Lagrangian analysis of the formation and mass transport of compressible vortex rings generated by a shock tube

In order to understand the mass transport and the dynamic genesis associated with a compressible vortex formation,a dynamic analysis of compressible vortex rings (CVRs) generated by shock tubes by using the framework of Lagrangiancoherent structures (LCSs) and finite-time Lyapunov exponents field (FTLE) is performed. Numerical calculation is performed to simulate the evolution of CVRs generated by shock tubes with 70 mm, 100 mm, and 165 mm of the driver sectionat the circumstances of pressure ratio = 3. The formation of CVRs is studied according to FTLE fields. The mass transportduring the formation is obviously seen by the material manifold reveled by FTLE fields. A non-universal formation numberfor the three CVRs is obtained. Then the elliptic LCSs is implemented on three CVRs. Fluid particles separated by ellipticLCSs and ridges of FTLE are traced back to t = 0 to identify the fluid that eventually forms the CVRs. The elliptic LCSsencompass around 60% fluid material of the advected bulk but contain the majority of the circulation of the ring. The otherparts of the ring carrying almost zero circulation advect along with the ring. Combining the ridges of FTLE and the ellipticLCS, the whole CVR can be divided into three distinct dynamic parts: vortex part, entrainment part, and advected part. Inaddition, a criterion based on the vortex part formation is suggested to identify the formation number of CVRs.     

TiO2∶Mo体系的光子雪崩上转换

在 978nm激光二极管的激发下 ,Mo掺杂的TiO2 材料表现出很强的宽带上转换发光 ,该发光来源于 [MoO4]2 - 基团的激发态3T1 ,3T2 能级到基态1 A1 能级的电子跃迁 .通过研究发光强度与抽运功率的关系及上转换发光的上升时间曲线 ,发现TiO2 ∶Mo体系的上转换发光中存在着雪崩机制 ,应用转换函数理论分析了光子雪崩的产生条件和主要特征 ,理论结果和实验数据很好地符合     

二氧化锆纳米材料中三价铒离子的上转换发光

用共沉淀法制备了铒离子掺杂的二氧化锆纳米材料, 并对它的结构、颗粒的大小和声子能量进行了表征. 用980 nm激光二极管和F-4500荧光光谱仪仪测量了两种样品的上转换发射光谱, 观察到强的绿色发射和弱的红色发射并对这种发射现象的原因进行了分析.     

共掺杂的二氧化锆纳米材料中Yb3+和Tm3+上转换发光

用共沉淀法制备了二氧化锆掺Yb3 和 0 2 (0 4 ,1)mol%Tm3 的纳米材料 ;用发射波长为 980nm的激光激发样品 ,测量了掺 0 2mol%Tm3 的纳米材料在不同退火温度下的上转换光谱 ;测量了在相同退火温度、不同泵浦电流下的上转换发射光谱 ;并研究了蓝色上转换发射的过程。     

表面活性剂组装的Y2O3∶Eu纳米管及其位置选择光谱

利用表面活性剂为模板, 通过自组装制备出了具有管状结构的Y2O3∶Eu纳米材料. 透射电子显微镜证实了管状结构的形成. 在紫外光的激发下, Y2O3∶Eu纳米管表现出与纳米颗粒不同的发光性质. 由电荷迁移带和低温下的激光选择激发光谱可以推测, 处于纳米管壁内部的发光中心具有较为确定的格位对称性, 其发射光谱具有清晰的光谱结构. 由于表面缺陷的存在, 纳米管壁近表面的Eu3+离子处于较为复杂的微环境中, 其发射光谱表现为非均匀展宽的光谱线形.     

罗丹明6G/MCM-41纳米复合物的发光蓝移

介孔分子筛MCM-41具有规则排列的纳米量级的孔道，可以作为宿主封装其他材料。利用这一性质，将激光染料罗丹明6G分子封装在介孔分子筛MCM-41中形成了纳米复合物。用透射电镜、小角度X射线衍射和荧光光谱等方法对纳米复合物的性质进行了分析。用波长为480nm的光对纳米复合物进行激发，得到的发光峰为531nm。与无限稀罗丹明6G乙醇溶液的发光峰相比，这一发光峰有15nm的蓝移和明显的宽化。我们认为当罗丹明6G分子封装在MCM-41的介孔中时，罗丹明6G分子与介孔分子筛孔道表面分子之间存在较强的相互作用(包括氢键、静电吸引等)，导致电子云被局域在具有较强吸引力的分子筛表面原子周围。引起激发态能量升高，发光峰蓝移。     

表面活性剂组装的Y203：Eu纳米管及其位置选择光谱

利用表面活性剂为模板，通过自组装制备出了具有管状结构的Y203：Eu纳米材料。透射电子显微镜证实了管状结构的形成。在紫外光的激发下，Y203：Eu纳米管表现出与纳米颗粒不同的发光性质。由电荷迁移带和低温下的激光选择激发光谱可以推测，处于纳米管壁内部的发光中心具有较为确定的格位对称性，其发射光谱具有清晰的光谱结构。由于表面缺陷的存在，纳米管壁近表面的Eu^3 离子处于较为复杂的微环境中，其发射光谱表现为非均匀展宽的光谱线形。     

TiO2∶Mo体系的光子雪崩上转换

在978nm激光二极管的激发下，Mo掺杂的TiO₂材料表现出很强的宽带上转换发光 ，该发光来源于［MoO₄］^2-基团的激发态³T₁, ³T₂能级到基态¹A₁能级的电子跃迁.通过研究发光强度与抽运功率的关系及上转换发光的上升时间曲线，发现TiO₂∶Mo体系的上转换发光中存在着雪崩机制，应用转 关键词： 上转换 光子雪崩 转移函数理论     

二氧化锆纳米材料中三价铒离子的上转换发光

固态蓝绿光源非常适合于高强度光存储、色平板、光电和医疗诊断，迄今为止，对各种晶体中上转换发光进行了广泛的研究。三价铒离子由于其相当高的上转换发光速率被作为一种激活离子而受到研究者的表睐。我们用共沉淀法制备了掺铒离子的二氧化锆纳米材料，并对纳米的结构，颗粒大小，声子能量进行了表征；用980nmLD和F－4500荧光分析仪测量了两种样品的上转换发射光谱，并观察到强的绿色发射和弱的红色发射，出现这种发射现象的原因是由于低的掺杂浓度和低的声子能量，通过发光强度和泵浦电流关系的实验。我们得到：蓝色和红色上转换发射分别来自三光子，双光子和双光子过程。     

Eu3+掺杂硼酸盐晶体及玻璃材料的光谱性质

控制不同的烧结条件，制备了Eu^3 掺杂La2O3—3B2O3体系的晶体及玻璃材料。在这两种组分相同但物相不同的基质中，Eu^3 离子表现出不同的光谱性质。通过对比两种材料的发射光谱、声子边带、电荷迁移带及荧光寿命，讨论了Eu^3 离子周围局域结构的改变对其发光性质的影响。