Scanning transmission electron microscopy: A review of high angle annular dark field and annular bright field imaging and applications in lithium-ion batteries

Scanning transmission electron microscopy(STEM) has been shown as powerful tools for material characterization,especially after the appearance of aberration-corrector which greatly enhances the resolution of STEM. High angle annular dark field(HAADF) and annular bright field(ABF) imaging of the aberration-corrected STEM are widely used due to their high-resolution capabilities and easily interpretable image contrasts. However, HAADF mode of the STEM is still limited in detecting light elements due to the weak electron-scattering power. ABF mode of the STEM could detect light and heavy elements simultaneously, providing unprecedented opportunities for probing unknown structures of materials. Atomiclevel structure investigation of materials has been achieved by means of these imaging modes, which is invaluable in many fields for either improving properties of materials or developing new materials. This paper aims to provide a introduction of HAADF and ABF imaging techniques and reviews their applications in characterization of cathode materials, study of electrochemical reaction mechanisms, and exploring the effective design of lithium-ion batteries(LIBs). The future prospects of the STEM are also discussed.     

基于TPS和蒙特卡罗计算的12C肿瘤放射治疗In-beam PET剂量监测研究

In-beam PET成像是碳离子放射治疗剂量监测的有效手段,可以对碳离子放疗过程的物理剂量分布和生物剂量分布进行实时监测。结合放射治疗计划系统(TPS)和蒙特卡罗(MC)模拟分别对静态均匀水模体和腹部肿瘤CT图像进行治疗计划设计、MC计算和PET成像,比较TPS肿瘤靶区剂量分布、MC模拟剂量分布和PET成像三者之间的一致性。TPS和MC模拟中相对生物学效应(RBE)的计算均采用线性二次模型(LQ)。研究结果显示,TPS和MC计算的静态均匀水模体、单野治疗腹部肿瘤的物理剂量、RBE加权剂量在SOBP区域的平均误差均在0.5%和2%以内。碳离子束流能量为120~400 MeV/u时,束流方向剂量深度分布与PET成像在SOBP区域的位置差异均在8 mm以内。In-beam PET可作为碳离子放射治疗中位置验证和剂量验证的有效手段。     

第八届物理学史学术年会在南开大学召开

 1995年10月8日至12日,国内40多个科研、教学与出版编辑单位的60多位物理学史工作者,聚会在南开大学。召开了以纪念X射线发现和现代物理学革命100周年为中心主题的第八届物理学史学术年会。     

统计结构含氟丙烯酸酯共聚物的合成与表征

本文对含氟丙烯酸酯(FMA)与甲基丙烯酸丁酯(BMA)的RAFT细乳液共聚合及动力学进行了研究, 计算得到了FMA与BMA的竞聚率并制备出具有统计结构的含氟共聚物乳液.     

河口卷流与沿岸海水的相互作用

本文发展了一个解析的数学模型,用来描述密度层化的河口陆架水相互作用区上的定常流动。将各运动量按照垂直Ekman层的相对厚度展开后可以证明,在每一层中的零阶运动是地转的。据一阶运动的平衡关系,对于线性倾斜的海底地形,本文得到了流线分布的显式解。可以证明,河口卷流的流动特征依赖于口门处的层化和流动结构、海底坡度和背景沿岸流场。在一定条件下,在河口卷流的离岸一侧存在着盐锋。这些结果被用来同长江口和Chesapeake Bay(在美国)等河口流动情况进行了比较。     

硅胶担载离子液体催化剂的制备及其在由胺制二取代脲反应中的应用

 采用溶胶-凝胶法制备了硅胶负载Rh(PPh3)3Cl-离子液体催化剂Rh-DMImBF4/SiO2-gel,并对其催化胺类化合物氧化羰化制二取代脲反应的活性进行了考察. 结果表明,该催化体系对胺类化合物氧化羰化制二取代脲反应具有较高的催化活性,产物分离简单,催化剂易回收且具有较好的重复使用性能. 以氧为氧化剂时,苯胺转化率可达95%,脲的选择性可达98%以上. 以硝基苯为氧化剂时,苯胺转化率为93%,硝基苯转化率为92%,脲的选择性为98%以上,转化频率均超过11000 mol/(mol·h). 此外,还制备了Co-DMImBF4/SiO2-gel,Pd-DMImBF4/SiO2-gel和Ru-DMImBF4/SiO2-gel等催化剂,并对其催化氧化羰化胺类化合物的性能进行了考察.     

生物样品二恶英分析中两个常见干扰峰的鉴定

利用高分辨气相色谱/高分辨质谱联用仪（HRGC/HRMS）和高分辨气相色谱/低分辨质谱仪（HRGC/LRMS）对实际生物样品中二恶英（polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans,PCDD/Fs）的分析过程中¹³C标记的2,3,7,8-四氯代二苯并呋喃（¹³C₁₂-2,3,7,8-TCDF）监测碎片离子通道的两个常见干扰峰进行了分析鉴定。通过实际样品分析结果首先推测这两个干扰峰可能为有机氯农药类化合物滴滴涕（DDT）降解产物滴滴伊（DDE）的两个异构体,其次采用DDE的标准溶液（包括o,p’-DDE和p,p’-DDE）进行分析确认。通过HRGC/HRMS的色谱峰分离效果分析、色谱保留时间匹配以及与DDE碎片离子的理论丰度比进行比较,最终确认实际样品分析中的两个干扰峰依次为o,p’-DDE和p,p’-DDE。本文可为生物样品中二恶英的准确识别提供重要参考。     

基于递推-变换方法计算圆柱面网络的等效电阻及复阻抗

获得任意电阻网络等效电阻的解析解一直是科学和数学上的难题.本文采用递推-变换方法研究了一类任意m×n阶圆柱面网络的等效电阻及复阻抗问题.首先采用网络分析建立递推矩阵方程模型;其次构造对角化矩阵变换方法以便获得矩阵的特征值和特征向量,从而获得矩阵方程的通解;再次采用网络分析建立边界条件约束方程模型,进而获得矩阵方程的特解;最后利用矩阵逆变换给出支路电流的解析解,从而获得任意m×n阶圆柱面网络轴线上等效电阻的解析解,所得结果由特征根构成及单求和表达.作为公式的应用,给出了任意半无限和无限情形时的数个新的等效电阻公式,在与其他文献结论的对比研究中得到了一个有趣的新的三角函数恒等式.研究了圆柱面RLC网络的等效复阻抗问题,给出了精确的等效复阻抗公式.     

大流量采样高分辨气相色谱/高分辨质谱法测定大气中的多氯联苯和多溴联苯醚

建立了大流量空气采样高分辨气相色谱/高分辨质谱(HRGC/HRMS)同时分析测定大气样品中多氯联苯(PCBs)和多溴联苯醚(PBDEs)的分析方法。结果表明在采样过程中污染物没有发生穿透。通过添加 13C同位素标准物质进行评价,PCBs和PBDEs的加标回收率分别为60.7%～121.4%和69.9%～140.4%,均符合美国环保署相关方法的要求。PCBs和PBDEs的方法检出限分别低于0.019 pg/m3和0.189 pg/m3;色谱分离效果良好,可以满足大气样品中PCBs和PBDEs的监测需要。     

氟代丙烯酸酯三元共聚物细乳液的合成与表征

在低乳化剂用量和不加助乳化剂的条件下,采用细乳液聚合方法,合成了平均粒径在110～150nm的氟代丙烯酸酯(FA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)及甲基丙烯酸丁酯(BMA)三元共聚物乳液.利用GPC,FTIR及¹HNMR谱表征了共聚物分子量和结构组成,采用激光光散射法研究了聚合过程中粒径变化规律,通过接触角方法对共聚物表面性能进行了表征.结果表明,油溶性引发剂AIBN引发FA-MMA-BMA三元细乳液共聚合的主要成核场所为单体液滴.即每个单体液滴都是一个独立的微型反应器,可避免因为单体水溶性的差异而使共聚组成产生漂移.细乳液聚合合成含氟共聚物乳液的分子量分布窄(1.3～1.5),乳液稳定性能好,共聚物在低含氟量下即表现出优异的疏水疏油性能.