大尺寸电阻加热式碳化硅晶体生长热场设计与优化

大尺寸低缺陷碳化硅(SiC)单晶体是功率器件和射频(RF)器件的重要基础材料,物理气相传输(physical vapor transport, PVT)法是目前生长大尺寸SiC单晶体的主要方法。获得大尺寸高品质晶体的核心是通过调节组分、温度、压力实现气相组分在晶体生长界面均匀定向结晶,同时尽可能减小晶体的热应力。本文对电阻加热式8英寸(1英寸=2.54 cm)碳化硅大尺寸晶体生长系统展开热场设计研究。首先建立描述碳化硅原料受热分解热质输运及其多孔结构演变、系统热输运的物理和数学模型,进而使用数值模拟方法研究加热器位置、加热器功率和辐射孔径对温度分布的影响及其规律,并优化热场结构。数值模拟结果显示,通过优化散热孔形状、保温棉的结构等设计参数,电阻加热式大尺寸晶体生长系统在晶锭厚度变化、多孔介质原料消耗的情况下均能达到较低的晶体横向温度梯度和较高的纵向温度梯度。     

Simulation study on cooperation behaviors and crowd dynamics in pedestrian evacuation

Pedestrian evacuation is actually a process of behavioral evolution. Interaction behaviors between pedestrians affect not only the evolution of their cooperation strategy, but also their evacuation paths-scheduling and dynamics features. The existence of interaction behaviors and cooperation evolution is therefore critical for pedestrian evacuation. To address this issue, an extended cellular automaton(CA) evacuation model considering the effects of interaction behaviors and cooperation evolution is proposed here. The influence mechanism of the environment factor and interaction behaviors between neighbors on the decision-making of one pedestrian to path scheduling is focused. Average payoffs interacting with neighbors are used to represent the competitive ability of one pedestrian, aiming to solve the conflicts when more than one pedestrian competes for the same position based on a new method. Influences of interaction behaviors, the panic degree and the conflict cost on the evacuation dynamics and cooperation evolution of pedestrians are discussed. Simulation results of the room evacuation show that the interaction behaviors between pedestrians to a certain extent are beneficial to the evacuation efficiency and the formation of cooperation behaviors as well. The increase of conflict cost prolongs the evacuation time. Panic emotions of pedestrians are bad for cooperation behaviors of the crowd and have complex effects on evacuation time. A new self-organization effect is also presented.     

基于气泵的声管实验及分析

为研究声管的发声频率，进行了实验设计和分析.声管转动发声是由于空气在声管中的流动，考虑实际的实验条件，设计了气泵吹气代替声管转动的实验方式，改变吹气速率并测量发声频率.通过对实验结果的分析发现，此时的声管不符合两端开口即两端为波腹的条件，而是一端波节、一端波腹.声管的发声频率取决于其长度，符合驻波特性，发声时吹气速率与波纹长度须满足共振条件.研究结果有助于对驻波的理解和相关内容的实验设计.     

流动注射-分光光度法测定河口水中氨氮的盐效应及校正

建立了流动注射-分光光度法测定河口水中氨氮的盐效应的校正办法。样品溶液中的钙离子、镁离子是造成盐效应的主要因素。低盐区域(盐度0~10)随盐度增加,校正系数迅速降低;高盐区域(盐度10~30)随盐度增加,校正系数缓慢增加。氨氮的线性范围为3.00~300μg·L-1,方法的检出限(3S/N)为1.97μg·L-1。对20.0μg·L-1氨氮标准溶液连续测定7次,测定值的相对标准偏差为4.5%。用标准加入法做方法的回收试验,测得回收率在80.7%~108%之间。     

楔形体破坏模式下红层边坡岩体质量SMR法评价

简要介绍了边坡岩体质量分类的SMR法,将之应用于2个典型楔形体破坏模式下红层岩体高边坡稳定性宏观评价。 指出在评价过程中要注意对边坡起控制作用的优势结构面,并将其作为SMR法中结构面项评分的主要依据,这样得出的评分 值与边坡的实际情况才会比较相符。对地应力的影响进行了定性的分析,指出高地应力地区边坡SMR法应该慎用。     

溶液法制备氧化锌晶体的微结构及发光特性研究

以醋酸锌和六次甲基四胺为原料在不同的溶液环境中,采用水热法或热溶液法合成了不同形貌的微纳氧化锌.氧化锌形貌和尺寸的控制对合成环境有强烈的依赖.通过化学吸附将乙二胺四乙酸二钠和柠檬酸吸附在氧化锌的极性面上,可以抑制极性面的晶体生长,调控氧化锌的晶体形貌.这种选择吸附性导致了样品形貌的不同.拉曼光谱测试结果表明,在柠檬酸溶液中合成的氧化锌的晶粒更小.光致发光光谱测试结果表明,所得到的氧化锌的发光是激子和缺陷发光.     

间接比较法测量扭转常数K的误差分析

主要分析实验采用的间接比较法测量扭转常数的影响因素,并通过实验测量对比,探讨扭摆周期与标准件转动惯量对扭转常数K值测量的影响,得出待测物体的转动惯量与塑料标准件转动惯量相当才能减小实验测量误差的结论。     

氮氧化物TEMPO清除过氧自由基的机理研究

采用密度泛函理论、微扰理论和前线分子轨道分析,对酸环境和无酸环境下的2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)捕获过氧自由基的机理进行了理论研究.研究结果表明,与B3LYP泛函相比,M06-2x泛函的计算结果更接近实验值,更适合于所研究的体系;在酸环境下,质子化的TEMPO经过质子耦合电子转移和电子转移两个反应过程清除过氧自由基,并获得再生;与之相比,在无酸条件下TEMPO清除过氧自由基的反应过程则较为复杂,包括了烷氧胺的生成、β-氢原子转移、碳中心自由基的解离和TEMPO的再生4个反应步骤.通过能量计算,酸性条件下反应活化能为35.6 kJ/mol,明显低于无酸环境下的96.8 kJ/mol,说明酸性条件更有利于TEMPO清除过氧自由基,并对这一现象的化学本质给予了理论解释.     

基于CD/DVD光盘的光栅衍射演示实验

以CD/DVD光盘作为反射光栅,当激光照射在光盘上,CD光盘可观测到中央明条纹、1级主极大和2级主极大;DVD光盘只可观测到中央明条纹和1级主极大.分别测量了CD和DVD光盘的光栅常量,实验结果符合国家工业标准值.     

凝结水精处理阳树脂硫酸根溶出特性研究

电站给水系统中存在微量的SO42-就会对金属材料造成严重腐蚀。针对目前凝结水精处理系统投运后导致核电站蒸汽发生器或炉水中SO42-含量升高的问题,采用动态循环溶出和静态浸泡的方法对几种凝结水精处理常用阳树脂的SO42-溶出行为进行了研究。结果表明,不同树脂的SO42-溶出行为有较大差异,SO42-含量在短时间内随时间增长呈上升趋势,新树脂溶出SO42-的量比旧树脂大得多。通过对溶出液进行高温和氧化处理,发现溶出物中还含有一些有机磺酸盐,它们在高温或氧化条件下会分解产生SO42-和酸性物质。