Beam collimation for CSNS/RCS

The current design of the CSNS/RCS beam collimation system consists of a two-stage betatron collimation and a single momentum collimator. This paper summarizes various aspects of collimator design, including collimation principle and layout, material choice and collimator mechanical structure, etc. At last, radiation and thermal analysis are carried out to illustrate the feasibility of the current beam collimation scheme.     

Analysis of radiation environmental safety for China＇s Spallation Neutron Source （CSNS）

The China Spallation Neutron Source（CSNS） is going to be located in Dalang Town,Dongguan City in the Guangdong Province.In this paper we report the results of the parameters related with environment safety based on experiential calculations and Monte Carlo simulations.The main project of the accelerator is an under ground construction.On top there is a 0.5 m concrete and 5.0 m soil covering for shielding,which can reduce the dose out of the tunnel＇s top down to 0.2 μSv/h.For the residents on the boundary of the CSNS,the dose produced by skyshine,which is caused by the penetrated radiation leaking from the top of the accelerator,is no more than 0.68 μSv/a.When CSNS is operating normally,the maximal annual effective dose due to the emission of gas from the tunnel is 2.40×10-3 mSv/a to the public adult,and 2.29×10-3 mSv/a to a child,both values are two orders of magnitude less than the limiting value for control and management.CSNS may give rise to an activation of the soil and groundwater in the nearest tunnels,where the main productions are 3H,7Be,22Na,54Mn,etc.But the specific activity is less than the exempt specific activity in the national standard GB13376-92.So it is safe to say that the environmental impact caused by the activation of soil and groundwater is insignificant.To sum up,for CSNS,as a powerful neutron source device,driven by a highenergy high-current proton accelerator,a lot of potential factors affecting the environment exist.However,as long as effective shieldings for protection are adopted and strict rules are drafted,the environmental impact can be kept under control within the limits of the national standard.     

ZnO纳米线/棒阵列的水热法制备及应用研究进展

氧化锌(ZnO)纳米线/棒阵列的质量决定了所构建光电器件的性能. 为了制备出比表面积更大、垂直性更好以及无根部融合的高质量ZnO纳米线/棒阵列, 本文概述了近几年两步水热法可控制备ZnO纳米线/棒阵列的研究进展, 分别探讨了种子层、生长液和生长方法对纳米线/棒阵列形貌的影响, 详细分析了氨水、六次甲基四胺和聚乙烯亚胺对于促进纳米线/棒阵列生长的作用机理, 提出了通过微流控技术可控制备ZnO纳米线阵列提高纳米线生长效率的方法. 最后介绍了ZnO纳米线/棒阵列的形貌对于提高染料敏化太阳能电池、纳米发电机、气体传感器和场发射器件性能的重要作用, 并对未来两步水热法制备ZnO纳米线/棒阵列的发展趋势进行了展望.     

非齐次光纤介质中非线性薛定谔方程的相似变换与精确解

基于李群理论和符号计算, 获得了具有增益/损耗项和频率啁啾项的非齐次光纤介质中的非线性薛定谔方程的相似变换; 利用所得变换, 把具有群速度参数、克尔非线性效应参数、相位调制参数和增益/损耗参数的变系数非线性薛定谔方程约化为相应常系数非线性薛定谔方程. 通过一个广义的直接求解方法, 构造了常系数非线性薛定谔方程的一组亮孤子解和一组暗孤子解, 进而得到了变系数非线性薛定谔方程丰富的精确解. 最后对所得亮孤子解和暗孤子解进行了动力学分析与讨论.     

温度和盐度对南移养殖刺参(Apostichopus japonicus)胚胎和幼体发育的影响

采用浙江省苍南县养殖海区人工越冬养殖、性腺成熟的刺参为材料,观察并描述了精卵排放至稚参的整个胚胎发育和幼体变态过程,温度和盐度对其胚胎和幼体发育的影响.结果表明,在水温21℃,盐度28.6‰,p H 8.0的条件下,整个胚胎发育过程需要31 h左右,变态发育至稚参需13~15 d.不同水温和盐度对受精卵的孵化率、胚胎发育和幼体的变态时间有显著影响.南移刺参胚胎和幼体发育适宜的水温范围为18~21℃,水温下降至15℃不能受精,适宜的盐度范围为28.6‰~32.4‰,盐度降低至20.5‰或升高至39.1‰,受精卵均不能正常发育.     

渗硫层与FeS粉末摩擦学机理的对比研究

为了改善GCr15轴承钢在脂润滑条件下的摩擦学性能,通过2种方法将FeS固体润滑材料应用于脂润滑下轴承钢材料的摩擦过程中.通过低温离子渗硫处理在轴承钢表面制取渗硫层;将FeS材料研磨成微米粉末添加到润滑脂中.在球-盘摩擦磨损试验机上对比研究了轴承钢渗硫层和使用FeS微米粉末的摩擦学性能.研究表明:在材料表面制取渗硫层和使用FeS粉末均可有效改善轴承钢在脂润滑条件下的减摩抗磨性能.在较低转速和载荷下,轴承钢表面渗硫层的摩擦磨损性能较使用FeS粉末更好,而在高速重载的工况下,轴承钢表面在使用FeS粉末时体现出更好的抗磨性能.     

光通信波段中基于谷霍尔效应的单向波导

提出了一种基于谷霍尔效应的单向波导,波导结构由两种不同拓扑性质的光子晶体组成.这两种光子晶体均是由Al70Ga30As和Si介质柱构成,可以实现光在通信波段中的单向通过.仿真结果表明,所提结构不仅可以实现光路的大角度转弯,还对缺陷具有良好的耐受性,为具有高效光传输特性的新型光波导设计提供了参考.     

金属-电介质复合结构实现荧光远场增强

本文提出一种大尺度的金属-电介质复合微纳结构(银-硅结构),用于提高荧光生物检测的灵敏度及解决荧光物质距离结构远场范围时荧光增强的近场局限。这种大尺度的金属-电介质复合微纳结构与之前的金属-电介质复合微纳结构不同,其通过光的散射和干涉实现了荧光物质距离结构远场范围时的荧光增强。在本文中,通过采用时域有限差分法,主要从荧光激发和荧光发射两个过程研究银-硅结构。结果表明,在激发过程中,银-硅结构的荧光强度高于玻璃结构且位于银-硅结构两柱之间的狭缝中的电场分布比金属结构(银结构)更均匀,因此在银-硅结构中可以实现荧光增强,而且分子运动行为的检测更准确。在发射过程中,当荧光纳米粒子距离结构远场范围内时,与玻璃相比,银-硅结构可以实现更好的荧光增强效果。利用银-硅结构实现荧光增强的机理是光的散射和干涉,荧光被银膜向上散射,同时,结构两侧的银/硅柱也散射一部分荧光,荧光相互干涉传播至远场实现荧光增强。此外,银-硅结构易于制备和集成。因此,其可以很好地应用于生物传感领域。     

OBE理念下大学生创新实验项目的探究与实践

介绍了OBE教育理念下以“离子型铱配合物的合成及性能研究”作为大学生创新实验训练项目的实施过程。实验内容以2-(4-氟苯基)吡啶、1-(4-氟苯基)异喹啉为主配体,4,4′-二叔丁基-2,2′-联吡啶为中性配体,六氟磷酸根为阴离子合成了2种离子型的铱配合物。2种配合物分别展现出绿光和红光发射,量子效率分别达到85%和73%。整个项目的实施过程以学生为中心,紧密联系科学研究的热点并结合专业理论知识,不仅培养了学生的科研兴趣和创新能力,也锻炼了学生的综合实验能力,取得了较好的学习效果。     

基于LPC2214的嵌入式轮机模拟器PPU的设计

为了解决轮机模拟器船舶电站报警信息和工作状态等信息显示不直观、参数设置繁琐和人机交互性差等问题,设计一种基于LPC2214的嵌入式轮机模拟器船舶电站并车与保护系统。系统包括以NXP LPC2214为核心的MCU单元、以太网和RS485为核心的通信单元、LCD和LED显示单元、按键检测单元。处理器通过以太网接收分布在现场的其他信号采集板卡的状态信息,解析后根据状态信息和相关流程做出判断,实现船舶电站发电机的自动启动、自动调速、自动并车、自动负载转移、自动解列、自动停车以及保护功能;将电站的状态信息实时显示在LCD上或者通过LED灯指示;并通过检测按键,实现对相关参数的设置以及LCD显示信息的查询。经过实验该系统能够实时准确地采集船舶电站的各项参数,人机交互性较好,成本低,扩展性好,能够对整个船舶的电力系统进行自动控制。