液体中溶解气体的普适分析方法-声致发光法

液体中溶解气体的量的分析一直是分析化学中的难题。迄今为止,只是发展了水体中溶解氧的化学分析与仪器分析方法,而其他的气体如N2,CO2,CH4的分析方法至今仍很缺乏,特别是液体中溶解的稀有气体,如：Ar,He,Ke的分析方法至今仍然是空白,文章介绍了声致发光分析气体溶解于液体（包括非水溶液）的新方法。     

声致发光

本文介绍了声致发光的研究概况、现行的“热点”机制及其面临的问题,最后指出了研究声致发光的意义。     

光击穿液体空泡特性的高速图像测量

为了分析激光击穿液体介质过程中的等离子体闪光、空泡脉动、冲击波辐射、空泡溃灭发光等综合效应,将高速摄影技术应用于液体激光击穿研究.采用高功率激光聚焦击穿水、酒精、甘油、硅油等粘性液体,观测到了激光击穿形成的等离子体闪光、空泡脉动及溃灭、空泡溃灭发光及冲击波辐射.通过对激光空泡图像序列的分析,得到了不同液体介质中激光空泡的脉动特征、冲击波辐射等特性.研究结果可为水下激光加工、激光医疗、空化空蚀、能源相关流体力学的研究提供一定的理论和实验支持.     

声致发光

对当前非线性声学界和物理学界的一个热门课题———单泡声致发光现象的研究，进行了系统的评述，并介绍了有关最新的进展和应用前景     

用于液体激光介质的Nd~(3+)离子掺杂氟化镧纳米颗粒的制备与性能表征

设计并合成了掺杂不同Nd3+离子浓度的氟化镧纳米颗粒,并用油酸进行了表面修饰,使得这类纳米颗粒可分散于常见的有机溶剂中形成透明、均一、稳定的溶液。对纳米颗粒的结构、晶相以及发光性能进行了表征。固体和溶液材料在1 060 nm都有强的发射峰,说明纳米晶格可有效地保护Nd3+离子免受外界环境对发光的猝灭影响。纳米颗粒有机溶液的吸收损耗和散射损耗测试结果表明,其总损耗系数能够满足激光介质材料的损耗要求,为该材料的实用化打下了基础。     

声致发光气泡内水蒸气的影响

提出了一个单气泡声致发光的简单计算模型.这个模型是在均匀压强近似下，考虑质量和温度在气泡内的非均匀分布，同时考虑了水蒸气在气泡壁上的凝结与蒸发以及水蒸气在气泡内相对惰性气体的质量扩散.通过Saha方程估算气体电离密度，利用电子与离子、电子与中性粒子的轫致辐射，电子与离子的复合辐射公式估算气泡的辐射强度.不考虑化学反应，计算了不同水温时的气泡发光强度，发现当水温在0 ℃时轫致辐射发光模型比较符合实验结果，水温升高时，如水温为20 ℃或以上，轫致辐射发光模型的计算与实验结果出现数量级差别.考虑化学反应，轫致辐射发光模型的计算则总是比实验结果低2个数量级.     

圆锥气泡发光的光谱性质

在改进的U型管装置中观察到一种圆锥气泡声致发光现象。声致发光产生的单个光脉冲的能量可达到约1.4 毫焦. 脉冲宽度约100 毫秒。发光光谱由连续光谱上叠加C2,CN,和CH的激发态光谱构成。这种圆锥气泡声致发光为单泡声致发光和多泡声致发光提供了一种联系。     

TO ENHANCE THE INTENSITY OF SONOLUMINESCENCE

The transient resonance of a sonoluminescence bubble has been analysed. When the bubble performs its transient resonance at the nth order harmonics of the standing waves in the liquid, the light intensity strongly depends on the amplitude of the driving pressure (proportional to its 2n power, with n=f_r/f, where f_r is Minnaert's linear resonant frequency of the bubble and f is the frequency of driving sound). The kinetic energy of a vibrating bubble becomes maximum approximately when it is in its equilibrium size. For example, when the ambient temperature of a bubble decreases from 34℃ to 4℃, a huge increase of the light intensity emitted by it can be explained. A suggestion was made that, within the limits permitted by the phase diagrams, as high an increase in driving pressure as possible could enhance the light intensity of sonoluminescence up to four orders of magnitude.     

能态密度及其在解释半导体物理问题中的应用

通过对半导体杂质饱和电离，灰锡半导体特性以及Ｇｕｎｎ效应等的解释，指出能态密度在研究半导体物理现象中的重要应用。     

高速摄影技术对水中气泡运动规律的研究

气泡在许多不同过程中起着重要作用.舰船尾流中的气泡提供了这样一个线索,即基于对气泡的特性研究,并以此对舰船进行追踪是一种独特的方法.用高速摄影技术来研究气泡,具有直观、低费用的优点,配合以半自动胶片判读仪,可获得较为详细的关于气泡的参量.实验结果表明,水中气泡上升速度的大小都在随时间减小,气泡的末速度存在一极值,它与一定大小的气泡相对应.文中详细讨论了水中气泡的动力学特征,并与高速摄影所得到的气泡图象数据进行了比较,其结果的一致性肯定了高速摄影技术对水中气泡运动规律的研究中的重要性     

窄流道内过冷流动沸腾汽泡生长的数值研究

本文提出了界面质点标记法与局部网格加密法相结合的方法来模拟界面移动,并对窄缝流道内流动沸腾时加热面上汽泡的生长进行了数值模拟验证,模拟结果与试验结果吻合较好,误差在±8.6％以内。该模拟方法可以较准确地对有相变的界面移动问题进行数值模拟。     

黏性液体中单个气泡上升的形状特性

采用基于Level Set方法的直接数值模拟技术对黏性液体中单个气泡的上升运动进行三维模拟.数值模拟采用拟单相流模型处理气泡内外的气液两相流动,应用Level Set方法捕捉运动气泡的变形.针对Eo数从O(0)～O(2),Mo数从O(-11)～O(2)的流动范围,重点研究了上升气泡的形状特性,并与经典的气泡形状图谱进行了比较.模拟结果表明,上升气泡的形状与无量纲参数(Eo、Mo和Re)密切相关.在高Re的扁椭球区域,数值发现了气泡形状的周期性振荡行为.     

微重力下汽泡底部微层的对流和蒸发

本文数值研究了微重力下沸腾时汽泡底部微层区的多维传热及流动，不仅考虑由温度梯度引起的汽泡表面张力梯度而诱发的Marangoni流动，而且考虑汽泡表面的凝结和蒸发．微层厚度自0．01μm到10μm的计算结果表明，微层中流动很小，温度分布与纯导热几乎相同．在界面传热小于理想传热的情况下，Marangoni对流对传热增加几个百分比，微层中的流动与薄平界面的滑移近似相吻合．     

声空化物理研究和核发射实验的近期进展

简要概述了20世纪20年代起多泡声空化的发现、研究和应用，随后重点介绍了20世纪90年代初实现的稳态单一气泡；由于它的实现，对声空化的实验研究和理论研究迅速取得进展，特别是在对气泡内部的极端条件（高温、高压、高密度）以及对气泡内声致发光的机理研究方面，同时还介绍了我国早在20世纪60年代实现的瞬态单一泡以及近期的一些实验结果。文章最后提到2002年3月美国报道的声空化核辐射实验，这个实验正在激发人们对声空化的更多关注。     

过冷沸腾中的局域气泡和射流的动态行为

本文以10 mm直径加热钢管为研究对象,通过大量可视化的实验研究,对核态过冷沸腾中的气泡动力学行为以及射流现象进行了描述和分析。在实验中我们观察到泡顶射流和核态射流的竞争,双射流,“液洞”现象等一些特殊的沸腾现象。射流的泵吸作用、汽泡表面相变换热、Marangoni效应等是导致射流和气泡结构演化的根本原因。     

相干光注入半导体激光器锁定过程的稳定性和到达混沌态的各种不稳定现象

本文从半经典理论出发,导出半导体激光器相干光注入锁定过程的基本方程组,讨论了静态解的多支性及其稳定性,稳态调制特性及其稳定性,锁定区内外各种不稳定现象及其在光注入条件下参数平面上的分布,发现锁定区内不稳定区中部存在一混沌区,而在靠近稳定区下边界则存在一自脉动区,混沌区与自脉动区之间是其过渡区;发现到达混沌态可通过自脉动分岔(2^p型和非2^p型)、拍频自调制,以及其混合型等新的路径。 关键词：