侧边抛磨的U型金溅射塑料光纤等离子体共振传感器

为了测量溶液折射率变化，对塑料光纤纤芯表面的纤芯-金层-液体的3层膜结构进行研究，制作了一种使用U型结构并结合侧边抛磨方法的表面等离子体共振传感器。将截取的一段塑料光纤弯曲成为U型，并在烘箱中通过较高温度使这段光纤的曲率固定，对弯曲部分的外表面进行抛光，暴露该位置塑料光纤芯层并在其上溅射金纳米薄膜层，将制备好的传感器浸入不同折射率的液体中，使用光谱分析仪观察光谱的移动。实验结果表明:当塑料光纤SPR传感器测量折射率变化范围在1.333~1.406的液体时，可以通过光谱观察到随着液体折射率的增大，等离子体共振吸收峰位置也不断地向波长增大的方向移动，并且二者之间存在线性关系，其灵敏度为7.5×10-4 RIU/nm。该传感器探头具有灵敏度高、小型化、易制备、低成本的特点。     

对氯氟苯S0, S1和D0态的实验与理论研究

本文采用共振增强多光子电离和慢电子速度成像技术研究了对氯氟苯(p-ClFPh)在中性第一激发态和阳离子基态下的几何结构和振动频率. 给出了对氯氟苯S₀态的红外光谱和S₁←S₀跃迁的吸收光谱. 基于单色、双色共振增强双光子电离技术，得到了对氯氟苯的跃迁激发能是36302±4 cm^-1. 通过阈值电离测量，外推得到对氯氟苯的绝热电离能为72937±8 cm^-1. 此外，通过Franck-Condon模拟，确定了S₁和D₀态的主要振动模式，并分析了对氯氟苯分子S₀&S₁和S₁&D₀跃迁过程中的Duschinsky振动模式混合效应.     

超短激光脉冲加热薄板的广义热弹扩散问题

由于超短激光脉冲具有功率密度高、持续时间短、加工精度高等优势, 近年来被广泛应用于超精细加工、光学储存和微电子器件制造等领域. 本文基于L-S型广义热弹扩散理论, 建立了考虑材料记忆依赖效应和空间非局部效应的记忆依赖型非局部广义热弹扩散耦合理论, 它能够准确预测几何尺寸与内部特征尺寸相近结构的热弹扩散瞬态响应. 推导了所建理论的控制方程, 并基于拉普拉斯积分变换获得了控制方程的解. 作为算例, 利用所建理论和求解方法研究了半无限大薄板受非高斯激光脉冲加热和化学冲击联合作用下的热弹扩散瞬态响应问题, 得到了薄板的温度、化学势、位移、应力和浓度等随非局部参数、热时间迟滞因子和扩散时间迟滞因子等参数变化的分布规律. 结果表明: 传热对传质影响显著, 传质对传热影响甚微; 非局部参数对位移、应力影响显著, 对温度、化学势和浓度几乎没有影响. 该理论及求解方法的建立, 旨在实现材料在机械、热、化学势等冲击作用下传热传质瞬态响应的准确预测.      

一种基于超声共振谱的低Q值材料共振频率提取方法

超声共振谱技术通过测量样本在超声激励下产生的固有共振频率来计算弹性参数,而共振频率的提取是整个测量过程的关键.低Q值(品质因数)材料由于其衰减特性,导致共振谱平缓并无法直观地从谱图上观察得到共振频率,为从中提取更为有效的共振频率,本文提出了一种新的共振频率提取方法.采用经验模态分解法将材料频率响应自适应分解为有限个具有特殊振荡特性的固有模态函数分量,根据材料的超声共振谱先验信息选择具有共振频率特性的固有模态函数分量,并从中提取共振频率.以短切纤维环氧树脂材料(仿骨材料, Q≈25)为例,通过实验与传统线性预测方法进行对比,计算弹性系数和工程模量.实验结果表明新方法的计算效率高,对弱激发模态更为敏感,共振频率的匹配数量(26)多于传统方法 (21)且满足5倍于弹性系数的估计要求,优化后的弹性模量更接近标准值.新方法可从低Q值材料平缓的频谱中提取数量足够且有效的共振频率,不仅有效提升了力学参数估计的可靠性,而且拓展了超声共振谱技术的应用范围.     

轴向变速黏弹性Poynting-Thompson梁参数共振稳定性

本文研究了轴向变速黏弹性梁的组合参数共振和主参数共振稳定性．梁的材料黏弹性本构关系由Poynting-Thompson模型描述．使用多尺度法渐近展开求解，导出了其可解性条件．根据Routh-Hurwitz准则给出了组合参数共振和主参数共振稳定性条件．考虑Poynting-Thompson模型退化到Kelvin-Voigt模型的情况．通过数值算例对两个模型进行了失稳边界的比较．     

2 cm电子回旋共振离子源猝灭现象模拟

2 cm电子回旋共振离子推力器具有高比冲、长寿命的特点,其应用于引力波探测的可行性已经过初步探索.然而,在探究离子源推力下限的过程中发现,在极低功率(0.5 W)和极低流量(0.1 sccm, 1 sccm=1 L/min)的极限工作状态下,过度施加栅极电压可能引发离子源猝灭.采用实验手段对猝灭现象进行观测的难度很大,一方面因为猝灭现象具有随机性和瞬时性;另一方面,介入式诊断对弱放电水平的等离子体干扰很大,而光学诊断又有栅极系统阻挡.为此本文采用全粒子数值模型对离子源进行了一体化模拟,复现了猝灭现象.模拟结果表明,天线和放电室之间的双极扩散是导致离子源猝灭的最根本原因.明晰了猝灭机理后,本文提出了相应的改进措施,并用一体化模拟进行了理论验证.对猝灭机理的研究将为离子源的设计和应用提供理论依据,保障离子源安全稳定工作,满足引力波探测任务的推力需求.     

带线性指数Kirchhoff问题的无穷多解及其性态

通过构造函数的方法获得一类带线性指数非局部Kirchhoff型问题的无穷多解,直观表明它们有的是正解,有的是负解,有的是变号解;另外,本文还获得一般条件下存在无穷多个收敛到零的古典解,以此表明非平凡解的不稳定性.与采用变分方法和山路引理得到的结论比较,其对应的能量泛函收敛到同一个非零常数,近共振解对应的能量泛函收敛到零.在现有文献的基础上扩宽了研究范围并获得了更好的结论。     

利用重归一化Numerov方法研究超冷双原子碰撞

采用重归一化Numerov算法求解关于超低温双原子碰撞问题的非含时薛定谔方程组.以39K-133Cs碰撞为例,研究了超低温下双原子Feshbach共振的性质.结果表明,重归一化Numerov算法可以很精确地描述超冷条件下碰撞过程.与改进的logarithmic derivative算法相比,在同等参数条件下,重归一化Numerov方法在计算效率上虽然有一定劣势,但在大格点步长参数范围内有着更好的稳定性.提出重归一化Numerov和logarithmic derivative算法相结合的传播方法,在保证结果精度的同时大大减少了计算时间.此项算法也可以应用于求解任意温度下的两体碰撞耦合薛定谔方程组.     

不同厚度镥样品中子俘获反应实验研究

C₆D₆闪烁体探测系统结合脉冲权重技术被广泛应用于中子俘获反应截面测量研究.实验中采用的样品厚度直接影响中子束流时间,同时也影响实验数据的可靠性.本文基于中国散裂中子源反角白光束线(CSNS Back-n)C₆D₆探测系统,对比研究了不同厚度的镥(Lu)样品中子俘获反应截面的实验测量.利用GEANT4蒙特卡罗程序模拟了考虑样品厚度的探测系统光响应,计算出精确的脉冲权重函数.实验中,通过采用较长中子飞行距离和本底测量,得到了高精度的共振区产额分布.通过R矩阵理论分析产额分布,得到了相应的实验共振参数.结果发现,较厚Lu样品因其厚度效应导致共振曲线发生变化,实验共振参数与ENDF/B-Ⅷ.0评价数据库差距较大;然而,较薄Lu样品实验结果能够很好地再现ENDF/B-Ⅷ.0评价数据.