小比距离密闭空腔爆炸爆后气体温度和压力测量技术研究

为实现空腔爆炸温度、压力变化趋势的准确测量，基于铠装K型热电偶和压力变送器，建立密闭空腔爆后气体温度、压力测量系统。设计密封隔热防护装置，将传感器的敏感端与信号调理模块分别安装在两个密封腔内，有效提高了传感器在大当量爆炸冲击条件下的存活率。在0.86 m/kg1/3比距离密闭空腔大当量爆炸条件下，对传感器及防护装置的性能进行考核验证，爆后测量采集到了有效的气体温度及压力变化历程，且传感器状态能够最终恢复至正常状态。测试结果表明，使用密封隔热安装的K型热电偶和压力变送器可以满足小比距离密闭空腔爆后气体静态温度、压力测量需求。     

基于串口的无线通信调制解调的软件实现

利用软件实现调制、解调具有方法灵活,实现简单的优点,通过分析FSK调制、解调原理,利用RS-232串行通信接口的特点,研究在该串口下的软件实现调制、解调的方法,实现了无线通信中的软件调制、解调功能,将其应用于基站与中继站之间的无线通信,为保证无线通信的可靠性,具体设计了具有一定容错能力的编码调制方式与软件判读流程,对远端进行监测;在该方式下运行测试,无线通信误码率约为10-5～10-6,达到了设计要求。     

有限空间爆炸静态压力的温度补偿方法

为改善压阻式压力传感器的温度漂移特性，构建了基于遗传算法和小波神经网络的压力传感器温度补偿模型。针对小波神经网络收敛速度慢且易陷入局部最优解的问题，采用遗传算法对小波神经网络的连接权值、伸缩参数和平移参数进行优化。基于压力传感器的标定数据，分别采用BP神经网络、小波神经网络和遗传小波神经网络对其进行温度补偿研究，结果表明:遗传小波神经网络兼容了小波分析的时频局部特性和神经网络的自学习能力，表现出良好的收敛速度和补偿精度，经补偿后传感器的输出值更接近于标定值，其最大误差由?17.44 kPa变至0.38 kPa，最大相对误差由?14.0%变至0.38%。将该模型应用于有限空间爆炸静态压力的温度补偿中，取得了较好的实际应用效果。     

链转移剂单体存在下苯乙烯乳液聚合反应研究

以α-甲基丙烯酸-3-巯基己酯(MHM)为链转移剂单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,十二烷基苯磺酸钠(LAS)为乳化剂,通过乳液聚合合成支化聚苯乙烯(BPSt).采用1H-NMR和三检测体积排除色谱(TD-SEC)对聚合反应过程和合成的聚合物进行了表征分析.结果表明,在合适的乳化剂用量、引发剂用量和聚合反应温度等条件下,反应初期生成的初级链可以完全转化成支化聚合物,在高单体转化率下不发生交联得到较窄分子量分布的高分子量支化聚苯乙烯(Mn,SEC1.4×105,Mw,MALLS2.0×106,PDI4.5),而且所得聚合物表现出很高的支化程度(g'=0.5~0.6).     

双烯化合物为支化单体的原子转移自由基聚合研究

分别以双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯和二乙烯苯为支化单体合成支化聚苯乙烯.用GC、1 H-NMR和三检测体积排除色谱( TD-SEC)对聚合反应过程、支化发展和聚合物的支化结构进行了详细的分析表征.两个聚合反应体系内单体转化速率几乎一样,相同单体转化率下,初级链的分子量近似相等.但是由于双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯与苯乙烯单...     

苯乙烯与N-取代马来酰亚胺的可逆加成-断裂链转移交替共聚合

研究了二硫代苯甲酸酯存在下偶氮二异丁腈引发苯乙烯(St)、St与N-对羟基苯基马来酰亚胺(HPM)、St与N-对(2-氯/溴丙酰氧基)苯基马来酰亚胺(CPPM/BPPM)的可逆加成-断裂链转移(RAFT)均/共聚,聚合物的结构由紫外-可见光(UV-Vis)与凝胶渗透色谱(GPC)表征.结果表明,St的RAFT均聚以及St与N-取代马来酰亚胺的RAFT共聚均呈现活性聚合特征,分子量随着转化率上升而增加,且分子量分布较窄.对于St的RAFT均聚,由于双基终止,聚苯乙烯(PSt)链中"戴帽效率"随着转化率上升逐渐下降.对于St与N-取代马来酰亚胺的RAFT共聚合,电荷转移复合物的形成显著地提高了共聚反应速度,并促进交替结构的形成.随后进行了以P(St-alt-BPPM)引发St的原子转移自由基聚合以制备梳型PSt,结果表明在强极性溶剂中进行的聚合过程失去可控性,所得产物分子量极宽,而在本体聚合中所得聚合物分子量相对较窄,有一定的可控性.     

Ge(001)衬底上分子束外延生长高质量的Ge1-xSnx合金

Ge_1-xSn_x是一种新型IV族合金材料, 在光子学和微电子学器件研制中具有重要应用前景. 本文使用低温分子束外延(MBE)法, 在Ge(001)衬底上生长高质量的Ge_1-xSn_x合金, 组分x分别为1.5%, 2.4%, 2.8%, 5.3%和14%, 采用高分辨X射线衍射(HR-XRD)、卢瑟福背散射谱(RBS) 和透射电子显微镜(TEM)等方法表征Ge_1-xSn_x合金的材料质量. 对于低Sn组分(x≤ 5.3%)的样品, Ge_1-xSn_x合金的晶体质量非常好, RBS的沟道/随机产额比(χ_min)只有5.0%, HR-XRD曲线中Ge_1-xSn_x衍射峰的半高全宽(FWHM)仅100' 左右. 对于x=14%的样品, Ge_1-xSn_x合金的晶体质量相对差一些, FWHM=264.6'. 关键词： 锗锡合金 锗 分子束外延     

GeSn合金的晶格常数对Vegard定律的偏离

在Si (001)衬底上, 以高质量的弛豫Ge薄膜作为缓冲层, 先后生长Sn组分x分别为2.5%, 5.2%和7.8%的完全应变的三层Ge_1-xSn_x合金薄膜. 在Si (001)衬底上直接生长了x分别为0.005, 0.016, 0.044, 0.070和0.155的五个弛豫Ge_1-xSn_x样品. 通过卢瑟福背散射谱、高分辨X射线衍射和X射线倒易空间图等方法测量了Ge_1-xSn_x合金的组分 与晶格常数. 实验得到的晶格常数相对Vegard定律具有较大的正偏离, 弯曲系数b=0.211 Å.     

FBG传感器在空腔爆炸压力测量中的应用研究

光纤光栅(FBG)传感器具有灵敏度高，测量量程大，抗电磁干扰能力强，耐高温能力强等诸多优点，在爆炸冲击测试领域具有广泛的应用前景。针对空腔爆炸压力变化历程对压力传感器的性能要求，设计了一种抗冲击FBG压力传感器。传感器采用圆平膜片作为承压面，利用均匀压力作用下的挠度拉伸FBG产生位移。对传感器的力学模型进行了理论计算，并进行了有限元仿真，理论分析与数值模拟计算结果误差小于2%。使用标准压力源对传感器进行了标定，获得最终的压力灵敏度为545.187 kPa/nm，线性度相关度为99.998%。根据空腔爆炸现场防护需求，设计了有效的抗爆防护装置，并将该传感器成功用于空腔爆炸爆后气体压力变化历程测量，取得很好的测试效果。     

Temperature dependent direct-bandgap light emission and optical gain of Ge

Band structure, electron distribution, direct-bandgap light emission, and optical gain of tensile strained, n-doped Ge at different temperatures were calculated. We found that the heating effects not only increase the electron occupancy rate in the Γ valley of Ge by thermal excitation, but also reduce the energy difference between its Γ valley and L valley. However,the light emission enhancement of Ge induced by the heating effects is weakened with increasing tensile strain and n-doping concentration. This phenomenon could be explained by that Ge is more similar to a direct bandgap material under tensile strain and n-doping. The heating effects also increase the optical gain of tensile strained, n-doped Ge at low temperature, but decrease it at high temperature. At high temperature, the hole and electron distributions become more flat, which prevent obtaining higher optical gain. Meanwhile, the heating effects also increase the free-carrier absorption. Therefore, to obtain a higher net maximum gain, the tensile strained, n-doped Ge films on Si should balance the gain increased by the heating effects and the optical loss induced by the free-carrier absorption.