冲击载荷对火炮复进机性能的影响

为了研究火炮后坐冲击载荷对复进机性能的影响作用,采用分段处理多变指数方法,将复进机整个瞬变工作过程分为2个压缩子过程和2个膨胀子过程,分析了每个子过程中气体的实际特性。理论分析与实验结果均表明,冲击载荷作用下,火炮复进机内密闭高压气体在瞬变工作过程中的热力学特性不同于普通气动装置,其气体多变指数取值并非始终局限于等温过程与绝热过程之间,而这会对复进机性能产生明显影响。与以往处理方法相比,综合考虑了内摩擦与传热作用,使结果更加接近实际。     

Faraday-rotation self-interference method for electron beam duration measurement in the laser wakefield accelerator

Real-time single-shot measurement of the femtosecond electron beam duration in laser wakefield accelerators is discussed for both experimental design and theoretical analysis that combines polarimetry and interferometry.The probe pulse polarization is rotated by the azimuthal magnetic field of the electron beam and then introduced into a Michelson-type interferometer for self-interference. The electron beam duration is obtained from the region size of the interference fringes, which is independent of the pulse width of the probe laser. Using a larger magnification system or incident angle, the measurement resolution can be less than 1 fs.     

Measurement of the bulk and surface bands in Dirac line-node semimetal ZrSiS

Dirac semimetals are materials in which the conduction and the valence bands have robust crossing points protected by topology or symmetry. Recently, a new type of Dirac semimetals, so called the Dirac line-node semimetals(DLNSs), have attracted a lot of attention, as they host robust Dirac points along the one-dimensional(1D) lines in the Brillouin zone(BZ).In this work, using angle-resolved photoemission spectroscopy(ARPES) and first-principles calculations, we systematically investigated the electronic structures of non-symmorphic ZrSiS crystal where we clearly distinguished the surface states from the bulk states. The photon-energy-dependent measurements further prove the existence of Dirac line node along the X-R direction. Remarkably, by in situ surface potassium doping, we clearly observed the different evolutions of the bulk and surface electronic states while proving the robustness of the Dirac line node. Our studies not only reveal the complete electronic structures of ZrSiS, but also demonstrate the method manipulating the electronic structure of the compound.     

基于分数阶微分算法的大豆冠层氮素含量估测研究

氮素与作物的生长发育、产量和品质密切相关。作物冠层氮素含量的快速、准确、无损检测对于作物营养诊断和长势评估具有重要意义。传统的氮素检测方法检测周期长、操作复杂,同时具有破坏性,无法实现作物氮素含量在时间和空间上的连续动态监测。基于光谱遥感技术快速、无损地获取作物氮素含量是近年来作物组分快速检测研究的热点。当前的研究大多基于原始光谱或整数阶微分(一阶、二阶)预处理后的光谱进行氮素含量预测,原始光谱或整数阶微分预处理后的光谱会忽略光谱曲线间的渐变信息,影响氮素含量的预测准确度。与原始光谱和整数阶微分方法相比,分数阶微分算法在背景噪声去除、有效信息提取等方面较有优势。为研究分数阶微分预处理算法在作物氮素检测中的应用,本文以不同施肥处理下的盆栽大豆作物为研究对象,获取大豆苗期、花期、结荚期和鼓粒期四个生育期共256组冠层高光谱及对应的大豆冠层氮素含量(CNC)数据,运用分数阶微分算法对光谱数据进行0～2阶微分预处理,微分间隔为0.1,分别采用归一化光谱植被指数NDSI、比值光谱指数RSI对预处理后的光谱数据和大豆冠层氮素含量数据进行相关性分析,得到各阶微分预处理下NDSIα(α代表分数阶微分阶数)与大豆CNC,RSIα与大豆CNC相关系数绝对值的最大值及其对应的波段组合--最优波段组合NDSIα(opt)和RSIα(opt),采用线性回归方法,建立各阶微分下NDSIα(opt)与CNC,RSIα(opt)与CNC的预测模型,并与常用植被指数(VOGII, MTCI, DCNI, NDRE)建立的氮素含量预测模型进行比较,研究分数阶微分算法对大豆作物冠层氮素含量预测模型的效果。结果表明：(1)在0～2阶微分范围内,最优波段组合NDSIα(opt),RSIα(opt)与大豆CNC的相关系数随阶数增加呈现先升高后下降趋势。其中,0.8阶微分下NDSI_0.8(R₇₂₅, R₇₆₉)与大豆CNC的相关系数最大,为0.875 9;0.7阶微分下RSI_0.7(R₅₄₈, R₇₆₇)与大豆CNC的相关系数最大,为0.865 1;(2)分数阶微分预处理能够细化光谱数据中的有效信息,增强光谱数据对冠层氮素含量的敏感性,尤其是增强红边平台波段与氮素含量的正相关性及绿波段与氮含量的负相关性;(3)与整数阶微分、常用植被指数相比,分数阶微分能够提高大豆CNC预测模型的准确性。其中,基于0.7阶微分RSI_0.7(R₅₄₈, R₇₆₇)建立的大豆CNC预测模型与0阶微分RSI₀(R₇₂₅, R₇₆₉)相比建模集决定系数(R2_C)和预测集决定系数(R2_P)分别提高了0.061 9和0.016 6,建模集均方根误差(RMSEC)和预测集均方根误差(RMSEP)分别降低了0.552 5和0.180 9,预测相对偏差(RPD)提高了0.110 4。基于0.7阶微分RSI_0.7(R₅₄₈, R₇₆₇)建立的大豆CNC预测模型与VOG II相比R2_C和R2_P分别提高了0.086 6和0.025 5,RMSEC和RMSEP分别降低了0.757 5和0.248 3,RPD提高了0.146 88;(4)基于0.7阶微分比值光谱指数RSI(R₅₄₈, R₇₆₇)建立的大豆LNC预测模型较优,其R2_C为0.748 4,R2_P为0.800 3,RMSEC为4.752 9,RMSEP为3.511 1,RPD为2.253 7,能够较好的估测大豆冠层氮素含量。研究表明分数阶微分算法在大豆冠层氮素含量的定量预测中具有一定的优势,为光谱遥感技术在作物氮营养检测中的应用开拓了新的思路。     

基于场变换的毫米波半波片设计

极化转换是电磁波调控的重要研究方向之一.本文基于场变换理论提出一种宽入射角的宽带毫米波半波片.基于等效媒质理论,该半波片可由亚波长厚度的两种介电常数不同的材料周期性排布后旋转45°得到.通过设计控制两种材料的介电常数、高度比值以及整个半波片的厚度可以在毫米波段实现极化转换的功能,此设计具有低损耗和高转化效率的特点.此半波片能实现横电波与横磁波的相互转换以及圆极化波的相互转换,极化转换-3 dB相对带宽达49%.仿真和实测结果相符,验证了该半波片宽带高效的极化转换效果.在入射角为60°时,极化转换-3 dB带宽依然能够达到36%左右.     

钠锰比对NaxMnO2的性能和钠离子脱嵌过程的影响

采用高温固相法合成了Na_xMnO₂,并用X-射线衍射、X-射线光电子能谱、场发射扫描电镜、循环伏安、电化学阻抗谱和恒流充放电技术研究了钠锰比对材料的形态结构、电化学性能和钠离子脱嵌过程的影响. 结果表明,Na_xMnO₂ 主要由Na_0.7MnO₂ 和Na_0.91MnO₂ 组成,且Na_0.91MnO₂ 的量随着钠锰比的增加而增加. 随着钠锰比的增加,SEI 膜扩散、界面电化学反应和固相扩散的活化能先减少后增大,而材料的放电比容量则先增大后减少. 当钠锰比为0.80 时,合成的材料1C 倍率下首次放电比容量为152.8 mAh·g^-1,50 次循环容量保持率为80.6%,5C 大倍率下放电比容量为88.3 mAh·g^-1,表现出了良好的循环性能和倍率性,相应的SEI 膜扩散、界面电化学反应和固相扩散过程的活化能分别为68.23、40.07 和57.62 KJ·mol^-1.     

渐进环焦自由曲面镜片设计

提出一种渐进环焦自由曲面镜片设计,从周边离焦防控及光焦度渐变的角度出发构建一个多焦点镜片。在镜片的中心部位形成有一个圆形的中心定焦区,在外周形成多个环形的周边定焦区,镜片的光焦度沿着镜片子午线及镜片水平轴按设定的光焦度高阶多项式从内至外渐变;依据相邻定焦区边缘点切平面重合的原则,由内至外依序计算各个定焦区后表面上所有点的矢高,再根据所有定焦区后表面的所有点的矢高数据生成镜片后表面。与传统非球面镜片仿真结果对比,表明渐进环焦自由曲面镜片光焦度和散光符合理论设计要求,符合正常人眼在看物体时眼球的调节功能,镜片边缘也较薄,镜片的棱镜度也较小。设计为渐进多焦点自由曲面镜片提供了一种新的途径。     

pH协同血清白蛋白对单个活态人红细胞作用的拉曼光谱研究

红细胞是维持生命最重要的细胞之一,pH是影响其结构功能的重要因素。 结合人血液中存在血清白蛋白,且可能会对红细胞起作用的特点,在模拟人体内血液中血清白蛋白与血红蛋白摩尔比值的条件下,研究pH协同血清白蛋白对单个活态人红细胞的形态,细胞膜变形能力及胞内血红蛋白结构变化的影响。 结果显示,不同pH下,红细胞的表面形态、 膜变形能力的变化规律与其胞内血红蛋白结构的变化有关：在pH 4.14,4.76,10.18时,红细胞胞内血红蛋白螺旋结构的减少、 疏水性氨基酸的暴露,血红素珠蛋白结合状态的改变,影响了血红蛋白结构的稳定性,从而导致红细胞的结构发生变化,其形态、 膜变形能力与正常值相比,变化结果显著。 而在pH 6.51和7.80下,血红蛋白的拉曼谱结果并未发现有上述变化情况,胞内血红蛋白的结构没有发生改变,红细胞的形态、 膜变形能力也接近于正常值。 在pH 5.49和8.76下,红细胞的表面形态和膜变形能力都有不同程度的变差,但其胞内血红蛋白的结构并没有改变,提示红细胞的形态和变形能力的改变可能是可逆的。 结果表明,pH协同血清白蛋白的作用下,血清白蛋白能对红细胞起保护作用,增强红细胞调节、 缓冲环境pH变化的能力。 研究结果全面地揭示了在模拟人体内血液中血清白蛋白与血红蛋白摩尔比值的情况下,红细胞结构功能的变化情况,不仅有助于阐明红细胞在有关生理、 病理状态下的结构与功能的变化,而且对其临床表现与有关防治对策都有重要的指导意义。     

体系Mg(NO3)2-MgCl2-H2O作为相变储能材料的相图预测

应用修正的BET热力学模型对Mg(NO₃)₂-MgCl₂-H₂O体系在273～373 K的相图进行预测, 发现两个共晶点, 并通过实验对共晶点组成材料的吸热和放热行为进行测定, 发现三元共晶点Mg(NO₃)₂•6H₂O(45.6%)-Mg(NO₃)₂•2H₂O (29.6%)-MgCl₂•6H₂O(24.8%)储能效果较差, 而二元共晶点Mg(NO₃)₂•6H₂O(61.6%)-MgCl₂•6H₂O(38.4%)在熔点附近具有很好的储放热能力, 其相变热焓经差热分析为136.8 J•g^－1, 说明该材料可用作潜在的相变储能材料.     

形貌可控表面修饰纳米级tio2的合成与表征

纳米tio2;超临界co2;非水解;形貌可控;表面修饰;纳米棒