天然气水合物的导热系数

分析介绍了关于水合物导热系数类玻璃体变化规律的三种模型及其相关测试手段、样品制备方法和测试结果。针对物性和测试手段的特点，笔者指出在制备测试样品的时候就要注意其生成品质。最后对比了国外相关实验结果和本实验室对制冷剂水合物的测量结果。     

基于MEMS线阵的便携式中红外水中油浓度速测仪

针对传统光谱测油仪存在的环境适应能力弱、分析速度慢、测量重复性差等问题,研制了一种便携式中红外水中油浓度速测仪。其核心光路采用典型的非对称折叠式M型Czerny-Turner光学结构,有效缩小仪器体积;使用周期性转动的斩光器调制红外光源,并对斩光器转速进行数字PID控制,调制精度达到±0.5%;采用固定光栅作为分光元件,无需光栅扫描装置且不存在转动误差;利用新型MEMS红外线传感器阵列探测调制后的光谱信号,显著提高光谱采集速度。光学仿真及实验结果表明仪器光谱范围为2 800~3 200cm-1,光谱分辨率达到6cm-1(@3 130cm-1),信噪比达到5 200∶1,谱图采集速度为13ms·幅-1,吸光度标准偏差优于3×10-3,满足了水中油测定国家标准要求。与已有红外光谱测油仪相比,该仪器小型便携,分析速度快,测量精度高,抗震防潮性能好,特别适用于环境监测部门对水中油浓度的现场实时测量,因此在水质监测领域具有广阔的应用前景。     

基于DWDM的经典-量子信息共信道同传系统噪声分析

经典-量子信息共信道同传是光纤量子密钥通信中的关键应用技术。为解决同传系统在复杂的背景噪声环境下的传输效率问题,通过剖析基于DWDM的共信道同传系统中典型噪声干扰因素,对该系统中DWDM信道串扰及自发拉曼散射噪声建立模型,仿真计算不同光纤长度及不同波长信道下噪声干扰对系统的影响。分析结果表明,在初始功率恒定的情况下,系统噪声不会随光纤长度增加而无限积累,而是趋于恒定数值;而在接收功率恒定的情况下,系统噪声随光纤长度增加不断增长。从信道的波长角度看,处于低噪声环境的经典与量子信道波长符合密集波分复用要求。根据ITU-T建议下的DWDM信道间隔,在经典-量子信道波长间距为1.6nm时,系统性能最佳,该仿真结果与经典实验的结论相吻合。     

光子结构猜想的仿真验证

从龚祖同院士的类氢光子结构模型和北大学者的电磁场粒子模型出发,提出了等效作用和动态光子层的概念,并在此基础上,利用蒙特卡罗法和伽尔顿板法,对光的干涉、衍射现象进行了定量分析和仿真实验,验证了光子结构猜想的正确性.     

ITER磁体支撑316LN U型支撑夹制造研究

通过焊接和"整体环形锻造+线切割"两种制造方案对ITER磁体支撑U型支撑夹(PFCS2 U)的制造进行了研究.在采用TIG焊接方案时,通过对组件进行双面和单面焊接,结合多种辅助工装和热处理,最终可将尺寸控制在要求范围内,77K时焊缝的夏比冲击性能低于100J;在采用"整体环形锻造+狭缝线切割"的制造方案时,U型支撑夹的...     

高压氢气亚纳秒开关击穿特性

 在超宽谱脉冲产生辐射系统或脉冲功率源中,常用高压气体开关来产生快脉冲沿的高功率电磁脉冲。为了研究高压氢气亚纳秒开关的击穿特性,通过实验研究了氢气开关在高气压和短间隙距离条件下的击穿特性。开关输入脉冲的峰值幅度约220 kV,脉宽3～4 ns。氢气气压4～13 MPa,间隙距离0.4～1.2 mm。结果表明：开关击穿电压随气压升高而增加,且开关气压达到11 MPa后击穿电压随气压增加的趋势变缓;开关击穿电压随间距增加而增加,平均击穿场强随间距增加而减小,氢气开关平均击穿场强分布在3～7 MV/cm之间;开关导通时间随气压增加略有减小,随间隙距离增加有小幅增加。     

基于反射体布拉格光栅谱组束的设计

 针对反射体布拉格光栅谱组束中缺乏精密控制仪器的实验条件,采用透镜作为光束入射角和准直控制器件,设计了一种结构简单的谱组束系统。基于衍射效率方程,得到了光栅最佳设计参数;基于像差理论,得到了透镜最佳设计参数。针对该设计系统,对影响组束效果的因素进行了分析,并对组束效果进行了预测。结果表明：当激光束的谱宽小于1.5 nm时,设计系统的组束效率能超过90%;而当光束的谱宽达到2.1 nm时,设计系统也能获得超过88.7%的组束效率。     

尺寸和微结构效应对软锰矿红外光谱的影响

合成了纳米纤维状的软锰矿β-MnO₂,其研磨后粒子形貌由纳米纤维转变为纳米粒子,相结构并没有转变．纳米纤维状粒子中心锰离子局域环境有轻微改变．当粒子形貌从长纳米纤维变到短纳米纤维再到纳米粒子时,傅里叶转换红外光谱A_2u频率逐渐从514 cm^-1到574 cm^-1再到617 cm^-1．研究发现依据功能团分析无法确定额外的振动波段来源于不同尺寸和形状粒子的A_2u．通过X射线衍射的Rietveld精修和红外光谱,认为两种MnO₆的八面体构型,如4长+2短,4短+2长,在由不同路线合成的软锰矿中都会存在．微结构对软锰矿傅里叶转换红外光谱最大振动频率的影响是显著的．在红外和远红外区域的四个振动波段都做了分类.     

Complete four-photon cluster-state analyzer based on cross-Kerr nonlinearity

We propose a method to construct an optical cluster-state analyzer based on cross-Kerr nonlinearity combined with linear optics elements. In the scheme, we employ two four-qubit parity gates and the controlled phase gate （CPG） from only the cross-Kerr nonlinearity and show that all the orthogonal four-qubit cluster states can be completely identified. The scheme is significant for the large-scale quantum communication and quantum information processing networks. In addition, the scheme is feasible and deterministic under current experimental conditions.