Transmission Fluctuation Spectrometry in Concentrated Suspensions Part One: Effects of the Monolayer Structure

The theory of transmission fluctuation spectrometry (TFS) was recently developed for particle size analysis in dilute flowing particle suspensions, whereby the statistical transmission fluctuations are used to extract the particle size distribution and particle concentration.     

大气传输对激光后向散射式能见度测试的影响及理论研究

激光在大气传输时,大气中的气体分子、气溶胶粒子、雾、雨等对激光的吸收和散射将导致激光回波能量衰减,这是影响激光后向散射式能见度测量的主要因素。通过对大气散射、大气湍流、大气吸收和气象条件与激光后向散射的关系进行理论分析,对后向散射式能见度测量的可行性进行了理论分析和论证,并提出了利用激光后向散射进行大气能见度测试的数学模型,为进一步研究和提高激光后向散射式能见度测距仪的性能提供了理论依据。     

Scattering of Cluster Spheres Located on Axis by a Gaussian Beam in Millimeter Waves

Multi-spheres scattering has been fully discussed, but almost all kinds of these researches are in plane wave. The special case of an incident shaped beam is introduced in this paper. While some numerical results for cluster spheres illuminated on the axis of a shaped beam in millimeter waves are presented. Finally, results of numerical computations illuminated by a shape beam in different beam waist radius are compared with those for a plane wave illumination.     

基于Mie散射理论的紫外光散射相函数研究

本文根据Mie散射理论,研究了四种典型大气条件下紫外光在大气传输中的散射相函数,并与常用的用于非紫外光散射相函数的三类经验公式进行了比较。研究结果表明:三种经验公式用于紫外光大气传输模拟存在一定的局限性。     

基于多重散射的卷云辐射传输特性

采用空间离散化,并利用散射矩阵方法计算了卷云在3．72tim和6．85tim波长上的辐射传输特性,研究了卷云的冰晶粒子形状、组分和光学厚度等因素对卷云的辐射传榆特性的影响。仿真结果表明,随着平均冰晶尺度的增加,卷云的反射函数会逐渐减小;对于不同形状,但具有相同最大粒子尺寸的粒子组成的卷云,反射函数也会有所不同;随着光学厚度的增加,卷云的反射函数会逐渐增大,直至饱和,而透射函数逐渐减小;随着太阳天顶角的增大,卷云的反射函数逐渐增大。透射函数逐渐减小。     

无限细光束中透射起伏时间相关频谱法高浓度效应的模拟

时间或空间相关透射起伏频谱法是近年发展起来的一种新的颗粒测量方法,它可同时测量颗粒粒径分布和浓度,并可用来进行在线、实时测量。研究表明,随着浓度增大,逐渐增强的高浓度效应会导致测量值越来越严重地偏离理论值。本文采用模拟计算方法讨论无限细光束照射下的时间相关透射起伏频谱法高浓度效应并给出部分实验验证。分析表明,无限细光束照射时的透射起伏相关频谱主要受到层结构效应的影响,颗粒交叠效应不明显,表明为随着颗粒浓度增大,转换函数(特征函数)逐渐偏离低浓度理论值并向无因次相关时间小的方向移动,阶高始终保持不变。     

内脉冲拉曼散射效应对暗孤子传输系统的影响及其抑制

利用守恒量扰动法，研究了内脉冲拉曼散射效应对暗孤子脉冲到达检测窗口时间抖到、传输系统误码率的影响。结果表明，内脉冲拉曼散身效应对暗孤子速度产生了影响，引起了暗孤子传输系统的平衡点漂移，并与放大器噪声联合作用增大了暗孤子脉冲到达时间的抖动，恶化了系统的误码率，限制了系统的传输距离。引入非线性增益可以有效３内脉冲拉曼散身效应对暗孤子传输系统的不良影响。     

碳重离子散射研究

建立起一个α折迭模型,在一个较宽的能量区域内对两个¹²C重离子间的弹性散射进行了研究.结果表明,模型能非常好地描述实验数据.     

CdS纳米粒子的自组装单分子膜制备研究

利用疏基乙酸与草酸的混合自组装单分子膜成功制备了粒径分布均匀的CdS纳米粒子，并用SEM，XRD，XPS，PL对样品进行了表征。SEM表明形成在自组装单分子膜表面上的CdS纳米粒子的平均粒径约为45nm。XPS表明在自组装单分子膜表面形成了CdS纳米粒子。PL谱表明CdS纳米粒子在675nm有一峰值波长，我们认为这一发光是由表面缺陷造成的。     

半胱胺单分子膜结构的表面增强拉曼散射研究(英文)

在金属电极表面所形成的有机分子的单分子膜或薄膜对于基础研究和实际应用都有着极其重要的意义。以化学吸附形式在金电极表面所形成的半胱胺单分子膜,常常用于蛋白质等生物大分子在金属表面进行吸附的连接层,以避免这些生物大分子在金属表面直接吸附而造成的变性、失活现象的发生。本文报道了我们采用表面增强拉曼散射光谱方法研究在金电极表面吸附的半胱胺单分子膜的结构特征。研究结果表明,在金电极表面所形成的半胱胺单分子膜中,半胱胺分子主要的构型为扭转构型。在与金表面的相互作用中,由于除巯基的结合作用以外,还存在半胱胺分子中端基氨基和金表面较强的亲和性,使得以扭转构型吸附在金表面的半胱胺单分子膜相当稳定。这是金电极表面的半胱胺单分子膜结构的主要行征。当考察外加电势对此单分子膜结构的影响时,可以发现有关扭转构型的特征谱峰其相对强度随着电位负移而减小。这一结构随电位的变化关系可以通过表面电势的变化对氨基氮原子上孤对电子与金属表面间相互作用的影响来加以阐释。     

硼、氮原子的掺杂对单个苯环的电子结构与传输特性的影响

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了硼、氮原子的掺杂对于苯环的电子结构与电子传输特性的影响．结果显示硼、氮原子的掺杂明显改变了C32分子的电子结构和电子传输特性特性,硼原子的掺杂明显增强了苯环的电子传输特性,而氮原子的掺杂却明显降低了苯环的电子传输特性．同时分析了产生这些现象的原因．计算结果还显示随着外加偏压的增大,苯环的电子传输性能逐渐减弱．     

硼、氮原子的掺杂对单个苯环的电子结构与传输特性的影响

采用基于密度泛涵理论的第一性原理和非平衡格林函数方法研究了硼、氮原子的掺杂对于苯环的电子结构与电子传输特性的影响.结果显示硼、氮原子的掺杂明显改变了C_(32)分子的电子结构和电子传输特性,硼原子的掺杂明显增强了苯环的电子传输特性,而氮原子的掺杂却明显降低了苯环的电子传输特性.同时分析了产生这些现象的原因.计算结果还显示随着外加偏压的增大,苯环的电子传输性能逐渐减弱.     

十八胺单分子膜的研究

通过测定在纯水和CdCl2 溶液亚相上十八胺单分子膜的平衡、循环π～A等温线及其动态弹性 ,发现在亚相中加入Cd2 + 可以使膜的液态相凝聚性增强 ,固态相凝聚性减弱 .液态的单分子膜在两种亚相上有较好的可回复性 ,而在固态膜中则不然 .这可归因于在水面上十八胺分子间可形成氢键 ,而在CdCl2 水溶液亚相上的十八胺则与Cd2 + 发生配位 ,形成了多配位络合物 ,两种情况下十八胺分子在高膜压区都会发生稳定的聚集 .静、动态弹性的比较表明 ,膜障的振动不利于十八胺分子与Cd2 + 间的配位作用     

共振散射比率法对SDBS与奎宁相互作用的研究

基于表面活性剂SDBS与奎宁的结合反应发展了一种测定奎宁的双波长共振散射比率法。在BR缓冲介质中,SDBS与奎宁发生反应,并于280.0nm和375.0nm两处特征波长处导致共振光散射信号大大增强。通过分别测定I280.0、I375.0和I240.0/I245.0来检测奎宁。当SDBS的浓度为4.0×10-5 mol/L时,以I280.0和I375.0为测定点的单波长共振光散射方法所得到的线性范围和检出限分别为0.16~30!mol/L、16.3nmol/L和0.15~30!mol/L、14.9nmol/L。而用I240.0/I245.0的散射强度之比来测定奎宁时,其线性范围和检出限分别为0.011~70!mol/L和1.12nmol/L。表明双波长共振散射比率法明显优于前者。     

Mie散射研究聚合物合金相结构的形成及相尺寸分布

本文应用Mie散射理论研究了聚丙烯 /尼龙 1 0 1 0合金的相结构与形态 ,计算了相尺寸分布。其结果与电子显微镜及Rayleigh散射结果进行了比较。     

表面吸附对单层黑磷砷结构、电子性质和磁性调控的第一性原理研究

基于第一性原理,系统研究了11种不同原子吸附在单层AsP上的几何结构、吸附能、磁矩和电子结构性质. 使用的吸附原子包括轻质非金属(C、N、O)原子,第三周期金属原子(Na、Mg、Al)和过渡金属原子(Ti、V、Cr、Mn和Fe). 研究结果表明,吸附原子引起了AsP多样的结构、磁性和电子性质改变. AsP与所研究的吸附原子都能紧密结合,并且所有系统的吸附能都比吸附原子在石墨烯、SiC、BN以及MoS₂上的吸附能强得多. AsP的半导体特性受到吸附原子的影响,其可以诱导产生中间能隙态或引起n型掺杂. 此外,表面吸附产生了不同的自旋电子特性,具体而言,吸附N、Ti和Fe的AsP成为双极半导体;Mn修饰的AsP成为双极自旋无间隙半导体.     

TCNQ和TMB电荷转移配合物自组装膜的制备及光谱研究

本文利用layer-by-layer技术制备了以TMB为电子给体以TCNQ为电子受体的电荷转移配合物自组装膜。在自组装膜的付立叶-红外透射光谱中TCNQ组分的C≡N的伸缩振动峰出现在2205cm-1,与游离的中性TCNQ中的C≡N峰位置明显不同。这不仅证明TCNQ和TMB确实形成了电荷转移配合物,而且可以据此计算出电荷转移配合物的电荷转移度为0.42。自组装膜的紫外-可见-近红外光谱中,出现一个非常宽的吸收带,中心位置在2030nm处,说明形成的电荷转移配合物是混合堆积排列。从原子力显微镜照片可以看出,电荷转移配合物自组装膜的表面形貌是由颗粒组成的,这些颗粒的尺寸约为80nm。     

利用X光散射实验研究C-S-H的微观结构

为了了解波特兰水泥中的水化硅酸钙(C-S-H)的微观结构,对有无含添加剂superplasticizers(SPs)、从5天到68天的不同老化时间的波特兰水泥样品的X光散射实验,实验数据结果分析表明C-S-H中钙硅层间距的大小是0.98±0.01nm,结果说明波特兰水泥样品中C-S-H中钙硅层间距与样品是否含SPs以及样品的老化时间无关。     

水雾包裹沙尘颗粒核壳结构的散射特性研究

基于离散偶极子近似法(DDA),对水雾包裹沙尘颗粒的核壳结构光学特性进行研究,计算了长短轴比例为2∶1的椭球形粒子的核壳结构内、外层厚度及散射角度变化对光散射特性的影响。结果表明,内核大小不变,外层厚度由1.2 μm增大到4.8 μm,核壳双层颗粒散射系数和消光系数由3.4和3.43降低到2.543和2.545,且散射相对强度也明显增大。外层厚度不变,内核厚度由0.6 μm增加到2.4 μm,散射系数和消光系数由3.105和3.111变化为2.76和2.9;可见外层厚度对核壳双层颗粒散射特性的影响更大,这是由于散射光主要与外层物质相互作用引起的。散射相对强度随波长的增加而降低,随核壳结构尺度的增加呈现递增的规律。该结果对大气中气溶胶和水雾共同作用时的散射特性,激光在其中的传输特性等研究有参考价值。     

基于Mie散射理论的C@H_2O复合粒子散射特性研究

大气中大量存在的复合粒子会对激光传输效率产生很大影响。由于空气中水蒸气含量较高,以C作为凝结核外层包裹以水的核壳结构微粒对光传输具有明显的散射效应。本文应用Mie散射理论对C@H_2O核壳结构微粒的散射特性进行了理论分析和数值计算,首先给出了不同入射波长、核粒子半径以及水膜厚度条件下散射强度分布变化曲线;其次给出了不同入射波长、核粒子半径以及水膜厚度条件下偏振变化情况;最后讨论了光学截面与粒子半径之间的关系。结果表明各参数对前向散射强度影响较大,入射波长越大散射强度越弱,C核半径增大粒子的前向散射增强,水膜厚度增大粒子的前向散射增强,而后向散射无明显影响;入射波长较大时,粒子在多个角度出现线偏振光,入射波长增大、碳核半径变大、水膜厚度增大,偏振度峰值都会增多;随着入射波长的增大,散射截面最大峰值位置向着半径增大的方向移动,并伴随一定的振荡现象,散射和消光截面在碳核半径为0.1μm左右达到最大值。