高衍射效率连续面形分束器的设计与制备

为了解决目前光学分束器件衍射效率低的问题,在传统的Gerchberg-Saxton(GS)算法基础上,对初始相位和迭代算法中的振幅限制方式作改进.先利用二次相位来作为迭代算法的初始相位,再在迭代过程中将输出平面分为信号区和噪音区两部分,保持这两部分的相位不变,信号区内振幅乘上一个随迭代次数不断变化的因子,噪音区内振幅保持不变.通过该方法设计9×9连续面形的分束器件,并与传统GS算法设计的分束器进行了对比,结果表明:GS算法设计得到的分束器相位存在严重的突变和不连续等问题,而本文方法设计得到的分束器相位连续平滑,可利用移动掩模技术加工.最终制备出1×3和1×9分束器,其实测的衍射效率分别为83.5%和89.4%,均匀性误差分别为3.56%和15.23%.     

附磁压电悬臂梁流致振动俘能特性分析

流致振动蕴含巨大的能量,本文基于流致振动理论,设计了一种附加磁力激励的压电悬臂梁流致振动俘能器,并通过理论和实验研究其振动俘能特性.该俘能器由压电悬臂梁、圆柱绕流体和磁铁组成;首先基于Euler-Bernoulli梁理论,推导了流致振动附磁压电俘能器的能量函数,利用Hamilton原理建立了流致振动附磁压电俘能器的机电耦合方程;利用数值方法研究详细分析了流速、圆柱绕流体直径和长度、磁间距、磁极和外接电阻等系统参数对压电俘能器振动特性和输出电压的影响.分析结果表明,该型压电俘能器的振动幅值在低流速条件下产生涡激振动,并产生最大的输出电压;磁力可以降低压电俘能器的共振频率并能够拓宽压电俘能器频带带宽,因此,附磁压电俘能器具有相比没有附磁的压电俘能器更适用于低速层流环境;实验结果与数值结果吻合较好,验证了附磁压电悬臂梁流致振动俘能器的理论分析的正确性.     

沿海发达地区小城镇城乡建设用地变化及驱动力研究——以宁波市奉化溪口镇为例

基于奉化溪口镇1990~2015年6期土地利用数据, 借助土地利用转移矩阵、城乡建设用地扩展速度、土地利用动态度、土地利用结构信息熵、核密度和Logistic回归模型等方法, 探析奉化溪口镇城乡建设用地变化特征和驱动因子. 结果表明: (1)1995~2015年, 溪口镇城乡建设用地规模不断扩大, 增长速度不稳定, 城镇用地、农村居民点用地和其他建设用地增长各具特点; (2)建设用地信息熵持续增加, 土地类型趋于复杂化、有序化; (3)城乡建设用地的转入面积远大于转出面积, 主要转入来源为耕地和林地; (4)城乡建设用地核密度高值区集聚于城镇的东北部, 核密度分布特征随时间变化不明显; (5)建设用地分布主要受社会经济因素的影响, 其中地均国内生产总值、人口密度、高程值与距河流距离影响较大.     

时空奇点和黑洞——2020年诺贝尔物理学奖解读

2020年度诺贝尔物理学奖于北京时间2020年10月6日晚揭晓,其中一半奖金授予罗杰·彭罗斯(Roger Penrose),表彰他"发现黑洞的形成是广义相对论的必然预言";另一半奖金授予莱因哈德·根泽尔(Reinhard Genzel)和安德里亚·格兹(Andrea Ghez),因为他们"在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体"。文章着重对彭罗斯及其时空奇点研究进行介绍,包括黑洞、奇点定理、宇宙监督假设等内容。     

无定形硅铝改性TiO2负载Ru催化加氢解聚二苯醚的研究（英文）

采用蒸汽辅助法合成了无定形硅铝（ASA）-TiO₂复合载体，并在此基础上制备了双功能催化剂Ru₅/ASA-TiO₂。利用X-射线衍射（XRD）、吡啶吸附红外（Py-FTIR）、氨-程序升温脱附（NH3-TPD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）等手段对所制备催化剂的结构和酸性进行了详细表征。以二苯醚为褐煤模型化合物，在温和条件下考察了催化剂Ru₅/ASA-TiO₂加氢解聚4–O–5类型醚键的反应活性，二苯醚的转化率高于98%，苯收率为67.1%。弱Br?nsted酸和/或Lewis酸而非强Br?nsted酸是提高二苯醚的加氢解聚转化率和苯收率的主要因素，并且反应温度能够影响各类型酸的相对含量从而显著影响二苯醚加氢解聚产物的选择性。     

测量三线摆上下悬盘间垂直距离的改进方案

针对三线摆法测刚体转动惯量实验装置中上下悬盘间垂直距离的测量方法提出了四种改进方案,即投影法、铅锤法、杆尺法和辅助尺法。用四种方案进行了完整实验并做了数据计算分析,发现四种测量三线摆上下悬盘间垂直距离的改进方案的结果误差都很小,说明四种改进方案都是可行的。从操作方便的角度来看,投影法和杆尺法更合适。     

AD590传感器特性测量实验方法的改进研究

利用FD-WTC-D型恒温控制温度传感器实验仪来表征AD590集成电路温度传感器特性测量实验,重点阐述了实验原理电路图的改进,以及在数字温度计设计过程中定标和数据记录等实验方法的改进.改进之后的实验,便于操作、简单实用,增加了实验的严谨性、科学性和实验结果的准确性,该方法运用于实验教学中,效果明显.     

低散斑环形光束整形器件的设计及实验

提出一种可有效抑制散斑噪声的衍射元件设计方法.在传统Gerchberg-Saxton算法的基础上,通过选择一种特殊的初始相位,在不降低衍射效率的同时,有效提升光斑的均匀性.以将高斯光束整形成环形平顶光束为例,开展了数值仿真和光学实验.结果表明,利用该方法和传统Gerchberg-Saxton算法设计得到的环形平顶光束散斑对比度分别为11%和34%,验证了该方法可以获得低散斑噪声的环形平顶光束.     

基于泛形理论的裂纹扩展路径模拟

材料断裂面的泛形特征是由于材料内部不均匀造成的．本文利用纳米压痕实验测得的弹性模量随机样本，得到了表示材料非均匀特性的Weibull统计分布参数；对含裂纹的HT250试件的裂纹扩展过程进行了基于扩展有限元法的数值模拟，在此结果上计算了裂纹扩展路径的泛形复杂度，模拟结果与试验结果吻合较好；分析了铝合金7075不同均质度对非均匀模型裂纹扩展的影响．研究结果表明，灰口铸铁的Ⅰ型裂纹扩展路径具有泛形特征，裂纹的泛形复杂度依赖于材料的非均匀性且呈负相关关系．该研究方法也适用于其他应力应变呈单值关系材料的裂纹扩展分析．