Vacuum-gap-based lumped element Josephson parametric amplifier

We propose a lumped element Josephson parametric amplifier with vacuum-gap-based capacitor.The capacitor is made of quasi-floating aluminum pad and on-chip ground.We take a fabrication process compatible with air-bridge technology,which makes our design adaptable for future on-chip integrated quantum computing system.Further engineering the input impedance,we obtain a gain above 20 dB over 162-MHz bandwidth,along with a quasi quantum-limit noise performance.This work should facilitate the development of quantum information processing and integrated superconducting circuit design.     

结构冲击畸变问题的直接相似方法研究

结构受冲击时由不同材料引起比例模型与全尺寸原型的畸变,通常通过修正比例模型的速度或密度进行补偿.然而传统的修正方法,存在需预先测试结构响应、依赖特殊本构方程、不能反映动态过程的缺陷,因而限制了相似理论在比例模型试验中的直接应用.本文提出了一种不同材料畸变问题的直接相似方法.它通过建立应变率区间上比例模型预测的流动屈服应力与原型流动屈服应力的最佳逼近关系,直接获得了修正速度或修正密度的比例因子,完成了比例模型与原型的动态相似关系.基于Norton-Hoff, Cowper-Symonds, Johnson-Cook三种经典的本构模型,研究了材料应变率敏感性特征参数、参考应变率、屈服应力、密度在动态相似关系中的作用.并通过受质量冲击的折板结构算例,验证了直接相似方法的有效性.分析表明,本文提出的直接相似方法不需要预先测试结构的响应,不依赖特殊的本构方程、强调动态相似特性,具有直接、高效、通用的特点.此外,动态相似关系的最佳逼近效果,受材料应变率敏感性特征参数控制,屈服应力、密度和参考应变率影响不大;当比例模型应变率敏感性特征参数与原型相近,可获得最佳逼近.     

原位限域生长策略制备有序介孔碳负载的超小MoO3纳米颗粒

采用原位限域生长策略制备了一系列有序介孔碳负载的超小MoO₃纳米颗粒复合物(OMC-US-MoO₃). 其中, 有序介孔碳被用作基质来原位限域MoO₃纳米晶的生长. 依此方法制备的MoO₃纳米晶具有超小的晶粒尺寸(<5 nm), 并在介孔碳骨架内具有良好的分散度. 制得的OMC-US-MoO₃复合物具有可调的比表面积(428~796 m²/g)、 孔容(0.27~0.62 cm³/g)、 MoO₃质量分数(4%~27%)和孔径(4.6~5.7 nm). 当MoO₃纳米晶的质量分数为7%时, 所得样品OMC-US-MoO₃-7具有最大的孔径、 最小的孔壁厚度和最规整的介观结构. 该样品作为催化剂时, 表现出优异的环辛烯选择性氧化性能.     

限域化学：碳基功能材料从基础研究到应用

限域化学研究的是对象在纳米尺度限域空间内的化学行为。限域空间内的化学环境不同于常规本体溶液,因而会出现许多奇特的现象,如反应选择性增强、活性增加、稳定性提高。本文结合笔者课题组近年来的工作,对限域化学领域碳基功能材料的限域策略,包括限域界面诱导、限域化学组装印刷及三维多孔受限体系作简要介绍,并阐述了其在催化、储能方面的应用。最后提出了限域化学未来发展面临的主要挑战,期望能为此领域研究提供参考。     

基于复模态的控制力矩陀螺配置优化

由于陀螺耦合效应,系统动力学方程的特征值和特征向量皆为复数形式,不便于进行控制力矩陀螺的配置优化和控制律设计。本文基于复模态理论,构造出一种实数域上的伪模态矩阵,从而实现方程解耦。综合考虑结构模态、控制输入能量和传感器接收能量的复合优化准则,获得了控制力矩陀螺的最优配置。结果表明,采用线性二次型最优控制,能够快速将结构的响应振幅降至5%以内,验证了使用伪模态矩阵进行方程解耦的可行性及控制的有效性。     

三维多面体网格上扩散方程的保正格式

 针对三维任意(星形)多面体网格, 本文构造了扩散方程的一种单元中心型非线性有限体积格式, 证明了该格式具有保正性. 在该格式设计中, 除引入网格中心量外, 还引入网格节点量和网格面中心量作为中间未知量, 它们将用网格中心未知量线性组合表示, 使得格式仅有网格中心未知量作为基本未知量. 在节点量计算中, 利用网格面上的调和平均点, 设计了一种适用于三维多面体网格的局部显式加权方法. 该格式适用于求解非平面的网格表面和间断扩散系数的问题. 数值例子验证了它对光滑解具有二阶精度和保正性.     

B炸药慢速烤燃过程的流变特性

为进一步探究熔铸炸药在烤燃过程中内部各物理场的变化情况，以B炸药为研究对象，完整地建立了基于Bingham流体模型的B炸药黏度计算模型并应用于慢速烤燃的数值模拟。通过数值模拟得到了B炸药在整个升温过程中上中下3个内部测点处的温度变化曲线并以烤燃试验加以验证，观察了弹体内部温度场与对流场的变化特点。结果表明:升温速率为1 ℃/min时，B炸药相变后逐渐开始流动，内部的温度场分布也随之改变，炸药出现自热反应与最终响应的区域都在弹体上部；升温速率为0.055 ℃/min时，炸药相变后内部很长时间内仍表现出类固相温度场的分布特点，当炸药出现自热反应后，才逐渐开始流动，温度场也逐渐转变为典型的液相温度场，炸药最终响应点在弹体上部，但最早出现自热反应的区域在弹体中心。     

高灵敏度分光光度法测定茶叶中锌的含量

研究了在聚乙烯醇(PVA)存在下,Zn2+ - SCN—- RhB高灵敏度显色反应体系,采用分光光度法测定茶叶中微量锌的新方法.结果表明,络合物的最大吸收峰在605 nm处,摩尔吸光系数为1.59×106 L·mol—1·cm—1,Zn2+的质量浓度在0.0~0.04 μg/mL范围内服从比尔定律.该法用于测定茶叶中锌...     

气相色谱-串联质谱法测定蔬菜和水果中三氯生及甲基三氯生的含量

提出了应用气相色谱-串联质谱法测定蔬菜(西红柿、黄瓜等)和水果(橙子、苹果等)中潜在的污染物三氯生(TCS)和甲基三氯生(MTCS)的含量的方法,以期有助于对此污染物在蔬菜、水果等食品中的污染问题的研究,并应用于农产品质量的安全监测之中。将样品分别去皮后切块,匀浆后于-22℃保存。称取样品5.00g,先后2次用乙酸乙酯(每次10mL)超声提取10min后离心10min,合并2次的提取液。将提取液吹氮蒸发至近干。加入衍生试剂体积比为99∶1的N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺-三甲基氯硅烷混合溶液100μL,在60℃下进行衍生化反应40min。反应结束后,将溶液吹氮至近干,用乙酸乙酯1.0mL溶解残渣。所得溶液供气相色谱-串联质谱法分析。用DB-17MS毛细管色谱柱(30m×0.25mm,0.25μm)在150~290℃区间按程序升温条件进行分离,在电子轰击离子源及多反应监测模式下进行质谱测定。经试验确定,用两种扫描程序分别扫描,TCS衍生物的母离子和子离子依次为m/z 362,347和m/z 360,345,MTCS的母离子和子离子则均为m/z 304,254。测得TCS衍生物和MTCS的标准曲线的线性范围均为0.4~20.0μg·L^-1,其检出限(3S/N)为4~6ng·kg^-1。按标准加入法进行回收试验,测得TCS衍生物和MTCS在4种蔬菜、水果中的回收率为91.5%~107%和94.7%~111%。     

2,4-二氨基喹唑啉和2,4-二氨基吡啶并[2,3-d]嘧啶衍生物的合成

以6-氯-5-氰基烟酸、3-氰基-4-氟苯甲酸、4-氰基-3-氟苯甲酸和6-氯-5氰基-2-吡啶甲酸为原料,经过酰胺化和关环两步反应合成了2,4-二氨基喹唑啉和2,4-二氨基吡啶并[2,3-d]嘧啶衍生物,该方法操作简便,除6-氯-5-氰基-2-吡啶甲酸外,其它三种酸的反应收率可达65%以上.采用氢核磁(1H NMR)、碳核磁(13C NMR)和高效液质联用(LC-MS)分析对目标产物进行了表征.采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法考察所合成化合物的体外抗肿瘤活性测性,结果表明部分化合物对所选肿瘤细胞的增殖有一定的抑制活性,化合物4c,4d,4e和4f对人白血病细胞(K562)和人肝癌细胞(HepG2)的抑制活性强于阳性对照药5-氟尿嘧啶(5-Fu).