固体NMR考察有机硅聚合物的热解过程

应用²⁹Si和¹³C固体NMR方法考察了几种有机硅聚合物前驱体热解制备SiC陶瓷的过程,通过²⁹Si和¹³C NMR谱分析了热解产物的结构.结果表明聚碳硅烷及其氧化交联聚合物前驱体在高温下的热解可以获得SiC陶瓷相.     

固体材料在近平衡态下的热物理特性

在所推导出来的固体材料定应变热容，内能，熵公式的基础上，分析了材料的德拜温度、格律乃森系数、线热膨胀系数等热物理特征参量与固体材料内能、熵之间的关系，给出了相应的数学物理公式。     

固体激光器热透镜效应的调控

利用工作腔的热透镜模型, 分析了有激光发射下固体激光器的谐振腔配置对热透镜效应和稳定区的影响, 论述了通过改变谐振腔配置调控热效应的可行性.实验上, 使用一台Nd: YAG激光器对理论作了验证, 实现了对热透镜光焦度及稳定区分布的调控.     

激光二极管抽运固体激光器场分布的热不稳定性研究

通过建立激光介质非热平衡状态的振荡散热模型，分析了激光二极管抽运固体激光器中，热透镜的不稳定性.研究表明，热透镜的这种热不稳定性是造成激光场不稳定的重要因素.会造成高斯半径的不稳定波动，会使激光光束的指向角波动，会造成激光光斑的非对称畸变，这种畸变也处于波动之中.通过对端面抽运条件下，热耗为1W的Nd:YAG激光介质的理论和实验研究，确定了这种原因下光场不稳定度的数量级. 关键词： 激光二极管 固体激光器 热透镜     

固体热容激光器与热稳态固体激光器温度场和应力场的比较研究

 建立了3维温度场及应力场模型,并采用有限元分析方法对Nd:YAG作为激活介质的固体热容激光器与热稳态固体激光器进行了对比研究。激光二极管阵列距离晶体3.5 mm,阵列功率2×4.2 kW,bar间隔0.4 mm,每bar发光面积为1 μm×5 mm,频率100 Hz,脉宽100 μs,Nd:YAG晶体初始温度20 ℃,冷却水温20 ℃。计算结果表明：热容模式激光介质的表面温度高于中心温度,稳态模式刚好相反, 稳态模式温差极值（19.8 ℃）是热容模式(6.4 ℃)的3.1倍,温度梯度极值(11.9 ℃/mm)是热容模式(2.46 ℃/mm)的4.8倍,热流密度极值(0.136 W/mm²)是热容模式(0.021 W/mm²))的6.4倍;稳态模式激光介质的表面出现张应力,中心出现压应力,热容模式则刚好相反,稳态模式压应力极值(18.27 MPa)是热容模式(12.1 MPa)的1.5倍,张应力极值(38.39 MPa)是热容模式(10.3 MPa)的3.9倍。由于晶体可以承受的压应力的破坏阈值远高于张应力,所以热容模式的固体激光器比稳态模式的固体激光器可以工作在更高的泵浦功率水平上。     

等离子体环境非偏置固体表面带电研究

航天器与等离子体环境中的电子、离子相互作用, 表面将出现充放电效应, 对航天器产生负面影响. 表面充电电位对充放电影响至关重要. 综合考虑等离子体中粒子质量、温度及密度, 二次电子效应及非偏置固体的运动速度等因素, 基于气体动理论, 利用粒子的麦克斯韦速度分布函数理论推导得出等离子体环境中非偏置固体表面充电电位一般表达式. 分析了等离子体以及非偏置固体特殊状态下的表达式及一般状态下的表达式, 总结出不同等离子环境、不同运动状态下的表面充电规律. 关键词： 等离子体 非偏置固体 表面充电     

固体热解塞曼原子吸收光谱法用于中药和生物样品中痕量汞的快速测定

建立了一种采用固体热解塞曼原子吸收光谱快速测定中药和生物样品中痕量汞的方法,样品不需要经过消解即可直接测定。考察了样品颗粒大小对分析结果的影响,在优化的实验条件下,方法的重现性为2.1％(峰面积)和9.1％(峰高),检出限为6.3 ng·g-1(3σ), 回收率为95%～105%。使用标准参考物质进行对照分析,通过与ICP-MS分析法的结果进行比较,结果令人满意。大鼠灌胃实验表明,长期灌胃较大剂量的朱砂对肾等组织有一定的毒害,而在部分传统中药中朱砂用量较高。文章对制定中药安全性标准具有参考意义。     

端面抽运固体激光器热透镜效应的实验研究

提出一种易于实现、对激光器本身没有干扰、高空间精度、可实时测量介质热透镜的干涉测量方法. 并利用此方法全面研究了端面抽运Nd:YVO4激光器的热透镜效应，为认识激光介质的热效应和设计此类激光器提供了参考.  关键词： 热透镜 端面抽运 固体激光器     

用于激光二极管抽运固体激光器热畸变补偿的微变形镜特性研究

在很多高功率的激光器中,由于热效应的缘故会导致激光器的光束质量大幅下降。为了改善激光光束的动态畸变,自适应光学是一种有效的方法。作为自适应光学系统的核心部件,设计了一种可用于大功率激光二极管抽运固体激光器(DPL)热畸变补偿的新型可变形反射镜,并且通过工艺流片实际制造出有效反射面积为30 mm×30 mm,拥有49个静电驱动单元的可变形反射镜。对该微机电系统(MEMS)微变形镜的变形特性进行了详细的理论分析和模拟研究,并和实际测量结果进行了比较,得到了满意的结果。为了实现闭环控制,对微变形反射镜的光学影响函数矩阵进行了全面测量,并用得到的电压矩阵对畸变激光光束的波前进行了校正。实验结果表明,微变形反射镜可以有效地改善激光光束质量。     

Thermal Analysis of Vertical Upward Flame Spread and Dripping Behaviors of Polystyrene Foams at Different Altitudes

In order to reveal the effect of altitude on the flame spread and dripping behaviors of PS foams a series of upward flame spread experiments was carried out on the plateau area of Lhasa and the plain area of Hefei. It was found that, during the flame spread process, extinction occurred on the plateau for expanded polystyrene (EPS) and extruded polystyrene (XPS) foams while, on the plain, the flame spread could be well sustained and, at longer times, even acceleration was observed. Due to the increase of smoke generation, resulting in decreases of the flame heat flux and oxygen concentration in air entrainment on the plateau, the burning and heat transfer were not efficient in Lhasa, making extinction occur. A larger angle for the pyrolysis front of EPS and XPS on the plateau was another important factor promoting extinction. The mass of dripping PS in the pool fire zone was also studied for different thicknesses of PS at the two altitudes. The maximum dripping mass of EPS or XPS was much larger for thicknesses of 4 cm and 5 cm than for 2 cm and 3 cm, attributed to the melting PS dripping to the pool fire zone directly making the effect of attaching to the wall weaken.     

厚层抗蚀剂显影轮廓分析

DILL上曝光模型和MACK显影模型，编制了接触式曝光系统的厚层抗蚀剂光刻模拟软件，用其分析在理想曝光剂量条件下，抗蚀剂显影后的线宽和侧壁陡度随显影时间的变化规律，分析得出了给定厚度的抗蚀剂的显影时间，为实验工艺上严格控制显影时间提供依据。     

采用铁基催化剂在V型热解火焰中合成碳纳米管的实验研究

催化剂的选取对于V型热解火焰合成碳纳米管具有重要的影响.实验中分别采用五羰基铁、二茂铁、纳米铁粉等作为催化剂,取样时间为10 min,温度约为1150 K,催化剂的引入方式为喷雾热解方法,利用扫描电镜和透射电镜对合成的碳纳米管进行形态和结构表征分析.实验结果表明:利用V型热解火焰合成碳纳米管时的关键物质是纳米氧化铁颗粒...     

Flame Temperature Effect on the Structure of SiC Nanoparticles Grown by Laser Pyrolysis

Small SiC nanoparticles (10 nm diameter) have been grown in a flow reactor by CO₂ laser pyrolysis from a C₂H₂ and SiH₄ mixture. The laser radiation is strongly absorbed by SiH₄ vibration. The energy is transferred to the reactive medium and leads to the dissociation of molecules and the subsequent growth of the nanoparticles. The reaction happens with a flame. The purpose of the experiments reported in this paper is to limit the size of the growing particles to the nanometric scale for which specific properties are expected to appear. Therefore the effects of experimental parameters on the structure and chemical composition of nanoparticles have been investigated. For a given reactive mixture and gas velocity, the flame temperature is governed by the laser power. In this study, the temperature was varied from 875°C to 1100°C. The chemical analysis of the products indicate that their composition is a function of the temperature. For the same C/Si atomic ratio in the gaseous phase, the C/Si ratio in the powder increases from 0.7 at 875°C up to 1.02 at 1100°C, indicating a growth mechanism limited by C₂H₂ dissociation. As expected, X-ray diffraction has shown an improved crystallisation with increasing temperature. Transmission electron microscopy observations have revealed the formation of 10 nm grains for all values of laser power (or flame temperature). These grains appear amorphous at low temperature, whereas they contain an increasing number of nanocrystals (2 nm diameter) when the temperature increases. These results pave the way to a better control of the structure and chemical composition of laser synthesised SiC nanoparticles in the 10 nm range.     

Exact Solution of a Test Particle in Presence of Thick Domain Walls

We have obtained the exact solution of the equations of motion of a test particle near a thick domain walls. From the solution it has been shown that the domain walls have repulsive gravitational fields.     

煤颗粒热解的传热传质分析

采用分布活化能模型及能量守恒方程对煤颗粒热解的传热传质过程建立数学模型,模型考虑煤热解的吸热效应及挥发分逸出时对流换热的影响.与有关煤粉和大颗粒煤热解的实验数据对比,对模型进行验证.针对煤颗粒的温度变化过程和煤热解过程进行数值分析,研究煤热解的吸热效应、挥发分气体逸出的对流效应、颗粒尺寸等参数的影响.     

中厚板弯曲问题的Kriging插值无网格法

基于Reissner-Mindlin板弯曲理论,将Kriging插值无网格法应用于中厚板弯曲问题,推导相应的离散方程.该方法可以只依赖于一组离散的节点建立试函数,有效地避免了复杂的网格划分和网格畸变的影响.相对于无网格法中常用的移动最小二乘近似而言,滑动Kriging插值法的形函数满足Kronecker delta函数性质,可以直接施加本质边界条件.算例分析表明,用Kriging插值无网格法分析中厚板弯曲问题,具有效率高,精度高和易于实现等优点.     

光学厚Rb蒸气界面附近后向荧光光谱研究

在存在表面耗散层的纯Rb光学厚蒸气中,利用小功率可调谐半导体激光器泵浦Rb(5P_3/2)的超精细结构能级,测量和分析了780 nm(5P_3/2→5S_1/2)和795 nm(5P_1/2→5S_1/2)后向荧光的强度和线形,耗散层(近区)起光谱滤波器的作用。有两种可能产生5P_1/2态原子的机制,第一种机制是Rb(5P_3/2)+Rb(5S_1/2)→Rb(5P_1/2)+Rb(5S_1/2);第二种机制是Rb(5D)+Rb(5S)→Rb(5P)+Rb(5P),对于每一种机制,给出了后向敏化荧光的理论公式。研究后向荧光时,必须要确定荧光强度与激光功率的关系和荧光线形。激光频率扫描超精细结构共振线,得到的敏化后向荧光795 nm线形与共振荧光780 nm线形相似,其荧光强度与荧光功率有线性关系。因此,基本上可以用第一种机制解释5P_1/2态布居机制。理论证明了,第二种机制产生的敏化后向荧光强度应与激光功率平方成比例,这与实验结果是不同的,第二种机制不能解释耗散层界面后向敏化荧光的产生。     

利用傅里叶模方法分析厚层光刻胶内衍射光场

建立了描述厚层光刻胶内衍射光场形成过程的物理模型,并利用傅里叶模方法模拟计算和分析了其内部衍射光场分布。该方法考虑了其界面反射、透射及光刻胶复折射率在空间上的缓慢变化对衍射光场的影响,采用该方法模拟光刻胶内衍射光场具有数值计算结果准确、计算速度快的优点。对厚层光刻胶折射率在几种特殊分布情况下衍射光场分布的数值模拟表明,衍射光场与其复折射率的空间分布有关。由于厚层光刻胶折射率在空间上呈缓慢变化的特点,为降低其数值计算量和编程难度,可以将厚层光刻胶近似为折射率随曝光时间变化的光栅。     

Quantification of Hydroxyacetaldehyde in a Biomass Pyrolysis Liquid Using 13C NMR Spectroscopy

We report on a method that allows direct identification and quantitative determination of hydroxyacetaldehyde using ¹³C NMR spectroscopy. The quantitative procedure was checked and validated with commercially available hydroxyacetaldehyde and then applied to the carbohydrate fraction of a biomass pyrolysis liquid (bio‐oil).