抗干涉齿轮集机构最优归一化编码的理论与方法

抗干涉齿轮集(CMG,Counter-Meshing Gears)机构是一种可用于确保要害系统安全性的机械组合锁的密码鉴别机构。对于N个"A"和N个"B"任意组合的二元解锁符号序列,如何用最小、固定的齿轮层数C和齿轮分度数D实现相应CMG机构密码鉴别齿牙的二元装定编码,是具有重要实用背景的CMG机构最优归一化编码问题。借助此前报道的CMG机构分类方法、二维迷宫映射图、关键陷阱格点(CTG,Critical Route Grid)的三色循环着色编码方法等工具,系统论述了CMG机构最优归一化编码的理论与方法。给出了两种可选的编码方法,及每种方法最小编码空间需求(用C×D表征)和编码算法。根据编码空间和解锁符号序列的字长,定义了表征CMG机构编码效率的优值。利用这个物理概念清晰的优值比较两种可选的最优归一化编码方法,得到编码空间为C=3,D=N+2的第一类CMG机构是首选方法的结论。对于第一类CMG机构,最优归一化编码与先前报道的最少齿轮层数的优化编码并无不同,两者都需要最小C=3,D=N+2的编码空间,且CTG三色循环着色编码方法同样适用。应用CTG三色循环着色编码方法会在校验二维迷宫映射图中留下一个显著的指纹特征,全部CTG会被循环有规律地分配到仅三个颜色集上,也即设定的用于误码锁定的A-B复合齿轮之间的干涉将交替发生在仅三层密码齿轮上。     

褪黑激素的合成——介绍一个探索性有机化学实验

介绍一个面向大学二年级本科生的探索性实验。基于专利文献方法的合成路线较为适宜学生实验且具有良好训练价值:以邻苯二甲酰亚胺、1,3-二溴丙烷、乙酰乙酸乙酯、对甲氧基苯胺为基本原料,以Japp-Klingemann反应和Fischer吲哚合成法联用构建吲哚环,经水解脱羧、乙酰化,合成了褪黑激素。对学生在实验中的条件优化探索进行了简要介绍。     

内心与外心的探讨

<正>众所周知,三角形有五个心,而内心与外心则是里面最为常用的两个,现在就内心和外心的联合使用作一探讨,首先先介绍一个性质;     

α-联苯双酯合成的绿色化学探索

α-联苯双酯的绿色化学合成是一个面向大学二年级本科生的探索性实验。实验以没食子酸为原料,用安全低毒的碳酸二甲酯和二溴海因替代传统生产工艺中剧毒的硫酸二甲酯和强腐蚀性的溴素,制备α-联苯双酯。探索了一条适合本科生实验教学的制备α-联苯双酯的绿色合成路线。     

光纤传输激光驱动飞片实验研究

构建了一种基于光纤传输高功率激光的飞片发射系统,并测试了飞片速度.飞片膜层为三明治结构:铝烧蚀层、氧化铝隔离层和铝飞片产生层.飞片膜层采用磁控溅射技术沉积在玻璃衬底上,总厚度为5.5 μm.激光辐照铝膜层产生高温高压等离子体,驱动剩余膜层产生高速飞片,速度达数km/s.同时,实验研究了光纤传能系统的输出激光空间分布特性和传输激光能量容量,它们决定了飞片的平面性和最大速度.光纤端面损伤是限制光纤传输激光能量容量的关键因素,光纤端面通过精密机械抛光和激光预处理可以获得理想的抗激光损伤能力.采用基于光纤阵列探针的时间序列测试技术获得了飞片的平均速度,并评估了飞片的平面性.采用搭建的基于光纤传输高功率激光的飞片发射系统获得了速度达1.7 km/s、直径接近1 mm的高速飞片. 关键词： 激光驱动飞片 激光辐照 光纤阵列探针 激光等离子体     

揭开护手霜的神秘面纱——介绍一个化学实验类科普产品

通过设计开发一款关于护手霜制作的化学实验类科普产品,向公众展示化学中乳化的现象及其背后的化学知识。设计思路主要包括优化配方、简化流程、美化器具,增强实验的观赏性和互动性,并通过制作科普视频和宣传手册,全面立体地展现了实验过程和化学原理。该科普产品具有贴近生活、易于推广、安全美观、便携性好、受众面广等特点。     

体声波力传感器灵敏度的微分-综合分析法

为了分析基于应力/应变效应的体声波(BAW)力传感器的敏感机理、准确计算其灵敏度,提出了一种用于BAW力传感器灵敏度分析的微分-综合分析法。该方法借鉴了微积分的原理,在Mason等效电路模型中将一个完整的BAW谐振器替换为多个谐振器微元的并联,从而将谐振器有源区面积A上应力/应变场的有限元计算结果与压电薄膜材料的力学特性、谐振器微元的电声学特性关联起来;最后,在射频电路仿真软件中进行等效电路的综合,得到整个BAW谐振器在应力/应变场作用下的阻抗特性曲线及其串/并联谐振频率。当BAW谐振器微元的划分足够细密时,获得的灵敏度分析结果将足够精确。为了论证该方法的原理,给出了一个直观的校核案例。以一个嵌入式FBAR结构的四梁BAW加速度计表头为例,介绍了该方法用于BAW力传感器灵敏度分析的详细过程。虽然案例中只讨论了一种应力/应变型BAW力传感器的单一力敏机理,但该方法具有普适性。并且,当谐振器微元小到接近其压电材料晶格的尺度时,就能与压电薄膜的力-声-电特性的第一性原理计算结果关联起来,实现从微观材料特性到介观器件物理的多尺度计算。     

大变形弹塑性率变分极值原理

在Updated Lagrangian率形式下,研究了大变形弹塑性率问题的对偶极值变分原理.证明了变分泛函的凸性取决于一个所谓的间隙函数.     

基于聚吡咯纳米线修饰玻碳电极的硝酸根电流型传感器研究

在玻碳电极表面,采用电聚合方法一步制备聚吡咯纳米线。由于聚吡咯的电化学氧化还原过程伴随有硝酸根的掺杂/脱掺杂,基于此构建了硝酸根电流型传感器。详细探讨了电聚合溶液的pH值、电聚合电位、电聚合时间、富集电位和富集时间对聚吡咯纳米线形貌,以及对硝酸根在修饰电极表面电化学响应的影响。在最佳条件下,构建的硝酸根传感器的线性范围为1.0×10-3～4.0×10-3 mol/L,检出限(S/N=3)达到2.2×10-4 mol/L,且具有良好的稳定性、重现性以及抗干扰能力。     

人肝细胞中甲基硫代砷酸的表征及其代谢过程的推测

利用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱(HPLC-ICP-MS)联用技术对染砷后Chang肝细胞中的砷代谢产物进行分析.借助合成标准,采用标准加入法,表征出肝细胞中一种未知砷代谢产物甲基硫代砷酸(MMTA).定量分析显示,MMTA含量随染砷浓度升高呈上升趋势.采用质量平衡分析法对双氧水处理前后的染砷细胞样品进行研究.结果显示,除小分子砷代谢产物外,细胞中部分砷代谢产物以大分子形态存在,推测其为砷蛋白类物质.由于MMTA系首次在人体肝细胞中发现,本研究结合实验现象和相关文献推测该物质系细胞代谢产物,并且其代谢途径与二甲基硫代砷酸相似,是以细胞内与其对应的一甲基亚砷酸为代谢起点.