晶界对金刚石紫外探测器时间响应性能的影响

持续光电导现象是影响多晶金刚石紫外探测器时间响应性能的一个不利因素,它的存在会大大延长探测器的响应时间.本文在微米晶金刚石薄膜上制备了叉指电极间距分别为20μm和30μm的紫外探测器(分别称为器件A和器件B),讨论了晶界对多晶金刚石紫外探测器时间响应性能的影响.结果表明,器件A和器件B均表现出持续光电导和光电导增益现象,并且器件B比器件A更显著.分析得出,晶界缺陷可能在金刚石带隙中引入一个浅能级并起少数载流子陷阱中心的作用,导致了探测器的持续光电导现象和高增益.相比器件A,器件B电极间具有更多的晶界数量,因此器件B表现出更为显著的持续光电导和更高的光电导增益.     

蛋白质分子与配体结合过程构象变化的研究

蛋白质分子与配体的作用模式主要有直接的环区结合及铰链式结合两种方式。针对这两种不同的作用方式,我们提出采用不同的策略进行结合过程的构象研究。对于直接的环区结合模式,通过建立环区主链构象库,来实现蛋白质环区与配体的准柔性对接,并以链霉抗生物素蛋白体系为例对构象库建立的可行性进行了验证计算。对铰链结合方式,采用分步对接的方法进行计算,并具体应用于HIV蛋白酶与其小分子配体的结合过程。计算结果表明,这两种处理方法分别能较好地模拟不同类型的蛋白质与配体结合的的构象变化。     

莫比乌斯变换及其物理应用

北京科技大学陈难先教授把数论中的一条古老定理:莫比乌斯变换推广到普通函数并创造性地用之于物理学中许多反问题,取得了巨大成功。在此以更直观和易于理解的方式导出陈氏定理,并通过一些具体实例展示其应用前景。     

具有区间参数的PCB组件随机振动响应

为降低具有区间参数印刷电路板的动力响应,建立了PCB组件的动力学区间分析模型,采用Block-Lanczos法求解固有频率,采用模态叠加法求解加速度功率谱激励下的区间动力响应.通过区间敏感度分析比较了影响目标变量的设计参数,对关键参数的取值区间进行了优化.算例表明,该方法可以获得此类区间问题的优化近似解.     

不同精度格式的格子Boltzmann热模型的传热分析

通过在格子Boltzmann (LBM)热模型中添加参数项,使得在对应的宏观传热方程中,消除了一阶非线性误差项,具备二阶精度.通过Rayleigh-Benard对流数值试算,初步探索该二阶精度格式及其对应的一阶精度格式三个热模型的传热特征和适应性,并做出相应对比分析.针对一二阶精度模型在Ra数极高或热传导系数极大时,Nu数的计算与经验值相比出现较大偏差,分析LBM对应宏观热传导方程的截断误差后,在平衡分布函数中引进一个调节因子.通过调节对应宏观传热方程的截断误差项系数,校正Nu数的计算偏差,提高模拟精度,拓展模拟范围,增强了LBM作为一个数值方法在传热中的适应性.     

核磁共振波谱法测定碳纤维原丝凝固浴中二甲基亚砜

建立核磁共振波谱法测定碳纤维原丝凝固浴中二甲基亚砜(DMSO)含量的方法。考察了图谱处理方式、弛豫延迟时间、采样时间以及采样次数等条件对测试结果的影响,得到优化后的测试条件:采用手动方式调整基线和相位,弛豫延迟时间为40 s,采样时间为2.75 s,扫描次数为128,由DMSO与H2O峰面积的比值计算凝固浴中DMSO的质量分数。采用所建方法对DMSO-H2O标准溶液进行测定,测定结果的相对标准偏差为0.78%(n=5),测定值与配制值的相对偏差为0.20%。该方法取样量少,可直接进行测定,适用于凝固液组分分析。     

多层面理解温度及等压外推标定

温度是科学技术中最基本的物理量之一,也是工农业生产及工程技术中最普遍的最重要的参数之一,温标的概念及温度的测量与控制十分重要。本文从宏观、微观、经典统计和量子统计等各个角度描述了温度的物理意义及标定方法,给出了利用气体等压膨胀实验标定热力学温度的方法和实验验证结果。本文所采用的等压膨胀外推法标定具有操作简便,耗时短,精度高的优点,实验结果表明,热力学温度0K的测量结果为-272.0℃,与公认值-273.15℃相比,其相对误差小于0.42%。     

溶液阴极辉光放电结合标准加入法和背景去除法分析水溶液中的Ca和Mg

溶液阴极辉光放电发射光谱法易受水体样品中的基体效应影响,而且对于实际水体样品组份相对复杂,含有多种元素,受基体效应干扰更加明显,导致金属元素浓度预测精度降低。为了减少溶液阴极辉光放电发射光谱法中水体样品基体效应的影响,常常利用定量分析方法对金属元素进行分析。这些定量分析方法中,标准加入法尤其适合于待测物质基体效应较为显著或者含有干扰物质等情况,然而标准加入法容易受到背景信号的干扰,使测量结果产生误差,因此在进行标准加入法之前需要消除光谱数据的背景干扰。最简单的谱线干扰消除法是离峰校正法,此法扣除线峰左右两侧的背景强度值,以达到消除背景干扰的目的;小波变换法同样也适用于消除背景干扰,并且具备普适性,利用此法对小波进行多尺度分层,而后对小波低频系数进行处理,获得校正后的数据。在独立开发的溶液阴极辉光放电发射光谱系统上,利用基于标准加入法的离峰校正法和小波变换法对水溶液样品中Ca和Mg含量进行预测。实验结果比较发现,基于传统的标准加入法,测得5, 10和20 mg·L-1浓度的Ca样品的相对误差分别为157.0%, 105.1%和47.0%, Mg的相对误差分别为20.1%, 3.1%和2.8%。然而,结合标准加入法和离峰校正法后, Ca的相对误差分别降低至15.4%,-8.8%和3.3%, Mg的相对误差分别降低至14.5%, 0.1%和0.8%。采用小波变换算法消除背景干扰后的标准加入法, Ca元素的相对误差分别降至13.2%,-7.6%和-1.4%, Mg的相对误差分别降至13.4%,-0.4%和0.5%。结果表明,离峰校正法和小波变换法结合标准加入法测量Ca和Mg的准确度显着提高,两种方法能有效地消除背景干扰,降低基体效应,使预测精度升高。其中,小波变换法结合标准加入法可用于多种类型的背景校正场合,无需选择合适的背景校正点,而且预测精度更高,相比离峰校正法具有一定的优势。     

HL-2M装置中心螺线管线圈电源变流器过流保护的仿真研究

利用MATLAB仿真工具，搭建HL-2M中心螺线管(CS)电源系统模型，研究了CS电源变流器过流保护策略。通过仿真研究，为HL-2M CS电源系统中变流器制定了最优的过流保护策略，这为电源安全可靠的运行提供了理论依据。     

电介质/半导体结构样品电子束感生电流瞬态特性

电子束照射下电介质/半导体样品的电子束感生电流(electron beam induced current,EBIC)是其电子显微检测的重要手段.结合数值模拟和实验测量,研究了高能电子束辐照下SiO2/Si薄膜的瞬态EBIC特性.基于Rutherford模型和快二次电子模型研究电子的散射过程,基于电流连续性方程计算电荷的输运、俘获和复合过程,获得了电荷分布、EBIC和透射电流瞬态特性以及束能和束流对它们的影响.结果表明,由于电子散射效应,自由电子密度沿入射方向逐渐减小.由于二次电子出射,净电荷密度呈现近表面为正、内部为负的特性,空间电场在表面附近为正而在样品内部为负,导致一些电子输运到基底以及一些出射二次电子返回表面.SiO2与Si界面处俘获电子导致界面附近负电荷密度高于周围区域.随电子束照射样品内部净电荷密度逐渐降低,带电强度减弱.同时,负电荷逐渐向基底输运,EBIC和样品电流逐渐增大,电场强度逐渐减小.由于样品带电强度较弱,表面出射电流和透射电流随照射基本保持恒定.EBIC、透射电流及表面出射电流均随束流呈现近似正比例关系.对于本文SiO2/Si薄膜,透射电流随束能的升高逐渐增大并接近于束流值,EBIC在束能约15 keV时呈现极大值.