Cu掺杂β-Si3N4的力学性能和电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函的第一性原理方法研究了(Si_3-xCu_x)N₄(x=0,0.25,0.5,0.75,1)晶体的稳定性、力学性能和电子结构,分析了Cu掺杂对β-Si₃N₄力学性能的影响机制.结果表明,(Si_3-xCu_x)N₄为热力学稳定结构,Cu掺杂降低了β-Si₃N₄的稳定性.由弹性常数和Voigt-Reuss-Hill近似看出,(Si_3-xCu_x)N₄满足波恩力学稳定性判据,Cu掺杂使得β-Si₃N₄的体模量、剪切模量和杨氏模量降低,当x=0时,(Si_3-xCu_x)N₄的体模量、剪切模量和杨氏模量最大,分别为234.3 GPa、126.7 GPa和322.1 GPa.根据泊松比和G/B值判断出(...     

Design of new seismometer based on laser Doppler effect

In order to improve the resolution of seismic acquisition,a new seismic acquisition system based on tangential laser Doppler effect with an optimized differential optical configuration is proposed.The relative movement of the inertia object and the immobile frame is measured by laser Doppler effect,which can avoid the electromagnetic and thermometric interference,and the adoption of frequency-modulated (FM) transmission can improve the ability of anti-jamming.The frequency bandwidth is properly determined by analyzing the frequency of the Doppler signal.The velocity, displacement,acceleration, and frequency to be measured can be real-time acquired by frequency/velocity (F/V) converting the FM Doppler signal. A 100-dB dynamic range and the linear frequency range of 1.0 to 1000 Hz are realized.     

合金元素对Ag/Al界面性质影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算和分析Ag(111)/Al(111)界面体系的能量与电子结构,讨论Ag中加入的Be、Mg、Al、Ca、Ni、Sn合金化元素对Ag/Al界面性质的影响.结果表明:Ni原子倾向于界面处的取代位置,而Be、Mg原子倾向于靠近界面处的取代位置,Al、Ca、Sn原子倾向于远离界面处的取代位置;合金元素Be、Mg、Al、Ca、Ni、Sn的加入均会使Ag/Al界面的稳定性降低,其中Ca元素的影响程度最大,分离功降低到0.923 J/m~2,界面能增至0.703 J/m~2;通过电子结构计算结果分析认为,导致界面稳定性下降的主要原因应是合金化元素的加入使界面间形成的Ag-Al共价键强度降低引起.     

旋转不变二值化联合变换相关识别方法

介绍一种基于二值化联合变换相关的综合鉴别函数算法，用等相关峰及Gram-schmidt展开获得的综合鉴别函数对迭代算法进一步优化，获得了适用于二值化联合变换相关的综合鉴别函数。采用这种算法制作的综合鉴别滤波器既有相关峰值高和相关峰尖锐等特点,又能识别旋转图像。计算机模拟结果表明：这种相关器在信噪比、光能效率、相关峰尖锐度和鉴别能力上都有一定程度地提高，实现了较高鉴别率旋转不变光学模式识别。     

FY-3A气象卫星紫外臭氧垂直探测仪

研制成FY-3A气象卫星紫外臭氧垂直探测仪,于2008年5月发射.它是一台小型化、高精度、紫外-真卒紫外光谱辐射计,用于测量大气太阳后向散射光谱辐亮度和太阳光谱辐照度,通过数据反演得剑大气臭氧总量的垂直分布.在轨道高度830 km处获得160～400 nm太阳连续光谱和250～340 nm间12个特征波长的太阳分立光谱及太阳后向散射谱,在轨测试结果表明:FY-3A气象卫星紫外臭氧年直探测仪全部功能正常,性能稳定.     

高空遥测激光多普勒检波系统研究

为解决远距离处人工地震波的检测问题,研究了光源的相干性,系统的稳定性．激光多普勒信号强度、信噪比,位移测量灵敏度和精度等理论及方法。采用在腔内捕人两个直径为1．8mm的可变光阑和输出光的准直结构(4倍)．增大光源的相干长度和可测距离;在两路光中分别加入声光调制器和λ/4波片．实现偏振态匹配并使系统工作更稳定,提高信噪比;采用透镜聚焦接收．增大信号强度;采用特伦逆向反射装置,消除它在位移或振动过程巾因偏摆或横移所带来的影响,使测量灵敏度和精度提高约一倍。将此系统用于2m处的振动进行原理性实验,其振幅测量相对误差为0．1％,可测频率最高为750Hz,因此可用于高空遥测人工地震波。     

Ce:KNSBN光折变联合变换相关的研究

本文研究了Ce:KNSBN光折变联合变换相关,以Ce:KNSBN光折变晶体作为平方律转换器件,用波长为514.5nm的Ar+离子激光做写入光,在系统的傅里叶变换平面上放置光折变晶体记录输入靶物和参考物的联合变换功率谱,用632.8nm的He-Ne激光作为读出光,读出联合变换功率谱,输入到计算机进行处理,进而实现相关识别.实验研究了基于光折变晶体的传统联合变换相关器(PCJTC)和二元联合变换相关器(PBJTC)的识别能力.结果表明,PCJTC有着一定的相关识别能力,可实现靶物和参考物的相关识别,而采用了联合变换功率谱二值化后的PBJTC,其一级相关峰值较强而尖锐,中心直流零级峰相对减弱,并且有更大的相关信噪比,因此其相关识别能力也得到了一定的提高.     

双连试管在化学实验中的应用

笔者通过朋友的帮助,制作了一种化学实验仪器。它是由2个试管组成的,但2个试管的中上部是相通的,我们暂且叫它为双连试管,仪器见图1。经过一年多的试用,发觉它能给中学化学实验带来诸多便利,下面向大家介绍双连试管的几组应用。     

Design of new seismometer based on laser Doppler effect

In order to improve the resolution of seismic acquisition, a new seismic acquisition system based on tangential laser Doppler effect with an optimized differential optical configuration is proposed. The relative movement of the inertia object and the immobile frame is measured by laser Doppler effect, which can avoid the electromagnetic and thermometric interference, and the adoption of frequency-modulated (FM)transmission can improve the ability of anti-jamming. The frequency bandwidth is properly determined by analyzing the frequency of the Doppler signal. The velocity, displacement, acceleration, and frequency to be measured can be real-time acquired by frequency/velocity (F/V) converting the FM Doppler signal.A 100-dB dynamic range and the linear frequency range of 1.0 to 1000 Hz are realized.     

Al_3X(X=Zr、Ti、Ce、Er)化合物的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对Al_3X(X=Zr、Ti、Ce、Er)化合物生成焓、结合能、态密度、力学性能进行了计算.生成焓、结合能的计算结果表明:Al_3X(X=Zr、Ti、Ce、Er)化合物中,Al_3Zr最易形成,Al_3Ce则最难形成,计算所得的结合能均为负值,化合物具有热力学稳定性,其中Al_3Zr的热力学稳定性最好,Al_3Er则最差.态密度结果分析:Al_3X(X=Zr、Ti、Ce、Er)化合物在费米能级处态密度不为0,表现出金属特性,通过赝能隙大小判断出它们的共价性具有如下关系:Al_3ZrAl_3TiAl_3CeAl_3Er,这与Al-3s、3p电子分别与Zr-4d,Ti-3d,Ce-5d、4f,Er-4f轨道电子具有较为明显的轨道杂化作用有关.力学性能计算结果表明:Al_3Ti、Al_3Zr抵抗体积变形、剪切变形的能力、刚度较Al_3Er、Al_3Ce大.由于Al_3Zr、Al_3Ti、Al_3Ce、Al_3Er具有一定共价性,共价键为方向性键,不利于塑性变形,因此它们均表现为脆性材料. Al_3Zr、Al_3Ti、Al_3Ce、Al_3Er本征维氏硬度大小排序为:Al_3TiAl_3ZrAl_3ErAl_3Ce.