Study of ozone generation in an atmospheric dielectric barrier discharge reactor

Ozone (O₃) generation in a dielectric barrier discharge (DBD) reactor driven by a pulsed power supply was investigated at atmospheric pressure and room temperature. An O₃ generation efficiency model is established in which discharge power, O₂ concentration, gas flow rate, and volume of the discharge space are included. Constants in the O₃ generation efficiency model were obtained by fitting the model with experiment results. O₃ concentration can be simply calculated from the energy density and initial O₂ concentration. Comparison on O₃ concentrations from calculation with references is given.     

利用多像素光子计数器的光学串话效应提高光子探测效率

通过分析多像素光子计数器(MPPC)的工作原理和其光学串话(OC)效应的特点,提出在使用MPPC输出雪崩信号的幅度或电荷量作为光子计数的参量时,利用MPPC的OC效应能提高MPPC的光子探测效率的观点,并从理论上分析了OC效应对光子探测效率的影响。理论分析结果显示,在这两种光子计数模式下,利用OC效应能明显提高MPPC的光子探测效率。利用本文模型计算得出当MPPC的雪崩单元数M为1 600个,忽略OC效应时的光子探测效率等于30%,光学串话概率等于50%,以及单脉冲入射光子数均值为10时,包含OC效应影响的等效光子探测效率可提高50%,达45%左右。该结果对MPPC在天体物理、粒子物理、荧光光谱探测等弱光探测场合的应用有一定指导意义。     

Mixing in horizontally heterogeneous flows

An experimental study of mixing across density interfaces produced by laterally heterogenous turbulence is presented in this paper. The turbulence is generated by a flow or air bubles rising through a density interface produced by brine and fresh water. The mixing efficiency, , of the process is measured comparing the increase in potential energy with the available kinetic energy. We find that there is a decrease in the global mixing efficiency of the process with the length of the tank, the shape of (Ri) depends also on the air flow producing the turbulence, showing a geometrical limit to the ammount of kinetic energy which may be used for mixing.     

混合层强化混合的数值研究

受 Ｗａｎｇ ＆ Ｆｉｅｄｌｅｒ（１９９７）的实验的启发，采用高阶精度的差分格式，通过数值模拟的方法，研究了二维混合层及限于两平板间的二维混合层（二维受限混合层）入口处加振动对提高混合层混合效率的作用．计算结果表明：对二维混合层，振动的频率越低，在混合层中产生的大尺度涡结构的尺度越大，在频率很低时，涡具有相似性；对限于两平板间的二维混合层，在一定的振动频率下，混合层中产生的涡较大而且破碎得也较好，这将有利于混合．这一结论与 Ｗａｎｇ ＆ Ｆｉｅｄｌｅｒ（１９９７）的实验观测到的结果是一致的．     

干摩擦条件下聚甲醛塑料动力齿轮传动啮合效率的分析研究与计算

从高分子材料的粘弹性力学模型出发，推导出塑料与钢齿轮副粘滞发热损耗功率的计算公式，并以此为基础，结合塑料材料的弹性模量和滑动摩擦系数的测试数据，考虑温度、弹性模量、摩擦系数及载荷之间复杂的偶合关系，研究并提出了一种在干摩擦条件下塑料与钢齿轮副啮合效率的数值计算方法，运用这种方法，可以方便地获得任意啮合位置的瞬时啮合效率及一个啮合循环中的平均啮合效率，通过对聚甲醛与４５＾＃钢齿轮副的计算发现，在干摩     

量子垒生长速率对InGaN基绿光LED性能的影响

利用MOCVD技术在图形化Si(111)衬底上生长了InGaN/GaN绿光LED外延材料。在GaN量子垒的生长过程中,保持NH3流量不变,通过调节三乙基镓(TEGa)源的流量来改变垒生长速率,研究了量子垒生长速率对LED性能的影响。使用二次离子质谱仪(SIMS)和荧光显微镜(FLM)分别对量子阱的阱垒界面及晶体质量进行了表征,使用电致发光测试系统对LED光电性能进行了表征。实验结果表明,垒慢速生长,在整个测试电流密度范围内,外量子效率(EQE)明显提升。我们认为,小电流密度下,EQE的提升归结为量子阱晶体质量的改善;而大电流密度下,EQE的提升则归结为阱垒界面陡峭程度的提升。     

气力提升系统气液两相流数值模拟分析

污水处理、油田采油、液态金属冷却反应堆和磁流体动力转换器等领域采用气力提升系统有其显著优势.由于不同液体介质与气体介质密度对气力提升系统性能影响较大,因此本文基于Fluent仿真软件,采用欧拉模型、k-ω剪切应力输运湍流模型数值模拟了氮气-水、氮气-煤油、氮气-水银及空气-水、氩气-水、氮气-水下气力提升系统内气液两相流动行为,分析了系统稳定时提升立管内气相体积分数、提升液体流量、提升效率、提升管出口处液体径向速度的变化规律.研究结果表明:1)氮气-水、氮气-煤油、氮气-水银系统中,提升管内液体介质密度越大,提升管内气相体积分数越小、提升液体流量越大、提升效率越高;2)空气-水、氩气-水、氮气-水系统中,提升管内气体介质密度越大,提升管内气相体积分数越小、提升液体流量越大、提升效率峰值越小;3)提升管出口处提升液体径向速度随气体充入量的不断增加而整体波动升高,最终管轴中心附近液体速度较大,管壁附近液体速度较小.本文研究成果为污水处理、气举采油、液态重金属冷却核反应堆和磁流体动力转换器等应用领域的气力提升技术的优化提供科学的理论基础.     

基于锑化物二类超晶格的多色红外探测器研究进展

近年来InAs/GaSb二类超晶格红外探测器在材料晶体结构生长、器件结构设计与成像应用方面取得了飞速发展。尤其在多色红外探测方面,二类超晶格材料以其具备的带隙可调、暗电流小、量子效率高、材料均匀性高,以及成本低等优越性能,使其逐步成为第三代红外焦平面探测器的优选材料。本文阐述了锑化物窄带隙半导体研究中心的锑化物多色红外探测器研究进展。本团队成功实现了低噪声、高量子效率以及低光学串扰的短/中、短/长、中/长、长/长、中/长/甚长波等多种高性能多色红外探测器研制。     

Exploring the electro‐optical properties of conjugated polymers based on oligo‐selenophene and oligo(3,4‐ethylenedioxyselenophene)

For seeking high‐efficiency narrow‐band‐gap donor materials to enhance short‐circuit current density for organic solar cells, a series of oligo‐selenophene (OS) and oligo(3,4‐ethylenedioxyselenophene) (OEDOS) with various chain lengths were designed and characterized using density functional theory (DFT) and time‐dependent DFT calculations. Based on the results, it can be seen that with increasing chain length of the oligomers in both syn‐ and anti‐adding manners, the bond length alternation is decreased which indicates that the π‐electron delocalization is increased. Also, when the chain length is increased the electronic energy gap and the optical energy gap are decreased. It can be concluded that the syn‐(OS)_n=10,14,15, anti‐(OS)_n=14 and anti‐(OEDOS)_n=7–12 oligomers can act as low‐band‐gap polymers. Therefore they can absorb more sunlight based on maximum wavelength (higher than 620 nm). Furthermore, a red shift in the simulated absorption spectra of (OS)_n and (OEDOS)_n donors is observed. It is found that (OS)_n=14,15 with syn configuration of the extended oligomers is the most suitable donor for the design of high‐performance organic solar cells possessing a narrow electronic band gap, high exciton lifetime and broad and intense absorption spectra that cover the solar spectrum leading to complete light‐harvesting efficiency.     

KClO_4/Zr在石英管内的燃烧发射光谱与燃烧产物分析

为了研究燃烧条件对KClO_4/Zr烟火剂燃烧过程中光辐射性能的影响,考察了KClO_4/Zr在开放环境和不同规格封闭石英管内的燃烧发射光谱和燃烧产物。借助光纤光谱仪、光电二极管和示波器测试了烟火剂燃烧过程中的光辐射能量分布和闪光时间-强度曲线,分析了所得发射光谱在(590±10),(750±10)和(808±10)nm三个主吸收波段内的光谱效率,借助SEM表征了不同燃烧条件下KClO_4/Zr燃烧产物的形貌。结果表明:在开放条件下燃烧时,KClO_4/Zr的燃烧发射光谱在可见光到近红外的宽波段内,最强辐射出现在730~820nm波段。在石英管内封闭燃烧时,随着石英管体积的减少,在石英管外检测到的燃烧发射光谱强度逐渐减弱,光谱能量分布也呈现不同的变化规律,而且对火焰发射光谱分布进行处理后,随着石英管体积的变化,得到(590±10),(750±10)和(808±10)nm波段的光谱效率也呈现不同的变化规律。但是,随着石英管体积的减少,KClO_4/Zr烟火剂的爆燃闪光辐射时间逐渐缩短,峰值辐射强度逐渐提高。增加石英管的直径,有利于在管外获得更高的有效光辐射能量,减少石英管的直径,则有利于提高烟火剂的峰值辐射强度。随着管直径的增大,KClO_4燃烧更加充分,产物粒径较小,呈规则的球状。而管长度的改变对反应并无太大影响。