核电池概述及展望

核电池具有能量密度高、工作稳定可靠、无需人工干预等优点，在需要长期稳定供电的场合具有独特优势，其中热转换式核电池(RTG)是技术最为成熟且应用最早的一类，而β辐射伏特效应核电池已有商业化案例。目前，在β辐射伏特效应核电池研究中存在着放射源自吸收效应浪费能量、转化效率低、换能器件辐射损伤严重等问题，而对于一个实际的核电池，由于放射源自身不断衰变的属性，导致源的成分及其活度随着时间而发生变化，最终影响核电池的电学性能，其影响程度需要加以深入研究。本文以时间轴的形式对核电池的发展进行了全面回顾，简要介绍多种主流类型核电池的原理和应用范围；对于β辐射伏特效应核电池，指出放射源的自吸收是其中的关键科学问题。对于使用63Ni和TiT₂放射源的核电池，给出了其电学性能随时间变化的规律；指出对于某一特定结构的β辐射伏特效应核电池设计，在前期的模拟优化环节中，精细计算是至关重要的；最后提出了将放射源与换能材料相结合、使用含有较重同位素的换能器件的设想，这些设想有利于解决放射源自吸收问题、提高核电池输出功率和减轻辐射损伤的影响。     

实现应变率为105~106 s-1的阻抗梯度飞片复杂加载波形计算分析

为了在气炮上实现应变率为105~106 s-1的复杂加载技术研究，采用自行研制的拉格朗日程序MLEP(multi-material Lagrangian elastic-plastic)对Al-Cu-W材料体系的阻抗梯度飞片复杂加载不锈钢靶板进行数值模拟，计算设计并分析了阻抗梯度飞片的厚度和密度分布指数对靶板压力、速度和应变率峰值等波形的影响。结果表明:密度指数分布越大，加载时间越短，加载后期的压力、速度和应变率峰值曲线更陡峭；同时, 为了避免靶板/LiF窗口界面反射的稀疏波早于阻抗梯度飞片后界面反射的稀疏波达到碰撞面位置，计算设计中还考虑了飞片厚度的影响。此外，对基于理论设计的阻抗梯度飞片进行了动态考核实验，实验结果基本反映了预期的设计，为材料强度的测量奠定了基础。     

提升R-OTDR系统实时性能方法研究

针对长距离分布式拉曼测温系统(R-OTDR)中数据量大影响系统实时性的问题,提出通过并行运算实现高次累加平均算法提高系统信噪比和系统实时性能的方法。采用中央处理器(CPU)与图形处理器(GPU)协同合作的方式来提高系统的数据处理速度。传感数据由CPU控制数据采集端读取,然后使用累加平均算法对传感数据进行去噪。在统一计算设备架构(CUDA)中,通过调用GPU上的kernel函数对累加平均算法次数进行多线程分配,以10线程的模式进行并行运算以提高数据处理速度。实验结果表明,在10km传感距离下,相比于原系统30000次累加平均算法,采用50000次累加平均算法使系统测量误差由±1.1℃降至±0.5℃,并且采用CPU和GPU协同合作的方式使50000次累加平均算法的运算时间由3890ms降至1.472ms,提升了系统实时性能。     

深紫外激光光发射与热发射电子显微镜在热扩散阴极研究中的应用

对热扩散阴极表面微区发射状态进行原位观察和分析一直是热阴极研究的重要课题.本文着重介绍深紫外激光光发射电子/热发射电子显微镜的基本原理及其在热扩散阴极研究中的典型实例.系统配备了高温激活所用的加热装置,样品可被加热至1400℃.系统具有光发射电子、阴极热发射电子、光发射电子和阴极热发射电子联合三种电子成像模式.应用表明,对于热扩散阴极而言,深紫外激光光发射电子像适于呈现阴极表面的微观结构形貌;热发射电子像适于反映阴极表面的本征热电子发射及均匀性;光电子和热电子联合成像适于对阴极表面的有效发射点做出精确定位.     

基于三唑配体的金属锰(Ⅱ)、锌(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构与性质研究(英文)

在不同反应条件下,采用三唑衍生物作为配体与乙酸锰和硝酸锌反应,合成了2个具有三维结构的配位化合物{Mn(pytyba)(H2O)3]·2H2O}n(1)和{[Zn(pytyba)(H2O)3]·4H2O}n(2),并通过元素分析、热重分析、荧光性、X射线单晶衍射对化合物进行分析。结构分析表明1和2有许多共同特征:两个聚合物的晶体均属于单斜晶系,C2/c空间群,Mn2+和Zn2+均为六配位畸变八面体配位结构,具有相似的热稳定性、荧光性以及相近的孔隙率。配体中的氧原子与金属离子配位形成一维链状结构,然后又通过O-H…N、O-H…O氢键作用和π…π芳香堆积形成超分子结构。此外,通过测定化合物抗氧化活性(SOD)的经典方法-Marklund法对配合物1和2的抗氧化活性进行了研究。     

改性纳米羟基磷灰石/PLGA复合材料的制备及生物活性

以低聚乳酸接枝改性的羟基磷灰石纳米粒子(op-HA)和聚丙交酯-乙交酯(PLGA)制备的生物可降解纳米复合材料(op-HA/PLGA)为研究对象, 采用FTIR, TGA, ESEM和EDX分析其接枝反应、接枝率、表面形貌和钙磷沉积情况, 通过在材料膜表面接种兔成骨细胞进行体外培养, 采用荧光染色、 NIH Image J图像分析和Real-time PCR综合评价细胞在材料表面的形态、黏附面积比、增殖能力和基因表达水平, 以此评价新型骨修复纳米复合材料op-HA/PLGA的表面性质和生物活性. 研究结果表明, op-HA的表面接枝率为8.3%, 掺入至PLGA后可形成富含钙磷的粗糙表面, 促进成骨细胞的黏附、扩展和增殖, 提高Ⅰ型胶原蛋白(Collagen-Ⅰ)、骨形态蛋白-2(BMP-2)和骨连接蛋白(Osteonectin)的基因表达水平, 提高材料的钙磷沉积能力. op-HA/PLGA具有良好的细胞相容性和成骨活性.     

对羟基五蝶烯重氮盐及其置换反应研究

五蝶烯醌经肟化和氢化得到对氨基五蝶烯酚, 对氨基五蝶烯酚在酸性条件下被硝基叔丁烷重氮化, 生成非常稳定的对羟基五蝶烯重氮盐. 对羟基五蝶烯重氮盐经亚铜盐催化的Sandmeyer 反应生成氯代和溴代对羟基五蝶烯, 与碘化钾发生置换反应得到碘代对羟基五蝶烯. 所合成的新化合物均经红外光谱、核磁共振谱以及质谱证明其结构.     

类固醇类环境内分泌干扰物羟基衍生化研究

采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),以N,O-双三甲基硅基三氟乙酰胺为衍生化试剂,系统研究了4种类固醇类环境内分泌干扰物雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)、雌三醇(E3)、17α-乙炔基雌二醇(EE2)的羟基衍生化行为,考察了BSTFA用量、衍生化温度和时间对类固醇类环境内分泌干扰物衍生化效果的影响以及衍生化产物的稳定性、标准曲线、仪器检出限等,并对衍生化产物特征碎片离子的裂解机理进行了解释.结果表明:对于100 μL 0.01 g/L标准混合溶液,BSTFA的最佳用量为25 μL;衍生化过程不需要加热,常温下(20 ℃)下反应10 min就可取得最佳的衍生化效果;衍生化产物的稳定性较好,在-20 ℃下放置48 h,相对响应因子RRF基本没有降低.在优化的实验条件下,各待测物具有良好的线性相关性,E1和E2的检出限为0.3 μg/L,EE2和E3的检出限为5 μg/L.