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1.
非对称声分束超表面是由人工微单元结构按照特定序列构建的二维平面结构,可将垂直入射的声波分成两束传播方向和分束比自由调控的透射波,在声功能器件设计及声通信领域具有广泛的应用前景。本文系统研究了一种实现非对称声分束的设计理论和实现方法,基于局域声功率守恒条件研究了声分束器的设计理论、阻抗矩阵分布、法向声强分布、声压场分布等。利用遗传算法对四串联共振腔结构进行参数优化实现了声分束器所需的阻抗矩阵分布,声压场分布表明声波入射到声分束器后在入射侧激发出两列传播方向相反且幅值和衰减系数均相同的表面波,实现了入射侧与透射侧的局域声功率相互匹配。声波经过声分束器后被分为两束透射波,两束透射波的折射角和透射系数与理论值十分吻合,证明了设计理论及实现方法的正确性和可行性。本文的研究工作可以为新型非对称声分束结构设计提供理论参考、设计方法和技术支持,并促进其在工程领域的实际应用。 相似文献
2.
以D-木糖为炭源,月桂酸钠为模板剂,硼酸为掺杂剂,通过水热炭化方法制得硼掺杂分级多孔炭球(BPCS)。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附-脱附测试、X射线光电子能谱(XPS)、顺磁共振波谱(EPR)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、X射线粉末衍射(XRD)、热重(TG)分析对样品进行表征。结果表明:月桂酸钠作为介孔造孔剂的同时,通过与D-木糖间的氢键作用使有机-有机自组装过程自发进行并形成窄尺寸分布(2~5 μm)规整炭球;硼酸在水热中催化炭源脱水降解,并以BC3、BCO2和BC2O的形式掺杂在炭球上,掺硼后炭球与水表面接触角降低,润湿性提高。经CO2活化、月桂酸钠高温分解以及胶质炭球的堆积分别产生微孔(0.5~1.2 nm)、介孔(3.14~35.00 nm)和大孔(60~146 nm)并形成分级结构。当硼酸加入量为0.927 5 g时多孔炭球(BPCS-1)的电化学性能最佳,在6 mol·L-1 KOH三电极体系中电流密度为0.5 A·g-1时,比电容达287.12 F·g-1;两电极体系中电流密度为0.5 A·g-1时比电容达151.34 F·g-1,能量密度达5.3 Wh·kg-1;电流密度为5 A·g-1时进行1 000次充放电循环,电容保持率仍达96.43%。 相似文献
3.
针对氮化碳(C3N4)光生电荷易复合、光催化性能有限的不足,我们制备N和F共掺杂C3N4(NF-C3N4),以提升其光催化性能。利用NH4F在高温下原位分解产生的HF和NH3,对C3N4刻蚀的同时实现N和F双元素共掺杂。以氯化铵(NH4Cl)为对照,制备N掺杂C3N4(N-C3N4)。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、比表面积测试和电化学表征手段研究N、F共掺杂对C3N4形貌、成分、结构和物化性质等的影响规律。相比于C3N4和N-C3N4,NF-C3N4呈多孔状,比表面积增大,光生电荷的生成、分离和转移均被促进,NF-C3N4光催化还原Cr (Ⅵ)的速率是C3N4的2.6倍、N-C3N4的1.7倍。进一步考察了不同前驱体(尿素、双氰胺和三聚氰胺)对制备C3N4的影响,发现以尿素为前驱体的C3N4与NH4F的质量比为3∶2时,NF-C3N4呈现最佳的光催化性能。催化剂用量、光照强度、空穴捕获剂浓度的增加和pH的降低均能提高Cr (Ⅵ)还原速率。在NF-C3N4浓度为0.1 g·L-1、pH=3、cEDTA-2Na=2 mmol·L-1、40 min可见光照射后,Cr (Ⅵ)去除率达到90%。5次循环实验表明,优化制备的NF-C3N4光催化还原Cr (Ⅵ)的性能保持良好,具有较高的稳定性。 相似文献
4.
从认知心理学知识学习角度分析以物质的量为核心的化学计量系统,从教学策略角度,可以将其划分为知识系统和操作系统2大部分,其知识系统主要属于陈述性知识,而操作系统则主要属于程序性知识。按照陈述性知识的认知特点设计体现物质的量相关知识系统网络结构功能的探究教学;按程序性知识的认知规律设计产生式自展过程等较高层次的思维运作。从而形成了以物质的量为核心的化学计量系统知识建构的探究教学方法与实际问题解决的小步子产生式策略。其意义在于以结构化系统替代零散知识,用逻辑性思维替代常识比喻,以智能化产生替代机械运算,为以物质的量为核心的化学计量系统教学探索更加有效的策略与方法。 相似文献
6.
基于表面等离激元共振(SPR)的原理,设计了一种具有矩形凹槽周期阵列微结构的金属增强基底。利用有限元方法对基底表面附近电场的分布进行了理论模拟分析,结果表明在SPR共振情况下,其凹槽微结构坑口处可得到强局域场,局域电场强度Emax/E0可达20。通过改变结构的周期、凹槽长度l、宽度w以及环境介质,SPR共振峰发生规律性的移动,波长覆盖范围为500~1 000nm。入射光沿x方向偏振的情况下,随着结构x方向周期Px的增加,SPR共振峰明显红移。当入射光波长与Px相当时,观察到凹槽内局域电场突然减小的现象。这是由于满足了波矢匹配条件,传播型SPP被激发导致的。改变凹槽长度l,发现共振波长随l的增加红移,近似呈线性关系。环境介质折射率的增加也会引起共振峰的红移。而凹槽宽度w的增加将导致其蓝移。这种规律性的移动为实现共振波长的调控提供了途径。受Jain研究报道的启发,矩形凹槽结构可以等效为两对偶极耦合模型的组合,从而解释SPR共振峰随结构参数变化而发生的移动。 相似文献
8.
10.
环形磁场金属等离子体源作为一种全新的等离子体源结构,可用于产生高度离化、无大颗粒、高密度的离子束流,但传统流道结构不能保证其高效、均匀散热,大功率工作时可能引起密封胶圈的烧蚀失效,需对其冷却流场进行优化设计.利用Solidworks Flow Simulation软件对等离子体源冷却流道进行模拟,分析出入水孔分布角度、孔数、孔径以及入水孔高度对冷却效果的影响规律,并对流道结构参数进行优化.结果表明,增大水孔的周向分布范围,有利于提高散热的均匀性;入水孔设置在结构上层有利于减少冷却水的温度分层现象,使铜套和密封胶圈都处于较好的冷却状态;适当减小孔径有利于增大冷却水射流速度,增大湍流程度强化传热,提高换热效率.优化后的流场结构可以提高冷却水的利用率,在相同流量条件下获得更好的冷却效果,改善等离子体源的放电稳定性,为环形磁场金属等离子体源的冷却结构设计提供理论依据. 相似文献