镅污染手套箱系统的去污技术

考虑到手套箱系统的主要污染核素为^239Pu，^241Am，^3H和U，其中^239Pu，^241Am属α长寿命极毒核素，很容易产生放射性气溶胶。在手套箱系统退役过程中，手套箱系统的拆除解体前后均应采用行之有效的方法进行去污，最大限度的减少放射性物质对环境的污染。文中根据可剥离膜去污技术、电解去污技术、导电高分子聚合物导电机理以及超声波去污技术，针对镅污染手套箱拆下部件的污染情况和材质特点，采取单独使用和组合使用的方法进行相应的去污技术研究。     

移动电解去污技术

设计了一种移动式电解去污装置，电解液密闭循环使用，废物量少且易于处理，可对大型工件和污染手套箱进行移动式现场去污，减少去污工作人员的辐照危险。在设计的移动电解去污装置（见图1）中，以污染的导电材料为阳极进行电解去污，阴极外壳为聚四氟乙烯材料，内衬金属网为阴极，电解液通过循环泵循环利用，并通过吸附阻滞材料，将电解液中的放射性物质吸附在吸附材料中。去污处理结束后，电解液流入储液罐待用，此时即可移动去污装置进行另一区域的去污或吸附阻滞材料的处理。由此产生的放射性废物量很少，可避免污染扩散。     

200L槽式电化学去污装置

在电化学去污方法研究的基础上，研制了一套可以去除金属表面放射性污染物的槽式电化学去污装置。而且为了实现电化学去污槽的自动控制，设计了自动控制系统。其主要实现的功能有：(1)控制全系统供电电源；(2)控制电解液的pH值；(3)控制电解液的电导率；(4)控制空气搅拌的动力电源；(5)控制电解液再循环过滤系统。     

白川英树（Shirakawa，Hideki，1936-）日本化学家（Chemist，Japan）

塑料一般是不导电的，白川英树首先研制出了掺杂的聚乙烯膜，使高分子材料成为导电的，为此获2000年诺贝尔化学奖。     

抗金属污染的超绝缘材料研究

使用串列加速器产生的32S离子对不同厚度的聚碳酸酯、聚脂膜进行了不同密度的辐照，并在不同温度、不同碱度和不同蚀刻时间条件下，研究了蚀刻对孔形状、孔径以及膜表面损耗等的影响.通过表面金属镀膜的方式研究了该膜的抗金属污染的绝缘性能.结果显示，其抗金属污染的绝缘性能得到了大幅度提高.     

金属表面硅烷试剂膜结构及性能表征方法

综述了用硅烷试剂处理金属表面而形成的保护膜性能及结构的表面分析方法。详述了X射线光电子能谱、红外光谱、次级离子质谱、椭圆光谱、电化学阻抗谱等方法在硅烷处理金属表面过程中的应用 ,通过对膜形成的机制、膜的键合方式、膜结构、膜厚度以及膜的耐蚀性等方面的研究分析 ,探讨了它们对膜性能的影响 ,并用各种不同的参数表征了金属基材上硅烷膜的特性。同时指出了所述各种表面分析方法用于金属表面硅烷膜分析和检测的优点和不足之处 ,讨论了将各种表面分析技术联用起来以期得到更多有用的化学信息 ,以此可以指导硅烷化金属表面处理工艺过程。此外还提到了其他可用于金属表面硅烷膜性能的表征的分析技术 ,展望了金属表面硅烷膜分析的研究。     

对感应起电机特殊故障的修理一例

感应起电机的主要部件起电盘，是由适当形状的金属箔均匀地粘贴在有机玻璃圆盘上而成，莱顿瓶也是由金属箔粘贴在玻璃瓶的内、外表面后，加装电极而成．但有的生产厂家，为降低成本，用导电性能极差的们状物取代金属箔，涂敷在有机玻璃上，制成起电盘和莱顿瓶．在刚制成后，因这些糊状物尚未干透，勉强可以导电，凑合着能用，但时间一长，糊状物干透后导电性能急剧下降，甚至一点也不能导电，实验时，无论你如何操作，起电机也不会起电．我们实验室的几台起电机，均属这种故障，表面看来，均为正常，电路连接也无错误，这给修理带来一定难度…     

高分子、生物高分子与金属复合物界面结构的表面增强拉曼光谱研究

用表面拉强拉曼散射(SERS)研究了高分子、生物高分子与金属复合物界面的微观结构。由于 SERS仅对金属表面第一层分子有显著的增强效应,因此它是非常有效的界面结构研究工具。     

光谱分析法鉴别丙烯酸丁酯废水中的阴离子交换膜污染物

以回收实际丙烯酸丁酯废水有机酸的双极膜电渗析膜堆中的阴离子交换膜为研究对象,对膜使用前后的性能进行了表征,并综合通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对膜表面组分变化进行了表征。膜性能分析结果表明,使用后的阴离子交换膜受到污染,膜电阻增大,迁移数减小。能谱分析结果表明, 使用后阴离子交换膜表面污染物C和O元素含量(以原子百分比计)显著升高,分别从78.10%,8.34%升高到81.76%,12.05%, 表明膜污染物为含碳含氧物质。XPS谱图C1s峰的分析表明,-COO-Na+化学态的百分含量从污染前的8.5%升高到污染后的13.7%,表明膜污染物中含有-COO-Na+。ATR-FTIR分析结果表明,阴离子交换膜使用后,在1 561 cm-1处的吸收增强,而此波长正是-COO-M+(M为金属)的反对称伸缩振动峰,进一步验证了XPS分析结果。由于丙烯酸丁酯废水中含有聚丙烯酸钠,因此采用聚丙烯酸钠溶液污染阴离子交换膜,并对污染后离子交换膜进行膜性能、XPS和ATR-FTIR的分析。结果表明,聚丙烯酸钠导致阴离子交换膜膜电阻增大,迁移数减小,XPS谱图-COO-Na+化学态的百分含量增加,ATR-FTIR谱图1 561 cm-1处吸收增强。综合上述结果,聚丙烯酸钠是废水中造成阴离子交换膜污染的重要物质。光谱分析方法是离子交换膜污染层表征和污染物鉴别的有效手段。     

氚净化处理系统的发展

氚是氢的重要同位素，目前在各个领域中已经广泛使用，如氚灯、地下测井中子管、电子俘获装置、高性能电子管等。同时，氚具有弱β放射性，易吸附于地面及墙壁、金属等的表面，会对工作人员造成一定程度的长期照射；不仅如此，气态氚在金属表面易与空气中的水反应，     

金属表面镀高分子膜对真空击穿阈值的影响

探索提高金属表面真空击穿阈值的方法,对脉冲功率技术的发展和应用具有重要意义。在金属表面电子发射理论分析的基础上,采用有限元法计算阴极杆表面电场随二极管电压的变化规律,设计了实验系统,并开展了实验研究。实验对比了在脉宽约30 ns、阴极杆与阳极筒间隙12 mm时,钛合金TC4阴极杆在不同种类高分子膜（膜厚30～60 μm）下真空击穿阈值的变化情况。在表面粗糙度R_z（轮廓最大高度）为0.8 μm的TC4阴极杆表面分别镀环氧树脂膜和丙烯酸膜,实验结果表明,镀丙烯酸膜阴极杆的击穿阈值约505 kV/cm,相对于不镀膜阴极杆,击穿场强提高了约20.6%;在表面粗糙度R_z为0.2 μm的TC4阴极杆表面分别镀聚酰亚胺膜和聚醚醚酮膜,实验结果表明,镀聚酰亚胺膜阴极杆的击穿阈值为584 kV/cm,相对于不镀膜阴极杆,击穿场强提高了约28.1%。因此,在金属表面镀丙烯酸膜、聚酰亚胺膜可以有效提高金属表面的真空击穿阈值。     

基于红外光谱聚类分析的纳滤膜污染动态发展行为研究

污水再生利用是解决水资源短缺问题的有效对策。纳滤技术由于能够生产高质量的再生水,成为污水深度处理、再生利用的有效方法之一。然而,在纳滤过程中存在复杂的、动态的膜污染现象,会导致产水通量、产水质量下降等问题。研究膜污染动态发展的行为,对于膜污染的分阶段针对性控制具有重要意义。有机物是污染层动态发展过程的重要指示性成分,红外光谱是表征污染层发展过程中表面有机物官能团变化情况的重要手段。但由于红外光谱中峰的数量多,系列样品之间峰强度的差别较小（尤其是当膜污染过程中的采样间隔较小时）,利用直观观察不易甄别不同样品间的谱图差异及其变化趋势,在此水平上难以对膜污染阶段进行准确识别、对各阶段特征进行有说服力的分类概括。为探索膜污染的动态发展过程,本研究将傅里叶变换红外光谱与统计学聚类分析相结合,对膜污染过程中不同时间点的膜样本进行红外光谱分析,再对红外光谱数据进行一系列预处理和系统聚类分析,从而客观解读膜污染动态发展过程中系列样品红外光谱分阶段变化规律。考虑到类别间距离度量方法、红外吸收峰强度标准化、峰之间自相关性、峰与样本之间交互作用等因素的影响,研究采用对应分析对红外数据进行预处理,提取各样本在主要维度上的得分,随后基于标准化欧式距离对各样本进行聚类。在为期一个月的城市污水深度处理纳滤试验过程中,由于污染物在膜表面累积,纳滤膜发生了较为严重的污染。通过对13个不同时间点的膜样本进行红外光谱聚类发现,膜污染可清晰划分为如下阶段：空白膜、阶段Ⅰ（3 h～8 d）、阶段Ⅱ（10～15 d）和阶段Ⅲ（20～30 d）。采用红外聚类,得到膜表面X射线光电子能谱（XPS）和三磷酸腺苷（ATP）含量分析等方法的交互验证。结果表明,随着膜污染的发展,膜表面有机物成分与共存微生物量发生协同变化,各阶段大致特征为：阶段Ⅰ各类有机污染物初步覆盖,微生物开始富集;阶段Ⅱ多糖类污染物比例上升,微生物的富集趋于稳定;阶段Ⅲ整体污染趋于成熟,有机污染物氢键特征更加明显。该研究通过对红外数据进行聚类分析,能够灵敏地探测各红外图谱之间的差别,有助于对红外光谱规律的深度挖掘,为膜污染阶段的识别和划分提供了一种客观、自动、可量化的辅助性方法,并且有助于归纳出不同阶段的污染层特征,可作为膜污染时序特征的侦查手段。此外,除了膜污染的研究,在材料、吸附等领域,只要有一系列变化的红外光谱,均可尝试采用红外光谱聚类分析方法,获取基于红外特征的定类信息或分阶段规律。     

絮凝微滤组合工艺（CMF）处理含铀废水

膜分离技术具有能耗低、单级分离效率高、工艺简单、不污染环境等突出优点，在处理铀污染废水中应用前景广阔。作者曾采用混凝沉淀并结合中空纤维膜微滤（如．22μm）一体化工艺（CMF）处理含镅废水：研究了体系pH值、硫酸亚铁加入量等工艺参数的影响，并确定了最优参数；经该工艺处理后的废水中^241Am浓度小于最大允许排放浓度（1Bq／L），去污率大999．9％，去污因子1309-47600，平均浓缩倍数为190，相当于现有的两级蒸发工艺水平，并投入了实际应用，处理含^241Am废水约60m^3。     

高功率激光装置光传输管道污染规律及对光学表面损伤性能的影响

研究高功率激光装置光传输管道内部洁净度变化规律,分析其对内部重要光学元件光学性能的影响规律,提出污染控制措施。对光传输管道内部的气溶胶进行采样,并利用空气品质分析仪及扫描电镜对其进行分析,得到光传输管道内部洁净度变化规律和污染源;采用内部放置透射膜元件的方法,研究洁净度等级水平对透射膜的微观结构和透射率的影响,并利用"1-on-1"的测试方式进行透射膜元件的损伤阈值测试。研究结果表明:光传输管道内部的洁净度在激光辐照后迅速上升至万级水平,透射膜元件在此环境下其透过率严重下降,下降幅度为2.5%,且表面微观形貌发生变化。光学透射薄膜表面损伤阈值随表面污染水平呈现线性下降规律,最大下降幅度约为10%。污染监测和成分分析结果表明管道内部灰尘及杂散光或者鬼光束辐照金属产生的等离子体是管道内污染的主要源头,在此基础上提出了正压密封保持的技术手段确保内部光学表面洁净度水平,延长使用寿命。     

表面增强拉曼光谱研究多糖和蛋白对PVDF膜的膜污染能力

膜在运行过程中形成的膜污染会引起严重的膜通量下降, 从而使得膜必须清洗甚至更换, 是膜技术的主要缺点。典型的膜污染物质包括蛋白和多糖。本文发展表面增强拉曼光谱作为一种新的工具研究蛋白和多糖对聚偏二氟乙烯(PVDF)膜的膜污染能力。通过比较三种不同蛋白和多糖在玻璃片上和经过膜过滤之后SERS相对强度的变化, 可迅速简便地判断出膜污染能力, 即多糖(海藻酸钠)>血红蛋白>卵蛋白>小牛血清蛋白。与基于荧光的技术相比, 拉曼谱峰窄、光谱分辨率高、尤其是使用相同的激发光和激光功率就可以获得多种物质的SERS信号, 使得SERS可以简便地判断不同物质的膜污染能力。     

双面金属包覆介质波导的直接耦合方法

根据双面金属包覆介质波导的特殊性质，提出了一种新的波导耦合方法，这种技术在不用棱镜、光栅和其它元件的情况下，可使光能从金属表面直接耦合进波导。实验结果与理论预言符合得很好。     

惯导设备用导电滑环瞬断故障分析研究

瞬断是表征精密导电滑环性能的主要性能指标,其具有出现概率低、时间短、难以检测的特点,但却又极易对系统造成不确定的影响,直接关系到系统信号传输的可靠性。对惯导设备转台调制过程中出现航姿跳变故障原因进行分析,通过搭建检测系统复现导电滑环的瞬断现象,指出外界微小异物进入环槽必定会导致具有刷丝对称双接触特点的导电滑环产生瞬断现象,从而导致航姿跳变故障的发生,且使导电滑环出现不可逆转的损伤。     

导电性聚合物复合材料的制法及应用

一般来说,金属是电的良导体,而有机聚合物(如塑料、纤维、橡胶等)是电的绝缘体.然而,近年来,能够导电的、具有大共轭双键结构的高分子电荷转移复合物引起了人们广泛的兴趣,世界各国纷纷进行研究和开发.在这一大类导电聚合物中,聚吡咯又有其特别的意义,因为它热稳定性好,容易掺杂,便于制备,导电性能可以通过控制制备条件来改变.可是,已有的各种方法大多是用电化学聚合法,得到的聚吡咯不是粉末,就是附在金属电极表面上的膜.因为聚吡咯不溶不熔,这些产物难以加工成各种形状的制品,这就大大限制了它的使用范围.怎样才能把聚吡咯做成具有使用形状…     

变温拉曼光谱研究电化学合成聚吡咯膜

在含有四氟化硼四丁基铵的乙氰溶液中电化学氧化吡咯制得聚吡咯膜,并在-195到150℃温度范围内研究了该聚合物膜的变温拉曼光谱。在升温过程中,与氧化态相关的拉曼光谱谱带渐渐消失,这主要是由于空气中氧气和水分子的作用。在冷冻过程中,聚合物链从无规线团状态转变成棒状构象,从而增加了导电高分子的共轭链长。由于拉曼的共振效应,在冷冻过程中与氧化态链段相关的谱带得到了增强。     

摩擦学的发展与大学物理教学

摩擦学是近20多年来形成的一门年轻但又发展很快的边缘学科,它是研究作相对运动的相互作用表面及其有关理论和实践的一门科学技术。实际上摩擦学是研究两表面摩擦、磨损、润滑这三项相互关联的科学技术的总称。摩擦学的研究在工业生产中对减少损耗,提高效率,节约能源、提高经济效益方面发挥了重大作用。 一、固体的表面性质与表面接触 在摩擦学中,把表面看成分隔两个介质的几何平面。金属表面在切削加工过程中其表层组织结构将发生变化,应该把表面看成金属上有机地生长出来的一层,它具有特殊重要的物理性能,与金属基体本身的物理-化学性质不一样。图1是金属表层的一般结构。在摩擦过程中,表层膜的结构、性质及其破裂、再生的规律对摩擦性能影响很大。由于膜的存在,使金属表面不易发生粘着,可使摩擦系数降低。