双激光光源光吸收法甲烷浓度光纤监测仪

基于Lamber Beer定律,利用波长为1.33μm的脉冲InP/InGaAsP半导体激光器作为测量光源,用低损耗的光纤进行光信号的传输,并以钽酸锂热释电探测器作为光电转换器件,实现了一种可远距离监测甲烷浓度的仪器。该仪器主要由光纤传感系统、信号放大与处理系统和显示系统三部分组成。介绍了该仪器的基本结构与工作原理,讨论了其中的技术难点及其相应的解决方法。     

基于唯象相变理论的磁致伸缩材料耦合滞回动力学模拟

本文基于改进的Landau唯象相变理论,构造一个耦合的非线性常微分方程模型来模拟一维磁致伸缩材料的磁滞动态特性。模型的构造通过引入一个非凸的自由能函数来模拟磁致伸缩磁材料中不可逆的磁极化翻转与磁致应变,该自由能函数的每一个局部极小值都对应材料的一个磁化方向。通过热力学平衡条件建立能刻画磁致伸缩效应的非线性本构关系。所构造的模型成功地模拟出了磁场与弹性场之间的磁滞曲线和蝶形曲线,并采用实验结果对模型进行了验证。     

平抛运动演示仪的改进与实验设计

通过对现有平抛运动演示仪的改进, 使学生通过调节平抛运动演示仪上塑料圈的位置, 直观地显示出 小球水平抛出后的抛物线轨迹, 并且利用运动的比例关系通过测量得出平抛运动在水平方向上做匀速直线运动     

SⅡ型R134a水合物稳定性的分子动力学模拟北大核心

SⅡ型R134a制冷剂笼状水合物是理想的蓄冷介质之一。基于分子动力学(MD)方法,建立晶体结构模型,在NPT系综下运算,通过观察最终构象,分析计算体系中粒子的均方位移(MSD)和径向分布函数(RDF),从微观上揭示了小分子和温度对SⅡ型水合物晶体结构稳定性的影响。结果表明:小分子对小晶穴(512)占有率从0.25变化到1.00,占有率为0.25和0.50时,水合物晶体结构分解严重,体系中分子混乱,晶体结构难以稳定存在,占有率在0.75以上时,水合物晶体结构清晰有序,能够稳定存在;当体系温度由260K增大到290K时,水合物结构的稳定性逐渐降低,在280K时晶体结构出现扭曲变形,此时有部分水合物开始分解。     

一种基于DE算法和NSGA-Ⅱ的多目标混合进化算法

设计了一种新颖的基于差分进化算法和NSGA-Ⅱ的混合进化算法用来解决多目标优化问题。在此算法中,根据算法的搜索情况设计相应的自适应变异算子,以便在突变操作中找到Pareto解。同时,选择操作将基于NSGA-Ⅱ快速非优超排序和拥挤机制将父代与子代的双种群进行截短,确保最优解不会丢失并保证解的多样性。三个经典测试函数的仿真结果表明,文中算法在实现多目标优化问题的两个目标(获得收敛于真实Pareto前沿的解和解沿着前沿均匀扩展)方面表现出良好的综合性能。     

具有AIE效应的Eu(Ⅲ)-聚(N-乙烯基吡咯烷酮)配位聚合物Pdots的制备及双色肿瘤细胞成像

本研究通过原位引发聚合方法,以合成的4,4'-偶氮（4-氰基戊酸酯基）四苯乙烯（TPE-tetraAZO）为引发剂,引发乙烯基吡咯烷酮单体聚合,并通过侧链含孤对电子的N、O元素与稀土Eu（III）配位,成功制备四臂星型聚合物TPE-tetraPVP-Eu（III）,该双亲性聚合物可自组装成尺寸约为20 nm的非半导体型聚合物量子点（Pdots）.光学性能研究表明：该Pdots在360 nm和395 nm激发下分别发射蓝色（435 nm）和红色（615 nm）荧光,其中,Pdots的蓝色荧光具有典型的AIE特性,并对环境温度和pH具有明显双重响应特性,最低临界温度为37℃,接近人体温度.此外,Pdots表现出低细胞毒性,可通过调节激发波长,实现对HeLa、HepG2及A549三种肿瘤细胞的可逆双色荧光成像,展现出优异的成像效果,有望作为一种活细胞多色荧光示踪探针材料.     

Observation of nonconservation characteristics of radio frequency noise mechanism of 40-nm n-MOSFET

Bias non-conservation characteristics of radio-frequency noise mechanism of 40-nm n-MOSFET are observed by modeling and measuring its drain current noise. A compact model for the drain current noise of 40-nm MOSFET is proposed through the noise analysis. This model fully describes three kinds of main physical sources that determine the noise mechanism of 40-nm MOSFET, i.e., intrinsic drain current noise, thermal noise induced by the gate parasitic resistance, and coupling thermal noise induced by substrate parasitic effect. The accuracy of the proposed model is verified by noise measurements, and the intrinsic drain current noise is proved to be the suppressed shot noise, and with the decrease of the gate voltage, the suppressed degree gradually decreases until it vanishes. The most important findings of the bias non-conservative nature of noise mechanism of 40-nm n-MOSFET are as follows.(i) In the strong inversion region, the suppressed shot noise is weakly affected by the thermal noise of gate parasitic resistance. Therefore, one can empirically model the channel excess noise as being like the suppressed shot noise.(ii) In the middle inversion region, it is almost full of shot noise.(iii) In the weak inversion region, the thermal noise is strongly frequency-dependent, which is almost controlled by the capacitive coupling of substrate parasitic resistance. Measurement results over a wide temperature range demonstrate that the thermal noise of 40-nm n-MOSFET exists in a region from the weak to strong inversion, contrary to the predictions of suppressed shot noise model only suitable for the strong inversion and middle inversion region. These new findings of the noise mechanism of 40-nm n-MOSFET are very beneficial for its applications in ultra low-voltage and low-power RF, such as novel device electronic structure optimization, integrated circuit design and process technology evaluation.     

矿山地震、瓦斯突出、煤岩体破裂——煤矿安全中的科学问题

文章介绍了矿山地震和瓦斯突出等煤矿灾害及成因，并通过若干煤矿瓦斯突出和矿山地震的同震现象，论述了这些灾害在动力过程中的内在关系．这些震例表明，在高瓦斯煤矿，矿山地震与瓦斯突出存在密切的相关．认为较大矿震加上瓦斯的低值延时响应可能是瓦斯突出的预警信号．建立矿震（冲击地压）与瓦斯突出联合监测和预警系统，是维护矿山安全，减轻矿山灾害的重要途径．从矿震定位、震源机制、矿震成因、瓦斯突出条件分析了矿震与瓦斯突出相关的机理．为矿震和瓦斯的联合监测和灾害预警提供了科学依据．进一步介绍了瓦斯流体对矿震的触发作用，尤其超临界流体的特殊性质在矿震发生中的重要作用．     

微波辅助“一锅煮”合成香豆素3-羧酸类化合物

以取代水杨醛和丙二酸二乙酯为原料,乙醇为溶剂,以吡咯为碱于140 ℃微波反应20 min,再加入氢氧化钠于120 ℃微波反应10 min,采用“一锅煮”的方法合成了8个香豆素-3-羧酸类化合物,收率可达84.0%~96.6%。本方法具有反应时间短、产率高、操作简便的优点,为香豆素-3-羧酸类化合物提供了一种高效、便捷的实验室合成方法。     

纳米TiO_(2)光催化抗菌应用的研究进展北大核心CSCD

光催化纳米TiO_(2)以其出色的光催化、化学稳定性以及广谱抗菌性受到科研人员的青睐。然而,其存在的一些问题,如宽带隙、高过电位和光生载流子快速复合等限制了其光催化性能。本文综述了近年来TiO_(2)光催化在抗菌方面的研究进展。对纳米TiO_(2)光催化抗菌作用机理进行了探讨,并讨论了提高TiO_(2)光催化抗菌活性的几种策略,包括进行纳米TiO_(2)结构设计、光的调控、掺杂金属离子、掺杂非金属离子、贵金属修饰和偶联其他材料。改性TiO_(2)光催化剂显著抑制了细菌细胞的生长,在生物医学工程领域具有独特的应用前景。