微小层片型缺陷的超声非线性区域检测技术*

针对微小层片型缺陷的超声检测效率低、检测能力弱、易受主客观因素干扰的问题,提出弹簧扁钢中微小层片型缺陷的非线性超声区域检测技术。首先,优化探头夹持装置并提出区域检测方法,提取稳定可靠的检测信号;其次,提出相对非线性系数均值及波动系数表征缺陷分布;最后,基于斯皮尔曼次序相关系数分析扁钢各类缺陷与非线性超声系数均值的相关性。研究结果显示:两种非线性超声特征参数中的波动系数具有更高的缺陷敏感度,可表征扁钢中缺陷分布;波动系数与扁钢中微小层片型缺陷的相关系数比与体积型缺陷的相关性系数大得多,特别适用于微小层片型缺陷的检测。     

冷原子荧光光谱中数字基线估计方法的研究

水体中汞的存在形态有单质汞、无机汞和有机汞三种。其中,甲基汞是主要的有机汞形态,毒性远高于单质汞和无机汞。测量水体中的甲基汞的方法有很多,冷原子荧光光谱法是测量水体中甲基汞的推荐方法。冷原子荧光光谱法是原子发射光谱法和原子吸收光谱法综合发展而来的元素分析方法。经过多年的发展与完善,是元素分析最常用的分析技术之一,具有灵敏度高、检出限低等特点,被广泛应用于环境科学、生命科学、地质等领域。由于检测仪器的背景噪声和色谱柱分离效果的影响,冷原子荧光光谱出现基线漂移和信号拖尾等干扰因素,严重影响冷原子荧光光谱数据的峰面积计算和痕量甲基汞的定量分析。其中,基线漂移是最主要干扰因素。目前,改进模拟器件参数和数字基线估计是解决基线漂移的的两种重要手段。在改进模拟器件参数方面,有激发光源使用空心阴极汞灯、闭环控制的热阴极低压汞灯等,但存在实验设备复杂、成本高昂等缺陷;在数字基线估计方面,有最小二乘法、差值拟合法等,但存在基线估计不稳,含量计算不准等缺点。基于此,提出了一种基于小波变换的数字基线估计方法。首先,分析甲基汞的冷原子荧光光谱微观信号和基线漂移现象,建立冷原子荧光光谱信号和基线漂移数理模型;其次,根据冷原子荧光光谱信号模型的特点,以小波变换为研究基础,研究合适的母小波模型,将母小波模型与基线漂移模型进行卷积,卷积结果恒为零,理论上证明了基线漂移现象经过小波变换后会被消除;再次,以100 pg标样甲基汞为例,实验验证了小波变换能够有效地消除基线漂移的干扰和信号拖尾的影响;最后,在仪器相对标准差（RSD）为1.29%~3.40%的条件下,对0,10,20,50,100,500以及1 000 pg的标样甲基汞溶液进行5次重复实验,分别建立小波变换前后峰面积平均值校准曲线,校准曲线的相关系数（R2）由小波变换前的0.994提高到小波变换后的0.997。实验结果表明,该方法能够有效地消除测量仪器基线漂移和信号拖尾的影响,提升了系统测量准确性。     

一类大初值抛物方程组解的生命周期

该文考虑如下初边值问题解的生命周期{u_t-△u=e~(av),(x,t)∈Ωx(0,T),u_t-△u=e~(bu),(x,t)∈Ωx(0,T),u(x,t)=v(x,t)=0(x,t)∈Ωx(0,T),u(x,t)=ρφ(x),v(x,t)=ρφ(x),(x,t)∈Ωx{t=0}其中a0,b0是常数,Ω是R~N中带光滑边界Ω的有界区域,ρ0是参数,φ(x)和φ(x)都是Ω上的非负连续函数.首先,基于一个新的常微分方程组的分析,该文构造了以上初边值问题的一个上解,并由此得到了解的生命周期的渐近下界.然后,利用比较原理和K印lan的方法~([3]),可以证明这个下界也是渐近上界,因此该文就得到了上述初边值问题解的生命周期的渐近表达式.     

Cr3+掺杂Ca4HfGe3O12宽带近红外荧光粉的发光特性及应用

近红外荧光粉在生物活体成像领域展现出重要的应用前景。但活体成像用近红外荧光粉存在种类匮乏、耐温性差等瓶颈问题。采用固相法合成了宽带近红外Ca₄HfGe₃O₁₂∶ xCr³⁺(0≤x≤0.09)荧光粉。X射线衍射和能谱分析的结果表明Cr³⁺离子成功进入Ca₄HfGe₃O₁₂晶格。在469 nm蓝光激发下,Ca₄HfGe₃O₁₂∶xCr³⁺荧光粉发射出690~1 200 nm的宽带近红外光,峰值波长为825 nm (⁴T₂-⁴A₂),半高宽达到141 nm,Cr³⁺掺杂最佳浓度为0.03。依据激发光谱峰形和寿命衰减行为,证实Cr³⁺仅占据基质中一种阳离子格位。Ca₄HfGe₃O₁₂∶0.03Cr³⁺荧光粉的荧光量子效率为33.63%,该荧光粉发射光谱在400 K下的积分面积为室温下的60.5%,表明该样品具有优良的热稳定性。采用自制近红外荧光粉转换器件照射人手掌和滤波片遮挡的水果,观察到清晰地静脉血管和遮挡水果的轮廓。     

Stability and optoelectronic property of lead-free halide double perovskite Cs2B'BiI6 (B' = Li,Na and K)

Although lead-based perovskite solar cells have achieved more than 25% power conversion efficiency, the toxicity of lead and instability are still urgent problems faced in industrial application. Lead-free halide double perovskite (DP) materials are promising candidates to resolve these issues. Based on the density functional theory, we explore the geometric stability, thermodynamic stability, mechanical stability, electronic structures, and optical properties of the Cs₂B'BiI₆ (B' =m Li, Na and K) DP materials. By analyzing the tolerance factor and octahedral factor, we find the geometric stabilities of Cs₂NaBiI₆ and Cs₂KBiI₆ DPs are better than Cs₂LiBiI₆. By calculating the total energy, formation energy and decomposition energy, we propose that the most favorable structure of Cs₂B'BiI₆ is the orthorhombic phase, and Cs₂LiBiI₆ is less stable relative to the other two counterparts from an energetic viewpoint. Mechanical stability evaluations reveal that the orthorhombic Cs₂LiBiI₆ material is less stable relative to the isostructural Cs₂NaBiI₆ and Cs₂KBiI₆ DPs. The mechanical property calculations indicate that the Cs₂B'BiI₆ DPs possess good ductility, which can be used as flexible materials. Electronic structures and optical property calculations show that the orthorhombic Cs₂B'BiI₆ DPs have suitable band gap values, weaker exciton binding energies, and excellent optical absorption performance in the visible-light range. Based on the above comprehensive assessments, we can conclude that the orthorhombic Cs₂NaBiI₆ and Cs₂KBiI₆ DPs with good stability are promising candidates for solar cell applications.     

纳米CuO：不同形貌的制备及对高氯酸铵热分解催化性能

采用超声法和微波水热法,制备了棒状、球状、梭形和杨桃状纳米CuO粉体。以X-射线粉末衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)手段对各种产物进行了表征。用热分析法考察了不同形貌的纳米CuO对高氯酸铵(AP)分解的催化作用。结果表明,四种形貌的纳米CuO均可强烈催化AP的热分解,而棒状和球状纳米CuO的催化活性更高。与纯高氯酸铵相比,加入棒状纳米CuO后AP的高温分解温度降低了124.4 ℃,加入球形纳米CuO催化剂后高温分解温度降低了122 ℃,且低温分解峰消失。     

基于辛对偶体系的层合板自由边缘效应的分析解

在原变量——位移和其对偶变量——应力组成的辛几何空间,建立了Pipes-Pagano模型的复合材料层合板问题的辛对偶求解体系.与传统的单类变量不同,辛对偶变量有利于同时描述层间位移连续性条件和应力平衡条件.进入辛对偶体系以后,就可以应用辛对偶体系的统一解析求解方法,如分离变量和辛本征展开的方法对层合板问题进行解析分析和求解.对层合板自由边缘效应的分析求解,验证了辛对偶体系的方法对层合板问题的分析求解是十分有效的.     

Analytical solutions to edge effect of composite laminates based on symplectic dual system

In the symplectic space composed of the original variables, displacements, and their dual variables, stresses, the symplectic solution for the composite laminates based on the Pipes-Pagano model is established in this paper. In contrast to the traditional technique using only one kind of variables, the symplectic dual variables include displacement components as well as stress components. Therefore, the compatibility conditions of displacement and stress at interfaces can be formulated simultaneously. After being introduced into the symplectic dual system, the uniform schemes, such as the separation of variables and symplectic eigenfunction expansion method, can be implemented conveniently to analyze composite laminate problems. An analytical solution for the free edge effect of composite laminates is obtained, showing the effectiveness of the symplectic dual method in analyzing composite laminates.     

介绍一个大学化学开放性实验——超声法制备纳米氧化铜

介绍一种超声化学法合成纳米氧化铜的大学化学开放性实验,反应过程可以在几分钟内完成。本实验可以在教学中直观演示,同时辅以照片、电镜、XRD等测试结果;也可以作为综合化学实验开设。