基于微结构光纤和游标效应的高灵敏度压力传感器

结构健康监测、医疗诊断分析、气压检测以及军事工程应用等领域对压力的高灵敏度探测要求越来越高。光纤传感器由于其体积小、灵敏度高及抗电磁干扰等优点被广泛应用于压力测量。针对石英材料的杨氏模量较高,传统实芯光纤压力传感器的受压变形量较小,导致测量灵敏度很难提高。文章提出了一种基于游标效应的双Sagnac干涉环式光纤压力传感器。传感器由保偏光子晶体光纤(Polarization Maintaining Fiber, PM-PCF)作为敏感单元实现Sagnac干涉并通过不同PCF长度实现针对压力增敏特性的游标效应。传感器分别采用在单模光纤中嵌入PM-PCF形成传感器的参考单元和压力敏感单元,并对Sagnac环的感压部分进行封装,通过实验对并联型Sagnac环压力传感器的压力特性进行研究。实验结果表明在压力范围为0～2.4MPa内,压力传感器最大灵敏度为-54.491nm/MPa,分辨率为0.367kPa。相比无游标效应的Sagnac环压力传感器,其压力灵敏度放大了16.7倍。此外,传感器具有制造简单、结构坚固、运行稳定的优点,为高灵敏度压力传感器提供了一种替代设计方案。     

计算杆件结构的自由度

为了简化和统一结构力学教材中杆件体系计算自由度W的算法,本文提出了"直接法"。该方法以相邻节点间的杆件和结点为分析对象,对于含m根杆件、g个单刚结点和h个单铰结点的平面杆件体系,直接法给出计算自由度公式W=3m-(3g+2h)。相比于已有方法,直接法研究对象清晰,数学运算统一,适合于编程计算,便于初学者准确而快速计算复杂体系的W;也为结构超静定次数的确定提供了一种简单有效的数值算法。     

压电激励圆形曲梁的静态响应及位移控制

研究压电激励圆形曲梁的静态位移响应及位移控制的参数特性。将压电夹层圆形曲梁等效为单层结构,基于一维小曲率曲梁理论,建立其控制方程。在集中弯矩和径向集中力以及电载荷作用下,分析了带压电激励器的圆形悬臂曲梁的静态响应。与有限元结果比较表明:本文的理论模型能够模拟压电激励的小曲率圆形曲梁的静态响应。压电夹层圆形曲梁在任意位置的径向集中力载荷作用下,控制其自由端径向位移响应为零,求得控制电压的解析表达,数值分析表明:随着集中力载荷的位置变化和梁长的变化,最优控制电压将出现峰值和反号。     

基于荧光树状聚合物的高灵敏化学反应型汞离子传感器

以2,4-二氯苯硫酚为单体, 通过“一步法”合成了平均分子量为10.910 kD的荧光树状超支化聚苯硫醚(HPPS). 通过亲核取代和水解反应对HPPS进行了外围氨基修饰, 通过偶氮共价键使HPPS与氨基硫脲小分子相连, 制备出了高灵敏度树状聚合物基多位点反应型汞离子传感器. 基于汞离子与氨基硫脲脱硫关环反应和超支化聚苯硫醚对光信号的放大传递作用, 传感器对汞离子有灵敏的荧光响应信号, 线性范围为2.5～100 nmol/L, 检出限为0.46 nmol/L. 并利用分子模拟计算对反应识别机理进行了讨论.     

千特斯拉级内爆磁压缩装置初始磁场电源系统研制

初始磁场电源系统用于激励千特斯拉级内爆磁压缩装置的初级线圈产生初始磁场,是内爆磁压缩装置的关键设备。在分析千特斯拉级内爆磁压缩装置初始磁场电源需求和技术难点的基础上,系统设计了核心部件选择方案和主脉冲电路及控制系统结构,研制成功一套输出电压1～40 kV可调、主放电电流脉冲上升沿约60μs、总峰值电流达3.2 MA的初始磁场电源系统,已应用于千特斯拉级内爆磁压缩装置动态试验。     

环行染料激光器用于内腔吸收光谱的研究

本文报告了利用新型连续波环行染料激光器,即使行波工作于超过阈值两倍以上,仍在大气中获得了近10~5的内腔吸收灵敏放大;并首次利用单频扫描方法,在不降低灵敏放大的同时,得到了10~(-2)的光谱分辨率。实验结果与经改进后的Brunner-Paul理论分析一致。     

1989年诺贝尔化学奖获得者简介

1989年诺贝尔化学奖颁发给了美国耶鲁大学生物系的奥特曼(SidneyAltman)教授和科罗拉多大学化学系的切赫(Thomas Robert Cech)教授,以表彰他们在研究“核糖核酸(RNA)具有催化性能”方面所做出的卓越成就. 奥特曼,1939年生于加拿大,毕业于美国麻省理工学院,其后获得科罗拉多大学博士学位,1971年以后一直任教于耶鲁大学.切赫生于1947年,在美国柏克莱加州大学获得博士学位,并在麻省理工学院从事博士后研究,1978年后任教于科罗拉多大学.     

多元函数条件极值的充分条件

<正> 在求多元函数的条件极值时通常是藉助于拉格朗日(Lagrange)函数化成普通极值。但这种方法只给出了必要条件。本文拟给出判定是否取得极值的一种充分条件。设函数f(x,y),φ(x,y)在区域D上有一阶连续偏导数,M_0是D内某一点。令拉格朗日函数     

Frequency Selectivity Behaviour in the Auditory Midbrain： Implications of Model Study

By numerical simulations on frequency dependence of the spiking threshold, i.e. on the critical amplitude of periodic stimulus, for a neuron to fire, we find that bushy cells in the cochlear nuclear exhibit frequency selec- tivity behaviour. However, the selective frequency band of a bushy cell is far away from that of the preferred spectral range in human and mammal auditory perception. The mechanism underlying this neural activity is also discussed. Further studies show that the ion channel densities have little impact on the selective frequency band of bushy cells. These findings suggest that the neuronal behaviour of frequency selectivity in bushy cells at both the single cell and population levels may be not functionally relevant to frequency discrimination. Our results may reveal a neural hint to the reconsideration on the busily cell functional role in auditory information processing of sound frequency.     

线性互补问题的并行多分裂松弛迭代算法

运用矩阵多重分裂理论,同时考虑并行计算与松弛迭代法,得到一类求解线性互补问题的高效数值算法．当问题的系数矩阵为对角元为正的H-矩阵或对称半正定矩阵时,证明了算法的全局收敛性；该算法与已有算法相比,具有计算量小、计算速度快等特点,因而特别适于求解大规模问题．数值试验的结果说明了算法的有效性．