瞬态热传导问题的精细积分数值流形方法研究

数值流形方法(NMM)因其特有的双覆盖系统(数学覆盖和物理覆盖)在域离散方面具有独特的优势,而精细时间积分法则具有精度高、无条件稳定、无振荡以及计算结果不依赖于时间步长等特点。发展了用于研究二维瞬态热传导问题的精细积分NMM。结合待求问题的控制方程和边界条件,并基于修正变分原理导出了NMM的总体方程,给出了求解此类时间相依方程的精细时间积分及空间积分策略,选取了两个典型算例对方法的有效性进行了验证,结果表明本文方法可以高效高精度地求解瞬态热传导问题。     

To what extent of ion neutralization can multivalent ion distributions around RNA-like macroions be described by Poisson-Boltzmann theory?

Nucleic acids are negatively charged biomolecules, and metal ions in solutions are important to their folding structures and thermodynamics, especially multivalent ions. However, it has been suggested that the binding of multivalent ions to nucleic acids cannot be quantitatively described by the well-established Poisson-Boltzmann(PB) theory. In this work, we made extensive calculations of ion distributions around various RNA-like macroions in divalent and trivalent salt solutions by PB theory and Monte Carlo(MC) simulations. Our calculations show that PB theory appears to underestimate multivalent ion distributions around RNA-like macroions while can reliably predict monovalent ion distributions. Our extensive comparisons between PB theory and MC simulations indicate that when an RNA-like macroion gets ion neutralization beyond a "critical" value, the multivalent ion distribution around that macroion can be approximately described by PB theory.Furthermore, an empirical formula was obtained to approximately quantify the critical ion neutralization for various RNAlike macroions in multivalent salt solutions, and this empirical formula was shown to work well for various real nucleic acids including RNAs and DNAs.     

开路低振幅空间光伏孤子的时间分析

理论分析了一维光折变空间孤子在低振幅开路条件下的传输特性和强度宽度的演化特性.研究表明,开始阶段所形成的强度宽度较宽的孤子, 其宽度随着时间演化单调递减到一个最小值,直到稳态形成;对于不同的孤子峰值强度与暗辐射比值,整个过程所需要的时间接近于无照明场时介质的介电驰豫时间.在时间趋于无穷的情况下,系统趋于稳定,得到了暗孤子和亮孤子的解析解.     

中国散裂中子源小角中子散射谱仪探测器研制

中子小角散射探测器是小角散射（SANS）谱仪的关键设备之一,探测器要求有足够大的探测面积、较高的探测效率及较好的空间分辨率,能够在真空腔中稳定地工作并可在腔体内前后移动。综合考虑,SANS探测器采用120只8 mm直径位置灵敏3He管,组成有效面积1 000 mm（X）×1 020 mm（Y）的二维探测器阵列。探测器阵列分为10个模块,每一个模块功能完全独立,包括12只3He管及其对应的读出电子学和数据获取系统。读出电子学位于探测器背面的回字形密闭腔体内,由CSNS电子学组自主研发。SANS探测器从设计、选型、样机、调试到安装历时三年,中子束流实验结果显示探测器探测效率大于50%（@2Å）,空间分辨率好于10 mm（FWHM）,完全达到设计要求,目前正在中国散裂中子源小角散射谱仪运行使用。     

NiCo2S4@碳纳米管构筑柔性薄膜电极的制备及其电化学性能

以浮动催化化学气相沉积致密超薄碳纳米管薄膜(CNTF)为基体,通过两步酸处理使薄膜内制备的碳纳米管(CNT)分开并赋予其活性官能团,CNTF由超疏水转变为超亲水性,然后在CNT表面生长均匀的前驱体包覆层,离子进入超亲水薄膜内部确保了高负载量,最后进行液相硫化制得NiCo_2S_4@碳纳米管构筑柔性薄膜(NiCo_2S_4@CNTF)电极。利用扫描电子显微镜、X射线衍射等对产物进行了表征,证明优化产物为NiCo_2S_4均匀包覆多壁CNT构筑而成的三维网状柔性复合薄膜,单根CNT的表面是NiCo_2S_4纳米粒子构成、厚度约70 nm的粗糙包覆层。该复合薄膜比电容达到270.3 mF·cm-2,即使在高电流密度2.5 mA·cm-2下充放电循环10 000次后仍保持很好的可逆性,电容保持率达93%,库伦效率持续稳定在92%附近;重复大变形(弯曲、折叠、卷曲)后能保持结构完整性和性能稳定性。同时,探讨了电化学性能与结构间的关系,并揭示了性能增强的内在机理。     

水合氧化锆的晶化方式对Pt/WO3-ZrO2异构化活性的影响

 采用不同方法制备了一系列具有一定晶相结构的水合 ZrO2, 考察了制备方法对水合 ZrO2 晶化方式及 Pt/WO3-ZrO2 催化剂催化正己烷异构化活性的影响. 采用 X射线衍射, Raman 光谱和 NH3-程序升温脱附对催化剂进行了表征. 结果表明, 水合 ZrO2 的晶化方式与制备时氧气的存在与否有关, 也大大影响了催化剂的异构化活性. 以无氧条件下制备的水合 ZrO2 为载体时, Pt/WO3-ZrO2 催化剂具有较高的异构化活性, 而以在空气气氛中制得的水合 ZrO2 为载体时, Pt/WO3-ZrO2 几乎无异构化活性.     

基于光纤折射率传感原理的表面活性剂临界胶束浓度测定方法

提出并研究了一种新颖的基于光纤折射率传感原理的表面活性剂临界胶束浓度(cmc)测定方法.应用此方法测定有代表性的阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)与阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在25℃下的cmc分别为8.05×10-3和9.11×10-4mol·L-1,与文献值比较,结果相当吻合.从而证实了本方法的准确性.进一步研究了各种条件对测量表面活性剂cmc的影响,结果表明温度和无机盐NaCl的加入对本方法测量的准确性影响小,证明了本方法对测试环境的要求不苛刻,适用性好.最后对本方法进行了重复性和稳定性测试,相对标准偏差(RSD)为0.17%,与预期符合,效果良好.     

1300nm超辐射发光二极管寿命测试

作为光纤陀螺用光源的超辐射发光二极管(SLD)随着工作时间的延续,其性能会发生退化.采用加速老化的实验方法来估算InGaAsP SLD管芯的工作寿命.分别在环境温度373 K和358 K下对5只SLD管芯进行加速老化,并通过对P-t曲线拟合来推算和估计管芯的老化速率和激活能.计算出了器件的激活能平均值约为0.82 eV,SLD管芯在室温下的工作寿命超过106h,可以满足光纤陀螺用光源的寿命要求.对影响SLD管芯可靠性的因素以及管芯的退化机理进行了分析,为研制高可靠性的超辐射发光二极管提供了理论基础.     

Studies on the exotic structure of 23Al

The longitudinal momentum distribution (P_//) of fragments after one-proton removal from ²³Al and reaction cross sections (σ_R) for ^23,24Al on carbon target at 74A MeV have been measured simultaneously. An enhancement in σ_R is observed for ²³Al compared with ²⁴Al. The full width at half maximum of the P_// distribution for ²²Mg fragments has been determined to be 232±28 MeV/c. Analysis of P_// using the Few-Body Glauber Model indicates a dominant d-wave configuration for the valence proton in the ground state of ²³Al. The exotic structure in ²³Al is discussed.     

硝基苯偶氮酚衍生物应用于阴离子识别

设计合成了对硝基苯偶氮酚类化合物,比较了α-萘酚、8-羟基喹啉和苯酚等3类偶氮硝基苯衍生物的吸收光谱及其阴离子配合物稳定性的差异.研究表明,α-萘酚、8-羟基喹啉和苯酚等3个含酚羟基的偶氮硝基苯化合物均可识别阴离子客体,产生显著的光谱和颜色变化,实现了裸眼检测阴离子.就同一主体分子而言,主-客体配合物的稳定常数大小依次为AcO^->F^->H₂PO^-₄>Cl^-,与阴离子碱性强弱顺序一致;而不同主体分子对同一阴离子亲和力的大小顺序为:α-萘酚>8-羟基喹啉>苯酚,亲和力的大小与主体分子中电子供体的给电子能力和主体分子共轭体系的大小相关.