基于光纤粗锥型马赫-曾德尔干涉仪的高灵敏度温度传感器的研制

光纤传感是现代光纤技术的重要应用之一。制作了一种基于两个单模光纤粗锥串接的全光纤型马赫-曾德尔高温高灵敏温度传感器。纤芯中传输的光通过第一个光纤锥耦合, 一部分进入纤芯传输,另一部分进入包层形成包层模,纤芯模和包层模具有不同的有效折射率,经过干涉臂的传输产生了光程差。纤芯和包层传输的光再经过第二个光纤锥耦合,形成干涉进入输出光纤传输。对不同长度的传感器进行实验研究,得出传感臂长度与干涉周期之间的关系。研究了传感器温度响应特性,给出了温度响应灵敏度。实验结果表明,在30～400 ℃温度范围内,长度为35 mm的传感器可以得到较高的温度响应灵敏度,其响应灵敏度为0.115 nm·℃-1。利用傅里叶变换对传感器透射谱进行了分析,可以确定在长度为35 mm的传感器中仅有基模LP₀₁和高阶模LP₀₈两种模式,透射谱就是由这两种模式干涉形成的。该传感器体积小、精度高、抗电磁干扰,具有易于制作、对比度大、质轻、灵敏度高、耐高温等优点。可用于高温气体温度测量及油气井测井等领域的高灵敏度温度传感测量。     

全氟烷基取代的芴基炔膦酸二乙酯化合物的一锅法合成

报道了一种以茚酮、丙二腈、全氟烷基炔膦酸二乙酯为原料合成全氟烷基取代的芴基炔膦酸二乙酯类化合物的新方法.采用一锅合成法,可将不同基团取代的茚酮直接转化为一系列相应的全氟烷基取代的芴基炔膦酸二乙酯衍生物.整个反应过程无需金属催化,具备反应条件温和、区域选择性好、产率较高、操作简便等优点.     

基于光纤气泡和纤芯失配的Mach-Zehnder干涉液体折射率传感器

介绍了一种基于光纤气泡和纤芯失配的Mach-Zehnder干涉液体折射率传感器. 将两根纤芯经过腐蚀的普通单模光纤熔接在一起, 在熔接点处形成一个气泡, 在距气泡20 mm处级联一段20 mm的细芯光纤, 再接入一段单模光纤, 形成单模光纤-气泡-单模光纤-细芯光纤-单模光纤结构的传感器. 气泡与光纤芯径失配处的两个节点起到光纤耦合器的作用, 从而形成光纤Mach-Zehnder干涉仪. 环境液体折射率的变化,将使得传感器透射谱能量发生变化, 通过测量干涉谱波峰峰值能量从而实现对折射率的测量. 并对所制作传感器的折射率响应特性进行了实验研究, 实验结果表明干涉谱波峰峰值能量与环境液体折射率之间存在良好的线性关系, 当环境液体折射率变化范围在1.351–1.402时, 响应灵敏度为143.537 dB/RIU, 线性度0.996. 该传感器在生物化学领域有较好的应用前景. 关键词： 光纤气泡 纤芯失配 Mach-Zehnder干涉仪 折射率传感     

振荡流热管换热器的数值模拟及场协同分析

振荡流热管是一种新型高效传热元件,本文采用数值模拟的方法研究了振荡流热管换热器内的流动与换热情况,并结合场协同理论分析了换热器内管子排列方式、热风进口温度和进口流量对振荡流热管换热器换热情况的影响。模拟结果显示,换热器内管子叉排排列方式的换热效果优于顺排方式,热风进口流量对换热器内温差场均匀性影响较大,而热风进口温度对温差场均匀性影响较小。这些结果对振荡流热管换热器的设计具有一定的指导意义。     

珠江三角洲夏季臭氧区域污染及其控制因素分析

2006年夏季,在珠江三角洲(简称珠三角)开展了一次大型野外综合空气质量观测实验.实验包括了珠三角现有的环境监测网络和两个额外设置的超级观测站.本文基于环境监测网络的观测结果对区域臭氧污染状况和污染过程进行了分析,对各站点所记录的气团光化学属性进行了诊断.结果发现,两个超级站点分别对应着污染城市地区和下风向远郊区的光化学条件,它们较好地覆盖了区域尺度上主要的臭氧高值区.使用基于观测的模型对超级站上臭氧的光化学产生过程及臭氧控制区进行了分析.结果显示,第一,模式中的醛类化学和缺失的HONO化学对于臭氧光化学产生具有重要影响;第二,在城市地区,臭氧的光化学产生速率主要受人为源排放碳氢化合物控制;而在城市远郊区,臭氧的光化学产生速率主要受NO控制;第三,重要的人为源排放的碳氢化合物是烯烃和芳香烃.使用O′x和NOz的回归结果对臭氧产生效率进行了估算,发现城市和郊区的数值存在显著差异(分别为2.1和7.8),这从侧面支持了模型对于城市和郊区臭氧控制区属性的判断.     

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定车用催化剂中铂、钯、铑

提出了电感耦合等离子体质谱法同时测定车用催化剂中铂、钯和铑的含量。样品0.100 0g经盐酸6mL、硝酸3mL、氢氟酸1mL和水4mL消解,选择195Pt、105Pd和103 Rh为待测同位素。铂、钯和铑的检出限(3σ)分别为0.003,0.5,0.002μg·L-1。方法用于5种催化剂样品的分析,测定结果与另两家实验室测定结果相一致。铂、钯和铑的回收率在85.5%～101%之间。     

基于光纤气泡级联的高灵敏度马赫曾德干涉液体折射率传感器

通过化学腐蚀方法制作了一种基于光纤气泡级联马赫曾德干涉液体折射率传感器.在细芯光纤两端熔接切割端面被腐蚀的单模光纤,构成气泡-细芯光纤-气泡结构,该结构中两个气泡耦合光场,细芯光纤作为传感臂,构成光纤马赫曾德干涉仪.对该传感器的干涉谱能量随折射率的变化规律进行了研究,结果表明:干涉谱的能量与环境折射率之间存在较好的线性关系,同时波长变化对环境折射率变化不敏感;当外界折射率变化范围在1.345~1.389时,传感器的灵敏度为-216.21dB/RIU.该传感器在生物化学领域有较好的应用前景.     

气候变化中的化学问题

气候变化是一个复杂体系中的科学问题。探讨大气中化学组分及化学过程的气候效应是目前这一研究的活跃领域。大气氧化剂和颗粒物是我国城市和区域大气中的关键污染物,在气候变化中也具有不容忽视的作用,分析和估算其直接和间接的气候效应,有助于丰富和完善对气候变化过程的科学认识。     

松树排放丙酮的定量化方法

在流动式反应箱中对松树(pinus sylvestris)的丙酮排放进行了测定. 在光强一定的条件下, 丙酮排放速率随叶面温度指数上升, 而在叶面温度一定时, 丙酮排放速率随光强的增加而增加, 松树在黑暗条件下也排放丙酮. 松树释放的丙酮在其暴露于¹³CO₂ 的同时即被¹³C标记, 但计算显示只有不到20%的丙酮是被标记的分子. 松树排放丙酮可能是温度控制过程和光强控制过程同时贡献的结果, 据此提出参数化方程对丙酮排放速率的短期变化进行模拟.     

1,1-环丁烷二羧酸单、双核铜配合物的合成、晶体结构、热分析和磁性

Two new copper complexes, [Cu（cbdc）（phen）（H2O）]·2H2O （1） and [Cu2（cbdc）（phen）2（H2O）2]（ClO4）2·H2O （2） （cbdc= 1,1-cyclobutanedicarboxylate and phen= 1,10-phenanthroline）, were synthesized by reaction of cbdc with Cu（ClO4）2 and phen in ethanol aqueous solution. Complex 1 crystallizes in monoclinic system with space group P2（1）/c and a=0.9428（4） nm, b= 1.2183（5） nm, c= 1.6265（7） nm, β= 102.418（5）°, V= 1.8246（13） nm^3, Z=4, R=0.0445, wR2=0.0947. The structure of 1 is discretely mononuclear, which is packed by π…π interaction forming a 3D supramolecular structure where Cu（Ⅱ） ion is five-coordinated and has square-pyramidal coordination geometry. Its thermal decomposition procedure detail was studied by thermal analysis TG-DSC. Complex 2 belongs to monoclinic system with space group P2（1）/c and a=0.8897（3） nm, b= 1.9130（8） nm, c= 1.9936（8） nm,β=99.04（2）°, V=3.351（2） nm^3, Z=4, R=0.0540, wR2=0.1102. The structure of 2 is a discrete binucleus, where Cu（1） is four-coordinated by phen and cbdc in a square-planar geometry while Cu（2） is five-coordinated by phen, one O of cbdc and two H2O, which can be best described as distorted trigonal-bipyramidal geometry. Cu（1） and Cu（2） are linked by carboxylic group of cbdc in a bidentate bridging fashion. Variable-temperatttre magnetic susceptibilities of 2 in 2-300 K showed that its magnetic behavior obeyed Curie law.