爆炸水雾扑灭油火过程的实验研究

爆炸水雾灭火是一种高效、快捷的新型灭火方式。为了研究爆炸水雾与油火的作用过程,采用CCD摄像机、微细热电偶、红外测温仪3种测试手段,获得了爆炸水雾与油火作用的图像以及灭火过程中温度的变化情况。实验结果表明:爆炸水雾在冲击油面后温度发生了突降,温度突降时间与CCD记录的水雾扑灭明火的时间一致;当水袋位于油盘正上方1.0m、炸药量为2.02g、水量为3kg时,灭火持续时间约为200ms;微细热电偶能够较准确地反映爆炸水雾灭火过程的温度变化,而红外测温仪可作为辅助测温手段定性分析灭火过程中的温度变化。     

多孔有机盐单晶的合成及各向异性质子导电性能

以cis,cis-1,3,5-三氨基环己烷·3HBr和均苯四甲酸在室温下通过离子键构筑了具有规整形貌和大尺寸的晶态多孔有机盐CPOS-10, 其具有较好的热稳定性和永久多孔性. 得益于规整形貌及大尺寸单晶, 首次实现了对多孔有机盐单晶各向异性质子导电性能的研究, 并结合晶体结构探索了各向异性质子导电的机理. 结果表明, 水分子浓度对CPOS-10质子电导率的大小具有重要作用, 骨架内水分子浓度高的晶面更易于与极性基团构成氢键网络, 促进质子传导, 利用此网络的质子传导具有更高的质子电导率. 因此, 骨架内水分子的不均匀分布是导致单晶各向异性质子导电的主要原因. 对CPOS-10单晶各向异性质子导电性能的探索可为研究多孔有机盐的质子导电机理提供重要的依据.     

声光移频器对微多普勒效应探测的影响研究

为实现基于微多普勒效应的远距离目标探测和识别,研究了采用声光移频器的激光外差相干探测结构对目标微多普勒特征探测的影响。建立了声光移频器驱动功率与系统信噪比之间的数学模型,并进行了仿真计算,搭建了1550 nm激光外差/零差相干探测实验平台对所建模型进行了验证。研究结果表明:在移频器驱动电压限定范围内,驱动电压越高,对微多普勒效应探测的效果越好,得到的目标特征越明显,与理论分析一致。通过对比实验发现在同样条件下,外差探测得到的反映目标特征的时频分布曲线较零差的清晰,特征提取误差小,可读性更高,说明外差探测结构更有利于复杂的远距离目标探测。     

Nuclear magnetic resonance measurement station in SECUF using hybrid superconducting magnets

Nuclear magnetic resonance(NMR) is one of the most powerful tools to explore new quantum states of condensed matter induced by high magnetic fields at a microscopic level. High magnetic field enhances the intensity of the NMR signal, and more importantly, can induce novel phenomena. In this article, examples are given on the field-induced charge density wave(CDW) in high-Tc superconductors and on the studies of quantum spin liquids. We provide a brief introduction to the high magnetic field NMR platform, the station 4 of the Synergetic Extreme Condition User Facility(SECUF), being built at Huairou, Beijing.     

基于高通量微弱荧光快速检测的高分辨熔解曲线分析仪

高分辨熔解(HRM)曲线分析技术是近年发展起来的一种用于基因突变检测和单核苷酸多态性(SNP)分析的新方法,它通过实时监测PCR产物升温过程中双链DNA饱和染料的荧光强度变化来分析核酸序列的微小差异。根据HRM分析仪对荧光检测的时间和灵敏度需求,提出基于光开关阵列的多路高速荧光激发和检测模块实现高通量的微弱荧光快速检测;并根据HRM荧光数据特点,对原始荧光曲线进行滤波、基线探测、归一化和对温度微分等处理,从熔解曲线两端的线形区域自动提取基线作为归一化的标准,可以在不损失曲线形态特征信息的情况下获得更为精确的熔解温度,从而实现不同基因型熔解曲线的快速、准确识别。     

多重定量PCR系统中多色荧光检测和光谱串扰校正方法

多色荧光的激发检测光路是多重定量聚合酶链式反应(PCR)系统的核心组成部分。根据系统对荧光激发的均一性、荧光检测的时间和灵敏度需求,提出一种基于磁光开关和光电倍增管(PMT)的多色荧光激发检测光路。通过四色LED单独激发和PMT检测来提高灵敏度;利用磁光效应实现光路的电控切换,配合一维扫描机构和滤光片切换装置,完成96孔标准PCR板的四色荧光扫描。该设计避免了多色荧光光路的系统串扰。由于荧光染料本身光谱特性产生的荧光光谱串扰是通过标准迭代的四维聚类分析算法计算串扰矩阵,并通过4种常用染料的实验研究,对所建荧光检测系统进行荧光光谱串扰评估。     

天基电离层气辉成像仿真分析研究

通过气辉成像仪对电离层气辉进行探测,能够反映电离层中电子总含量、等离子体泡分布等特性,是有效的电离层探测方式之一。电离层的原子分子在白天吸收太阳辐射激发到较高能态,在夜间以气辉的形式将能量辐射出去,辐射强度与所参与反应的电离层成分密度等密切相关,因此气辉是用来观测电离层很好的示踪物。天基气辉成像方法具有全球范围观测的巨大优势,为了推动天基成像仪的设计研制和参数优化,丰富和扩展电离层探测手段,需要对全球气辉强度进行成像仿真分析。该研究主要工作：（1）分析了电离层夜间630 nm光化反应过程,设计了一种气辉成像仿真分析方法,该方法对630 nm辐射强度进行计算,分别获得了太阳活动高年和低年内四个不同季节的气辉单光谱信号源强度分布,为设定探测指标提供理论依据;（2）开展了630 nm气辉天底成像仿真研究,包括成像链路分析、信噪比分析,并使用一个时间延时积分成像的典型成像仪参数,开展结合卫星运行轨道的扫描成像仿真。本文主要结论：（1）夜间630 nm单光谱气辉强度与日间太阳辐射强度关系密切,太阳活动高年夜半球平均辐射强度为115 Rayleigh,太阳活动低年夜半球平均辐射强度为50 Rayleigh,辐射大小和分布符合卫星载荷GLO-1和国际空间站IMAP任务的实际观测结果;（2）典型参数成像仪天底观测幅宽达到245 km,气辉水平分辨率达到1 km,对强度大于50 Rayleigh气辉成像的信噪比优于10,在太阳活动高年能够清晰观测电离层气辉全球尺度结构,在太阳活动低年能够观测低纬地区电离层气辉结构。该研究结果可为天基电离层气辉成像探测提供理论依据,也可为其他辐射波段的气辉观测和成像仪参数设计优化提供参考。     

水介质中N-芳基-N'-(2-苯并呋喃甲酰基)硫脲及1-芳甲酰基-4-(2'-苯并呋喃甲酰基)氨基硫脲的合成

苄基三乙基氯化铵(TEBA)存在的水介质中, 2-苯并呋喃甲酰氯、硫氰酸铵与芳胺或芳甲酰肼在室温条件下经一步反应合成N-芳基-N'-(2-苯并呋喃甲酰基)硫脲或1-芳甲酰基-4-(2'-苯并呋喃甲酰基)氨基硫脲, 其中前者尚未见文献报道. 与其它合成方法相比, 该法操作简单、反应条件温和、环境友好.     

γ-聚谷氨酸水凝胶的制备及其应用

γ-聚谷氨酸水凝胶是以γ-聚谷氨酸为单体,经交联形成的一种具有三维网状结构的材料。由于分子中含有大量羧基,使其具有超强的吸水能力。由于γ-聚谷氨酸源于微生物,因此其水凝胶是一种生物相容性良好的环境友好型多功能材料,可应用于生物医药、日化、环境及纺织等多个领域。本文综述了近年来制备γ-聚谷氨酸水凝胶的三种交联方法:物理交联、化学交联和酶法交联,对γ-聚谷氨酸水凝胶在组织工程、超级电容器和纺织方面的应用进行总结,并对其未来的发展作了展望。