单晶铁金属表面污染物的激光烧蚀机理

激光惯性约束核聚变装置中要求光学元件能够承受极高的激光通量,因此对装置内部洁净度有很高的要求.研究表明装置内部的颗粒污染物主要来源于装置内的机械结构件,杂散光作用下机械结构件表面的损伤将产生颗粒污染物.精密金属构件的激光诱导损伤问题是制约高功率激光装置超洁净制造的重要因素.由于机械结构件表面不可避免地存在污染物,因此本文基于传统的分子动力学能量耦合方式,模拟了激光与表面吸附污染物单晶铁的相互作用过程,探讨了铁材料在激光作用下的烧蚀行为,并分析了激光加载方式和激光能量密度对铁材料烧蚀的作用情况,对比研究了材料表面有无污染物对材料烧蚀的影响情况.研究表明：激光作用下铁材料表面原子在污染物原子的剧烈碰撞下呈现出不同的运动状态;激光能量瞬时加载时更容易烧蚀铁材料;当激光能量密度低于0.0064 J/cm²时,将去除铁材料表面的污染物并不会对铁材料产生烧蚀现象,进一步分析表明铁材料表面吸附污染物时更容易被激光烧蚀.研究结果可为提高高功率激光装置的内部洁净度、实现系统超洁净控制提供理论依据.     

活细胞中的化学物理-光学观测和控制细胞内信号转导

Cells are crowded microenvironments filled with macromolecules undergoing constant physical and chemical interactions. The physicochemical makeup of the cells affects various cellular responses, determines cell-cell interactions and influences cell decisions. Chemical and physical properties differ between cells and within cells. Moreover, these properties are subject to dynamic changes in response to environmental signals, which often demand adjustments in the chemical or physical states of intracellular molecules. Indeed, cellular responses such as gene expression rely on the faithful relay of information from the outside to the inside of the cell, a process termed signal transduction. The signal often traverses a complex path across subcellular spaces with variable physical chemistry, sometimes even influencing it. Understanding the molecular states of such signaling molecules and their intracellular environments is vital to our understanding of the cell. Exploring such intricate spaces is possible today largely because of experimental and theoretical tools. Here, we focus on one tool that is commonly used in chemical physics studies-light. We summarize recent work which uses light to both visualize the cellular environment and also control intracellular processes along the axis of signal transduction. We highlight recent accomplishments in optical microscopy and optogenetics, an emerging experimental strategy which utilizes light to control the molecular processes in live cells. We believe that optogenetics lends unprecedented spatiotemporal precision to the manipulation of physicochemical properties in biological contexts. We hope to use this work to demonstrate new opportunities for chemical physicists who are interested in pursuing biological and biomedical questions.     

不同磺化及碱处理聚醚醚酮的表面化学组成及体外生物活性评价

提出一种酸碱结合改性聚醚醚酮（PEEK）方法,并评价其对PEEK表面类骨磷灰石形成的影响.结果表明,通过磺化处理引入-SO₃H,显著改善了样品的亲水性,且磺化程度与H₂SO₄浓度和磺化反应时间成正比,并影响样品的表面形貌.质量分数为85% H₂SO₄处理30 min的PEEK-S具有较好的改性效果.将PEEK-S进一步用NaOH处理,可继续引入Na元素并提高样品的亲水性,但会受处理时间的影响.模拟体液（SBF）浸泡的生物活性评价结果表明,磺化后碱处理24 h的PEEK-Na具有快速的类骨磷灰石沉积能力,浸泡3 d的样品表面即可完全被沉积的类骨磷灰石覆盖,表现出较佳的生物活性.此酸碱双重改性方法操作简单,可大幅度提升PEEK的生物活性,具有较好的应用前景.     

全钒液流电池中四价钒单壳层水合离子[VO(H2O)5]2+ 形成过程的理论研究

使用密度泛函理论计算,结合表面定量分子静电势分析,对全钒液流电池电解液中四价钒离子的水合离子形成过程进行了研究。结果表明结合5个水分子后形成的[VO(H_2O)_5]~(2+)结构,表面静电势极大值点仅出现在水分子的H原子附近,说明[VO(H_2O)_5]~(2+)结构即为四价钒离子的水合离子单壳层结构,与实验结果很好的吻合。所采用的理论计算方法有望应用于全钒液流电池电解液中其他价态钒离子组分的研究。     

纳米TiO_2-活性炭的制备及光催化脱汞初探

采用溶胶凝胶法以活性炭(AC)为载体,制备纳米TiO_(2-)活性炭复合物(TiO_(2-)AC).采用X射线衍射仪(XRD),场发射扫描电镜结合X射线能谱分析仪(FSEM-EDX)对TiO_(2-)AC复合物进行表征。在波长为253.7 nm的紫外光照射下进行TiO_(2-)AC光催化氧化脱除单质汞试验。结果表明,复合物表面TiO_2纳米粒子尺寸可控制在30 nm左右;热处理温度的升高促进TiO_2晶粒的生长及相变,复合物中TiO_2锐钛矿相向金红石相转变的温度在500～700℃之间;负载锐钛矿型TiO_2的复合物较金红石型复合物显示出更强的光催化脱汞效果。TiO_(2-)AC能够达到预期的结合TiO_2光催化氧化性能与活性炭强吸附能力的效果,脱汞性能显著,具有广阔的应用前景。     

高温处理后活性粉末混凝土动力学行为及本构模型研究

 利用分离式霍普金森压杆系统,采用铅片作为整形器,分别对常温下及400、600、800 ℃高温处理后的活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete,RPC）试样进行单轴冲击压缩实验,研究高温后RPC材料的动态力学性能,建立高温处理后材料的率型本构模型。结果表明：经不同高温处理后的RPC材料的动态抗压强度和韧性指标均有较明显的应变率敏感性,而峰值应变、初始弹性模量受应变率影响不大;不同应变率下,400 ℃以上高温处理后RPC材料的单轴动态压缩力学性能有所降低。扫描电镜分析表明,高温处理后RPC材料微观结构的劣化是宏观力学性能降低的根本原因。对ZWT粘弹性本构模型进行了修正,修正后的模型适用于混凝土材料经高温处理后的率型本构关系的分析。     

高温超导电缆层电流分布对电缆稳态运行特性的影响分析

为了分析冷绝缘高温超导电缆层电流分布对其稳态运行特性的影响,提出超导电缆的等效电路模型,给出求解各层电流的矩阵方程,应用超导电缆的温度分布计算模型和边界条件,获得不同均流效果下的超导电缆最大载流能力和稳态径向温升,并与有限元计算结果进行对比。结果比较表明,各层电流均衡分布不仅能提高电缆的载流能力,而且可以降低超导电缆的稳态运行温升,提高了超导电缆在稳态运行时的稳定性。     

FAAS测定人血中钠的分析方法

为了解决火焰原子吸收光谱法测定人血中钠时容易产生的问题,用控温加热板、硝酸-过氧化氢消解血样,火焰原子吸收光谱法测定钠,尝试不同实验条件,寻找最优组合.在确定的条件下,该方法与中子活化法测定钠的结果无显著性差异.该方法的相关系数为0.9857,平均回收率为101.81％,相对标准偏差小于4％.火焰原子吸收光谱法测定全血中钠,方法简便易行、结果准确可靠,适合用于批量血样的分析测定.     

线性流形上反对称正交对称矩阵反问题的最小二乘解

该文讨论了线性流形上矩阵方程AX=B反对称正交对称反问题的最小二乘解及其最佳逼近问题．给出了最小二乘问题解集合的表达式，得到了给定矩阵的最佳逼近问题的解，最后给出计算任意矩阵的最佳逼近解的数值方法及算例．     

单片机控制数字光强检测计的设计

数字光强检测计利用光电池测量光强相对变化,用AT89S52单片机控制高精度AD对光电池电压进行测量,测量结果存储在E2PROM中,并在液晶屏上显示。全部测量结束后可自动对数据进行计算、处理。本仪器操作简单,精度高,己应用在单缝衍射实验、偏振光实验、双缝干涉实验等实验中。