题.初步计算显示本文模型的恢复系数可以随碰撞速率的增加而减弱,这比现有的其他模型更符合实验观测.虽然为简单起见这些公式仅局限于二维和忽略颗粒转动运动情况,文中讨论了如何推广到三维含转动情形,以及所涉及的滚动和扭转接触力的热力学处理问题.鉴于是否在Onsager非平衡热力学基础上建模是本文给出的接触力公式有别于当前其他模型的关键所在,文中强调了这里的主要建模对象应该是热力学特征函数和Onsager迁移系数,而接触力是它们的推导结果.这是一个与目前直接针对接触力进行建模的不同思路.文中对颗粒物质特有的、反映样品几何变形与弹应变之间联络的一个非对角迁移系数做了详细介绍,并且认为它与打滑等复杂力学现象关系密切,无论宏观GSH尺度上,还是细观接触力尺度上都不可忽略.     

基于不稳定核基本性质测量的原子核结构研究

精密激光谱学是通过测量核素原子光谱的超精细结构和同位素移位来研究原子核的基本性质,为原子核自旋、磁矩、电四极矩及电荷均方根半径的确定提供了一种模型独立的测量方式。这些原子核基本性质的测量,能够比较精确地描述原子核微观结构的演化。近年来,随着放射性束流装置的发展,产生远离β-稳定线的丰中子/丰质子核素成为可能,也进一步促进了高分辨和高灵敏度的激光谱技术更加广泛的应用。简单介绍了基于放射性核素超精细结构的激光谱学测量原理,并通过几个经典实例来回顾近年来激光谱学在原子核奇特结构研究领域的独特贡献。主要通过分析几个重要核区原子核的基本性质,结合大尺度壳模型、ab initio理论、密度泛函理论等,来探索丰中子核中展现出来的一些新的奇特现象,如晕结构、幻数演化、形状共存等。High-precision laser spectroscopy technique is used to determine the ground state properties of exotic nuclei by probing its electronic hyperfine structure and isotope shift. It provides a model-independent measurement of nuclear spin, magnetic moment, electric quadrupole moment and charge radii. These nuclear parameters can be used to investigate the nuclear structure evolution and the nuclear shapes. With the development of accelerators and isotope separators, exotic isotopes far from β stability became accessible experimentally, which enhanced the capability of the laser spectroscopy technique being applied in the field of nuclear physics. A brief introduction to experimental principle is given, followed by a review of several typical examples for the experimental investigations in the different regions of nuclear chart. This aims to demonstrate the contributions of ground state properties measurement by using laser spectroscopy technique to the nuclear structure study of exotic isotopes. This discussion involves several different nuclear theory models in order to interpret the exotic phenomena observed in the neutron-rich isotopes, such as halo structure, shell evolution, shape coexistence and so on.     

协变密度泛函理论中的张量力效应

张量力是核子-核子相互作用的重要成分,被认为是理解奇特原子核中壳结构演化规律的关键要素。然而,目前对于核介质中的张量力及其效应的定量认识,仍存在很多亟待解决的关键问题。着重梳理了在原子核密度泛函理论框架下,研究有效相互作用中的张量力成分以及相应的张量力效应的相关工作,重点包括:基于相对论Hartree-Fock理论,以同位素链中的质子幻数壳演化为例,定量提取与分析其中的张量力效应;以及基于第一性原理的相对论Brueckner-Hartree-Fock理论,以中子滴单粒子能谱中的自旋-轨道劈裂演化为例,提出与张量力效应相关联的"准实验数据"。最后,展望原子核密度泛函理论今后可能的发展策略。Tensor force is one of the most important components of the nucleon-nucleon interaction. It plays a critical role in understanding the shell evolution in exotic nuclei. However, there are still several puzzles concerning the tensor force and its effects in the nuclear medium. In this paper, we mainly focus on the studies of tensor force in the effective interactions and its effects in finite nuclear systems within the scheme of nuclear density functional theory. In particular, we highlight the recent developments, including the quantitative analysis of tensor effects in the relativistic Hartree-Fock theory by taking the evolution of proton magic shells in the isotopic chains as an example, and the "meta-data" of tensor effects provided by the ab initio relativistic Brueckner-Hartree-Fock theory by taking the evolution of spin-orbit splitting in the single-particle spectra of neutron drops as an example. Perspectives are focused on the possible strategies for the future developments of nuclear density functional theory.     

中重核中单粒子与集体运动的竞争效应(英文)

从原子核的电四极跃迁强度B（E2）中可以提取出原子核集体性和单粒子性质竞争的重要信息,其中一个重要的观测量是B（E2;4₁+ →2₁+）/B（E2;2₁+ →g.s.）的比值（B_4/2）。B_4/2一般要大于1,而且对于原子核转动和振动,我们应有B_4/2=1.4和2.0,但球形半满壳核一般会有不一样的性质。这些核的性质主要受对关联效应影响。介绍了几种超出我们一般认识的奇特衰变性质。Te同位素的基态带有鲜明的振动特性,但114Te的E2跃迁性质却更符合转动性。这些性质可以通过大规模壳模型计算来描述。对于填充j=9/2轨道的半满壳核,它们的4+和6+显示出很强的辛若数部分守恒性质。这种奇特的部分守恒可以被解析证明。而且我们的计算表明辛若数部分守恒对相关的E2跃迁影响很大。对于N=90附近具有量子相变行为的核素,其B_4/2也会也表现出相似的奇异特性。The E2 transition strength, B(E2), gives particularly precise information on the competition between the collective and single-particle degree of freedom. An important observable to study the development of collectivity is the B(E2; 4₁+ →2₁+)/B(E2; 2₁+ →g.s.) (B_4/2). The B_4/2 ratio is usually greater than unity. These values are 1.4 and 2.0 for an ideal rotor and a vibrator, respectively. Whereas the seniority scheme usually leads to different behaviours. In this contribution I will show examples that contrast with our standard understanding. The yrast spectra of Te isotopes show a vibrational-like equally-spaced pattern but the few known E2 transitions show anomalous rotational-like behaviour, which cannot be reproduced by collective models. Large-scale shell model calculations reproduce well the equally-spaced spectra of those isotopes as well as the constant behaviour of the B(E2) values in 114Te. For nuclei involving protons or neutrons in j=9/2 orbitals, the partial conservation of seniority can lead to dramatic changes to the E2 decay pattern that have never been seen before. The B_4/2 ratios in quantum phase transitional nuclei around N=90 also show a similar exotic feature.     

圆柱腔低频声场的球谐函数分解及声场再现

针对圆柱腔低频声场的球谐函数分解,提出了基于移动式球形传声器阵列(简称球阵)测量的空间域直接求解法。利用空间域测量数据,在压缩感知(Compressive Sensing,CS)理论框架下通过一次线性方程组求解,获得整体坐标系下的声场展开系数。首先讨论了感知矩阵的列相关性,比较不同球阵形式及球面采样点数目,不同球谐函数截断阶数以及空间测量位置等的影响。随后在飞机舱室模型内利用文中提出的方法求解声场展开系数,再现腔内水平面的声压分布,并与传统球坐标变换方法做比较。实验结果表明,利用空间域直接求解法,通过球面随机挑选10个采样点的刚性球阵在声腔3个位置进行声场测量,不仅能够有效求解声场展开系数,而且声场再现精度更高,同时计算效率也显著提高。      

槲皮素包裹修饰硅包银纳米颗粒作为荧光传感器对铜离子的识别作用

制备了一种基于天然产物槲皮素接枝硅包银核壳结构的纳米荧光传感器(Ag@SiO₂@Qc),对铜离子具有好的选择性和灵敏性。Ag@SiO₂@Qc与Cu2+离子结合后,荧光发射强度发生猝灭,并且可通过荧光滴定光谱得到了荧光滴定曲线：y = -32.864x+587.59(R2=0.998),其线性范围分别为：3×10-7~4.8×10-6 mol·L-1,最低检测限为1.0×10-7 mol·L-1。并且将Ag@SiO₂@Qc应用于环境中水样的检测结果的准确度好,精密度高,而且更加环保、方便、快捷,具有很大发展潜力与应用价值。     

高倍聚光模组系统研究与设计

聚光系统的聚光效率和能量均匀性直接影响单位模组的发电效率。本文研究设计出高倍聚光模组系统,该系统主要包括菲涅耳透镜和球冠平顶微棱镜。采用中心波长修正法进行菲涅耳透镜的设计,并通过Zemax仿真模拟设计出球冠平顶微棱镜。最后通过Zemax模拟,决定选取两侧面夹角α的角度为117°,平顶到球面的间隔g为0.2 mm,球冠平顶微棱镜的曲率半径R为10 mm。聚光系统整体的聚光效率达99.8%,能量均匀度为0.812,并进行实验验证,得出实际聚光效率为83.1%。