基于散射实验极化靶的2.5T/1.3K的动态核极化(DNP)系统的开发

动态核极化法(Dynamic Nuclear Polarization, DNP)是利用热平衡下的电子在磁场中的高自旋极化率转移到原子核自旋的技术,从而极大的提高原子核自旋极化率。多种动态极化靶材料已广泛的用于自旋物理散射实验。本文介绍一种简单实用,共同开发的日本山形大学DNP系统,包括超导磁场,氦4蒸发恒冷器,微波系统以及NMR核磁共振检测系统,测得中子靶材料氘带丁醇(D-butanol)中氘核的极化率在2.5T/1.3K达到+6.5%。     

液氩探测器在稀有事例探测中的应用和发展

稀有事例探测是近几年热门的粒子物理前沿课题,如暗物质、无中微子双贝塔衰变、中微子-核子相干弹性散射等实验都在逐渐被规划和实施.进行稀有事例探测要求探测器有极佳的性能,同时对环境本底有很高的要求,因此探测器和相关材料的选择是稀有事例探测的一个重要课题.液氩因为成本低、闪烁性能好、体积限制较小等优势成为稀有事例探测器的一种重要介质.经过几十年的发展,单相液氩闪烁体探测器和两相氩时间投影室成为两种常见的液氩探测器类型,并开始被国内外各实验组应用于稀有事例探测实验中.本文首先对两种常见的液氩探测器的原理和特性进行介绍,然后详细介绍国内外相关稀有事例探测实验组对液氩探测器的研究和应用现状以及未来规划,最后讨论未来液氩探测器在稀有事例探测中的应用前景和优化方向.     

激光诱导金纳米棒图案化光纤SERS探针

研究了激光诱导沉积制备光纤表面增强拉曼散射（SERS）探针,并对探针的SERS性能进行检测。探讨光纤探针制备过程中金纳米棒溶液的浓度对探针灵敏度的影响。结果表明,将不同浓度的金纳米棒溶液进行激光诱导,在光纤端面会形成金纳米棒团簇和分散两种纳米结构。金纳米棒溶液的浓度、激光功率、诱导时间等因素都会对诱导沉积图案产生影响。实验利用功率为5 mW的激光进行诱导,在1.5×10-9,1.0×10-9和7.5×10-10 mol·L-1的金纳米棒溶液中,经5 min沉积,制备出不同图案的光纤SERS探针。采用晶种法合成金纳米棒,用透射电子显微镜（TEM）观察金纳米棒形貌,并根据TEM图像分析计算了合成金纳米棒的长径比约为3.8。用扫描电子显微镜（SEM）观察金纳米棒的形貌以及激光诱导沉积后的纤维修饰端形貌,7.5×10-10 mol·L-1的金纳米棒溶液进行激光诱导,金纳米棒在光纤端面分布较为分散,而1.5×10-9和1.0×10-9 mol·L-1的金纳米棒溶液进行激光诱导,光纤端面都有大量的金纳米棒聚集成团。以4-氨基苯硫酚（4-ATP）为样品分子,通过拉曼光谱对光纤探针的SERS性能进行检测;为了方便比较,选取了拉曼频移1 079.972 cm-1处的拉曼强度作图,结果表明,金纳米棒浓度为7.5×10-10 mol·L-1时,经激光诱导制备出的光纤探针性能较好。采用时域有限差分法(FDTD)模拟形成的图案的热点分布,进而解释了金纳米棒浓度为7.5×10-10 mol·L-1时制备的光纤探针性能较好的原因。为了检验光纤探针的重复性,将测试SERS光谱后的光纤浸入无水乙醇中24小时,使4-ATP充分溶解在酒精中,15天后,再次检测光纤探针的SERS检测性能,得到与之前检测同样的光谱图,证明得到的光纤SERS探针具有较强的可重复利用性。激光诱导制备光纤探针具有操作简单、成本低廉、探针制备时间短等优点,能够实现高灵敏度光纤SERS探针的重复、批量制备。     

Spin current transmission in Co1-xTbx films

We investigate the spin to charge conversion phenomena in Y₃Fe₅O₁₂/Pt/Co_1-xTb_x/Pt multilayers by both the spin pumping and spin Seebeck effects.We find that the spin transport efficiency is irrelevant to magnetization states of the perpendicular magnetized Co;Tb;films,which can be attributed to the symmetry requirement of the inverse transverse spin Hall effect.Furthermore,the spin transmission efficiency is significantly affected by the film concentration,revealing the dominant role of extrinsic impurity scattering caused by Tb impurity.The present results provide further guidance for enhancing the spin transport efficiency and developing spintronic devices.     

热解吸直接进样气相色谱法分析室内空气中的总挥发性有机化合物

建立室内空气中总挥发性有机化合物的热解吸直接进样气相色谱分析方法。采集的空气样品吸附于Tenax吸附管中,将吸附管置于热解吸仪上,解吸气体直接由进样阀快速进入气相色谱仪进行分析,采用非极性石英毛细管柱,氢火焰离子化检测器检测。8种组分的线性范围为0.01～11.04μg,检测限为0.001～0.006μg,测定结果的相对标准偏差RSD≤4.8%。该方法符合室内空气中总挥发性有机化合物分析的要求。     

多金属氧酸盐α-Na6H[GeW9Fe3(H2O)3O37]·16H2O的合成和光谱

合成了多金属氧酸盐α-Na6H[GeW9Fe3(H2O)3O37]16H2O，通过元素分析、红外、紫外、光电子能谱、极谱和穆斯堡尔谱等手段进行了表征，并讨论和研究了该配合物的谱学性质。     

土壤中不同极性污染物的亚临界水选择性萃取

研究了用亚临界水萃取技术选择性萃取土壤中3种不同极性的污染物:2,4-二氯酚(2,4-DCP)、4-氯联苯(4-PCB)和六氯苯(HCB)。研究了在不同温度下亚临界水对分析物的萃取效率。125℃时,萃取物主要是2,4-DCP;250℃时,主要萃取4-PCB和HCB。同时,研究了亚临界水萃取时间、萃取体积对3种物质的萃取效率的影响,确定了土壤中HCB的最佳亚临界水萃取条件为萃取水体积4mL,萃取时间75m in,萃取温度250℃。本方法用于实际样品中的HCB萃取,通过改变萃取温度,可以去除其它污染物对HCB测定的影响,测定结果与索氏提取-GC分析结果吻合较好。与USEPA标准方法8081A相比,本方法可以显著缩短萃取时间、简化净化步骤及减少有机试剂的用量。     

用热CVD法制备片状碳纳米材料的研究

采用阳极氧化法在草酸溶液中制备了孔径约为100nm的多孔氧化铝(AAO)模板。利用此模板在不负载任何催化剂的条件下,利用热CVD装置制备出片状碳纳米薄膜,并对此片状薄膜做了SEM,TEM显微观察和EDS能谱分析,对其形成条件和生长机理等方面做了探讨分析,为在氧化铝模板上生长包括管状、片状、棒状等形状的碳纳米材料提供了一定的借鉴意义。     

钢筋混凝土旧工业厂房结构加固方案优选

当前人们选择旧工业厂房结构加固方案效率低下,且所考虑的因素较为片面,为了全面、高效地解决这一问题,通过综合考虑安全性、经济性、时间性、可行性和适用性等因素,以加固效果显著的工程案例为标准,以全面的18个参数为评价指标,构建了一种基于蛛网面积相似和形状相似的结构加固方案优选模型。该模型中首先运用熵权法确定18个指标权重,并将参数值归一化处理,随后运用Python计算蛛网结构相似度,检索出与目标范例最为相似的源范例。最后以结构加固效果显著的工程为例,验证了该模型能有效减少主观误差,具有较强的实用性,并以此模型优选出了某轧钢厂房结构加固方案。     

基于双模检测仪器的大鼠神经放电和神经化学信号同步检测研究

研制了一种可同步检测神经电生理和化学信号的双模检测仪,并应用此仪器开展了双模同步检测实验。此仪器具有0.3μV电压分辨率的64通道神经电生理检测功能、pA级电流精度的4通道电化学检测功能,具备动作电位分离分类、计时电流法、循环伏安法等常用的检测功能,并且能实现对双模神经信号的同步观测和分析。在采用此仪器开展的单模实验中,完整地检测到了64通道的模拟神经信号,结合微电极阵列获得了信噪比( S/N)为6的神经动作电位发放;采用循环伏安法,获得了铁氰化钾在溶液浓度0.1~10 mmol/L范围内与电流响应的线性相关系数为0.9889;同时,采用计时电流法获得了抗坏血酸在溶液浓度10~800μmol/L 范围内与电流响应的线性相关系数为0.9841。结合大鼠脑缺血模型开展了双模检测实验,在该模型中成功地同步检测到了神经动作电位发放和抗坏血酸浓度变化引起的电流变化,并发现大鼠大脑初级感觉皮层抗坏血酸浓度与动作电位发放呈一定负相关关系。