170 GHz回旋管大束流双阳极磁控注入电子枪的分析及设计

 基于绝热压缩原理和强流电子光学理论,设计了一只170 GHz回旋管双阳极磁控注入电子枪,经过理论分析及计算,采用仿真软件进行模拟和优化,最终得到的电子枪的电子注速度比为1.31,横向速度零散度为3.5%,纵向速度零散度为6.1%,束电流为51 A。讨论了阴极磁场、控制阳极电压和第二阳极电压等因素对电子注性能的影响,发现电子注的速度比和速度零散度对这些影响因子的变化都非常敏感:随着阴极磁场的增大,电子注的速度比减小,纵向速度零散度先增大后减小,横向速度零散度先减小后增大;阳极角越接近阴极倾角,纵向速度零散度越小;阳极角向着减小阴阳极间距的方向变化时横向速度零散度变小;增大第一阳极电压可以增大电子注的速度比和电子注的速度零散度。在两阳极电压不变的情况下,增大阴阳极之间的距离会使电子注的速度零散度和电子注的速度比减小。     

改进型准光模式辐射器

 应用几何光学理论分析了模式在圆柱波导中的传播,利用耦合波理论分析了各个模式在波纹波导中相互转化以及稳定时的相对功率,设计了170 GHz,模式为TE22,6的毫米波通过波纹波导将其一部分能量转换到其它8个卫星模式上,通过编写程序并进行大量优化得出了耦合出的模式和稳定时的相对功率大小,并使它们各个模式场分布在辐射器螺旋切口上叠加成准高斯波束,设计出辐射器的长度少于150 mm,得到准高斯波束在辐射器螺旋切口上叠加的等势图,实现了直接利用这些准高斯波束的目的。     

金纳米颗粒阵列基底的化学置换制备及其表面增强拉曼散射特性研究

表面增强拉曼(SERS)作为一种分析手段,具有高灵敏度、高选择性、高重复性、非破坏性等优点,在过去的几十年中,被广泛应用在成分检测、环境科学、生物医药及传感器等领域。其中以金、银等贵金属纳米颗粒薄膜在表面增强拉曼(SERS)活性基底方面得到了更为广泛的应用。SERS技术一个关键的因素是如何制设计并备具有大面积、高增强能力及高重复性、可循环使用的SERS基底。通常,贵金属纳米颗粒规则阵列结构的单元颗粒电磁增强特性及其颗粒间的电磁耦合增强特性的综合作用可大力提升SERS基底的探测性能。然而,利用传统微纳米加工方法如光刻、电子束光刻等方法制备得到的贵金属纳米阵列结构的表面粗糙度不够理想。结合光刻与化学置换方法制备金纳米颗粒四方点阵列孔洞结构,并研究其作为SERS基底的电磁增强特性。具体研究利用光刻法在硅衬底上制备了规则排列的四方点阵列孔洞结构,用磁控溅射在其表面镀上金属铁膜;接着在衬底上旋涂浓度为1.893 8 mol·L-1的氯金酸液膜,在孔洞内铁和氯金酸发生置换反应,进而孔洞生成金纳米颗粒,最终得到金纳米颗粒四方点阵SERS活性基底。采用罗丹明6G(R6G)分子作为探测分子测试不同金纳米颗粒阵列结构基底的SERS谱。实验结果表明,随着化学置换反应时间的延长,金纳米颗粒排列更加紧凑有序,SERS谱增强性能更好。     

四丁基六氟磷酸铵作为锂离子电池阻燃添加剂的研究

近年来关于锂离子电池造成的安全问题甚至事故的报道屡见不鲜,锂离子电池的安全问题已经成为人们关注的焦点. 我们用四丁基六氟磷酸铵（TBAPF₆）作为锂离子电池电解液阻燃添加剂,研究发现添加了TBAPF₆的电解液具有明显的阻燃效果,同时电解液电导率下降并不明显. LiCoO₂/Graphite全电池在添加了TBAPF₆的电解液中可逆容量会略有降低,但具有更优异的循环稳定性. 主要是由于TBAPF₆添加量的增加会影响石墨电极的库伦效率,延长活化时间. 通过对LiCoO₂/Graphite全电池绝热加速量热仪（ARC）测试,表明添加TBAPF₆对电池的燃烧有明显的抑制作用. 在TBAPF₆添加量至5%时,电池在300 ^oC内自放热速率不超过0.1^oC/min,电池的安全性显著提高.     

脉冲变压器驱动SiC MOSFET型Marx同步特性

为实现全固态Marx发生器中多个SiC MOSFET开关的同步驱动，设计了一种基于脉冲变压器的驱动控制电路。多路驱动信号的同步性会影响到Marx发生器的输出波形参数，因此要求驱动信号具有快脉冲前沿、低抖动特点。根据SiC MOSFET驱动原理及要求，分析了SiC MOSFET驱动电路脉冲前沿的影响因素，分析计算其相关参数，进行仿真模拟验证。设计了共初级穿芯10级串联的脉冲变压器，初次级的匝数分别为1匝和9匝，次级经正负脉冲信号调理电路后驱动10级Marx电路。实测结果表明利用脉冲变压器原边漏感与谐振电容构成的谐振电路在断续模式下，驱动功率越大，脉冲前沿越快且同步性越好。该同步驱动电路的脉冲前沿为112 ns，脉宽1～10μs可调，频率10～25 kHz可调，满足固态Marx发生器参数调整需求。     

铜(Ⅱ)和镍(Ⅱ)Salamo型配合物的合成、晶体结构、Hirshfeld表面分析、热稳定和荧光性质

基于香豆素类配体H₂L合成了2个新的单核铜（Ⅱ）和三核镍（Ⅱ）配合物，[CuL]（1）和[Ni₃（L）₂（μ-OAc）₂（CH₃OH）₂]·CH₃OH（2），并通过元素分析、红外光谱、紫外-可见吸收光谱，单晶X射线衍射，荧光光谱，热稳定性（TGA）和Hirshfeld表面分析对其进行了表征。X射线晶体学证明在配合物1中，位于[N₂O₂]空腔的铜（Ⅱ）离子是四配位的，形成了一个扭曲的平面四边形构型。同时，在配合物2中所有的镍（Ⅱ）离子都是六配位的、具有扭曲的八面体几何构型。甲醇分子作为配体参与配合物2的配位作用。在配合物1和2中，氢键和C-H…π相互作用形成了强的超分子结构。此外，对配合物1和2的热稳定性和Hirshfeld表面分析进行了仔细的分析，并对配合物1和2的荧光性质也进行了研究。     

铜(Ⅱ)和镍(Ⅱ)Salamo型配合物的合成、晶体结构、Hirshfeld表面分析、热稳定和荧光性质（英文）

基于香豆素类配体H_2L合成了2个新的单核铜(Ⅱ)和三核镍(Ⅱ)配合物,[CuL](1)和[Ni_3(L)_2(μ-OAc)_2(CH_3OH)_2]·CH_3OH (2),并通过元素分析、红外光谱、紫外-可见吸收光谱,单晶X射线衍射,荧光光谱,热稳定性(TGA)和Hirshfeld表面分析对其进行了表征。X射线晶体学证明在配合物1中,位于[N_2O_2]空腔的铜(Ⅱ)离子是四配位的,形成了一个扭曲的平面四边形构型。同时,在配合物2中所有的镍(Ⅱ)离子都是六配位的、具有扭曲的八面体几何构型。甲醇分子作为配体参与配合物2的配位作用。在配合物1和2中,氢键和C-H…π相互作用形成了强的超分子结构。此外,对配合物1和2的热稳定性和Hirshfeld表面分析进行了仔细的分析,并对配合物1和2的荧光性质也进行了研究。