分子量分布对线性PNIPA/D20溶液相变和扩散性质的影响

利用¹H NMR谱和NMR自扩散方法研究了2种不同分子量分布的聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPA）的相变行为和扩散性质,发现分子量分布对PNIPA水溶液的相变行为和扩散性质都有明显影响. 在PNIPA水溶液的相变温度-浓度曲线中,宽分子量分布PNIPA的曲线下降比较平缓,而低分子量分布PNIPA的曲线先是快速降低,然后趋于缓和. 在扩散实验中,宽分子量分布PNIPA的自扩散衰减曲线呈现一定的曲率,而且温度越低,浓度越高,曲率越大;而窄分子量分布PNIPA的自扩散衰减曲线几乎是直线,受温度和浓度的影响很小. 通过基于经典的Kohlrausch Williams-Watts延展指数关系式来拟合宽分子量分布PNIPA自扩散系数和常规方程拟合窄分子量分布PNIPA自扩散系数的2种方法对比,可以得到基于Kohlrausch-Williams-Watts的延展指数拟合,有效改善分子量分布造成的影响.     

从常温常压到超临界乙醇的分子动力学模拟

采用分子动力学方法系统地研究了从常温常压到超临界状态乙醇的热力学性质、结构性质和动力学性质.模拟发现随着温度的升高,体系焓值增大,乙醇分子间的氢键作用减弱,自扩散系数增大;随着压强的增大,乙醇分子间的氢键作用增强,自扩散系数减小;乙醇自扩散系数在液相区随温度变化不明显,在气相区随压强增大很快减小,超临界区乙醇的自扩散系数比液相区大十几倍.温度和压强对乙醇自扩散系数的影响可通过密度来体现.与常温常压相比,超临界条件下的乙醇体系因密度涨落存在分子聚集现象,且在低密度区域更显著;乙醇分子间的氢键作用明显减弱,结     

液态纯铁自扩散系数研究

液态金属固有的良好导热性能和很好的流动性能,逐渐受到了工程领域越来越多的重视。但由于液相扩散系数的测量困难,目前未见液态纯铁的自扩散系数报道。本文以液态纯铁正则系综为研究对象,采用分子动力学模拟方法对其自扩散系数进行了模拟分析,研究结果表明液态纯铁自扩散系数随温度增加呈现出了较大的变化,应用自扩散系数与温度存在的Arrhenius关系拟合出了液态纯铁的自扩散系数经验公式,进一步获得了液态纯铁原子的平均自由程计算关系式。     

二分量带电胶体悬浮系统的等效硬球模型

研究由无限稀薄的靶粒子散布于有限浓度(体积分数为)的主粒子悬浮液中而组成的二分量带电胶体系统,计算了靶粒子的短时间平动和转动自扩散系数.当系统中的粒子浓度和电解质浓度都不太高时,只考虑流体力学相互作用对扩散张量的首项两体贡献.为了计算体系的对分布函数,在数值计算的基础上发展了一个等效硬球模型,近似地把主粒子和靶粒子看作等效半径为δEHS的相同硬球粒子.结果表明,靶粒子的自扩散系数随两种粒子尺寸比和主粒子体积分数变化的关系可以很好地用等效硬球模型来解释 关键词： 胶体悬浮系统 自扩散 等效硬球 流体力学作用 关联函数     

温度对吡啶离子液体性质影响的分子动力学模拟研究

运用分子动力学模拟方法研究了温度对三种吡啶离子液体[BPy][BF_4]、[HPy][BF_4]、[OPy][BF_4]热力学性质的影响,得到了每个体系的密度、自扩散系数、电导率和黏度等.研究结果表明:随着温度升高,同一种离子液体的密度减小,阴阳离子的自扩散系数明显增大,电导率升高,而黏度降低.在同一温度下,随着阳离子上烷基链的增长,离子液体的密度减小,但热力学性质的变化规律并不完全同步.烷基链长最短的[BPy][BF_4]的自扩散系数和电导率在每个温度下均为最大,而黏度最小;但烷基碳链更长的[OPy][BF_4]和[HPy][BF_4]的各种性质相差不大,甚至当温度大于323 K时,烷基链较长的[OPy][BF_4]的自扩散系数比[HPy][BF_4]的大.     

自扩散系数的自动测量

本文介绍了在JEOL FX-90Q型FT-NMR谱仪上自动测量和计算自扩散系数的方法。它能以简单的操作步骤同时提供多组分体系中各个组分的自扩散系数。     

具有表面弛豫的液体自扩散的M0nte Carlo模拟

研究多孔介质中液体的自扩散行为能获得介质的微观结构信息,有助于了解介质中液体的传输性质.以具有不同孔隙大小的无限长圆柱体模型中的液体为对象,采用Monte Cado随机行走方法,模拟存在表面弛豫时液体的自扩散系数和核自旋磁化强度随时间的变化,导出将NMR弛豫参数和随机行走参数联系在一起的表达式.结果表明:在快扩散区,液体的核自旋磁化强度随弛豫时间呈单指数衰减,且自扩散系数在短时情况下独立于表面弛豫率;在慢扩散区,液体的核自旋磁化强度衰减和自扩散系数在短时情况下均与表面弛豫率无关.模拟结果与理论分析相吻合,可用于求解介质的表面积与体积之比及孔径大小等结构信息.     

温度对吡啶离子液体性质影响的分子动力学模拟研究

运用分子动力学模拟方法研究了温度对三种吡啶离子液体[BPy][BF4]、[HPy][BF4]、[OPy][BF4]热力学性质的影响, 得到了每个体系的密度、自扩散系数、电导率和黏度等. 研究结果表明: 随着温度升高, 同一种离子液体的密度减小, 阴阳离子的自扩散系数明显增大, 电导率升高, 而黏度降低. 在同一温度下, 随着阳离子上烷基链的增长, 离子液体的密度减小, 但热力学性质的变化规律并不完全同步. 烷基链长最短的[BPy][BF4]的自扩散系数和电导率在每个温度下均为最大, 而黏度最小; 但烷基碳链更长的[OPy][BF4]和[HPy][BF4]的各种性质相差不大,甚至当温度大于323K时, 烷基链较长的[OPy][BF4]的自扩散系数比[HPy][BF4]的大.     

具有表面弛豫的液体自扩散的Monte Carlo模拟

研究多孔介质中液体的自扩散行为能获得介质的微观结构信息,有助于了解介质中液体的传输性质.以具有不同孔隙大小的无限长圆柱体模型中的液体为对象,采用Monte Carlo随机行走方法,模拟存在表面弛豫时液体的自扩散系数和核自旋磁化强度随时间的变化,导出将NMR弛豫参数和随机行走参数联系在一起的表达式.结果表明:在快扩散区,液体的核自旋磁化强度随弛豫时间呈单指数衰减,且自扩散系数在短时情况下独立于表面弛豫率;在慢扩散区,液体的核自旋磁化强度衰减和自扩散系数在短时情况下均与表面弛豫率无关.模拟结果与理论分析相吻合,可用于求解介质的表面积与体积之比及孔径大小等结构信息.     

高分子溶液体系的自扩散系数的NMR测量

用核磁共振方法测量高聚物体系的自扩散系数是一种有效而直接的方法。本文报告了用核磁共振方法测量高分子在溶液中自扩散系数实验方法的研究结果,并对聚苯乙烯良溶液体系和θ溶液体系的自扩散现象进行了研究和比较,为半浓溶液范围的de-Gennes的"蠕动"理论提供了实验验证。     

光学与粒径耦合多分散性的动态光散射研究

研究了满足Rayleigh-Gans-Debye(RGD)近似条件的球形稀溶液的光学和粒径多分散性耦合的动态光散射技术检测问题.在分析中采用了球壳L和球核R-L都连续变化且壳层变化满足L=αR (其中α<1和R是壳球半径)的壳-核硬球模型.得出了在溶剂折射率n_m和壳层折射率n_s匹配时,即n_m=n_s,平均散射强度I(q)和等效扩散系数D_e(q)与散射矢q间的关系.给出了用以检测窄分散系统小多分散性 关键词：     

Computer simulation study of the Levy flight process

The random walk simulation of a Levy flight shows a linear relation between the mean square displacement 〈r²〉 and time. We have analyzed different aspects of this linearity. It is shown that the restriction of jump length to a maximum value (l_m) affects the diffusion coefficient, even though it remains constant for l_m greater than 1464. So, this factor has no effect on the linearity. In addition, it is shown that the number of samples does not affect the results. We have demonstrated that the relation between the mean square displacement and time remains linear in a continuous space, while continuous variables just reduce the diffusion coefficient. The results also imply that the movement of a Levy flight particle is similar to the case in which the particle moves in each time step with an average jump length 〈l〉. Finally, it is shown that the non-linear relation of the Levy flight will be satisfied if we use a time average instead of an ensemble average. The difference between the time average and ensemble average results shows that the Levy distribution may be a non-ergodic distribution.     

不同工艺制备的高反射薄膜在真空与大气环境下的激光损伤特性

 建立了光学元件在真空环境下的激光损伤测量系统,采用电子束蒸发和离子辅助技术制备了Hf­₂/SiO₂高反射薄膜。对不同工艺制备的薄膜在真空与大气环境下的1 064 nm波长的激光损伤阈值进行了测量,对薄膜的损伤形貌进行了观测。对薄膜的损伤特性研究分析结果表明：薄膜在真空环境中的损伤阈值相对大气环境中有明显下降,其1∶1测试和R1测试损伤阈值下降约30%;两种环境中的薄膜损伤特性也不同,真空环境中损伤阈值的下降可能与热传导的不同有关。     

Quantitative magnetic resonance flow and diffusion imaging in porous media

Quantitative flow and diffusion measurements have been made for water in model porous media, using magnetic resonance micro-imaging methods. The samples consisted of compacted glass beads of various sizes down to 1 mm diameter. Typical flow and diffusion images exhibited a spatial resolution of 117 μm × 117 μm and velocities in the range 1–2 mm/s. Comparison of volume flow rates calculated from the flow velocity maps with values measured directly yielded good agreement in all cases. There was also good agreement between the mean diffusion coefficient of water calculated from the diffusion maps and the bulk diffusion coefficient for pure water at the same temperature. In addition, the mean diffusion coefficient did not depend on the pore sizes in the bead diameter range of 1–3 mm. Our results also show that partial volume effects can be compensated by appropriate thresholding of the images prior to the final Fourier transformation in the flow-encoding dimension.     

激光全息干涉法测量二元气体扩散系数

依据Mach-Zehnder干涉光路搭建了数字实时激光全息干涉实验台,设计加工了适用于测量二元气体扩散系数的扩散槽本体,详细介绍了根据物光相位的变化计算二元气体扩散系数的测量原理及图像处理方法。在此基础上测量了二元气体对H_2-Air、CH_4-Air和O_2-Air在273.15 K和0.1 MPa下的扩散系数,通过与文献值的比较验证了该实验方法的准确性,为后续二元气体扩散系数测量工作奠定了坚实的基础。     

基于偏最小二乘回归的荧光粉涂覆型白光LED的光谱预测研究

为了更便捷高效地对荧光粉涂覆型白光LED的发光光谱进行预测,利用GaN蓝光LED芯片与杭州萤鹤光电材料有限公司的YH-S525M绿色荧光粉和YH-C640E红色荧光粉进行实验样品的制备。分别测量其单色荧光光谱,测得蓝光芯片的发射峰波长为453 nm,选用的红色和绿色荧光粉的发射峰波长分别为631和526 nm。制备红色和绿色荧光粉通过AB胶混合并涂覆于蓝光芯片上的LED实验样品,红粉/绿粉质量比设置为1∶3,1.2∶3,1.4∶3,1.6∶3,1.8∶3,2∶3,红粉混胶后的浓度为7%,9%,11%,13%,15%,17%。每组质量比和混胶浓度条件下的样品制备3~5份,利用杭州远方色谱有限公司的HAAS-2000高精度快速光谱辐射计测试样品的发光光谱,并进行蓝峰归一化处理得到共36组光谱数据。将白光光谱视为蓝色,绿色和红色三种单色荧光光谱的线性叠加,蓝色和红色峰项直接选用对应的发射谱,而绿色峰项选用两个高斯线型方程拟合,系数均由强度决定。通过循环搜索算法,分别计算36组实验条件下的模型参数最优值,对拟合结果进行优度检验,R2的范围为99.33%~99.88%。然后运用偏最小二乘回归方法建立荧光粉质量比和浓度与模型参数间的回归方程,最终得到一种能够精确预测两种荧光粉混合涂覆的白光LED发光光谱的新方法。用一组新制备的样品测得的光谱功率分布进行预测效果检验,得到的预测光谱相对于实测光谱的拟合优度为99.62%,证明该方法的预测效果良好。该研究建立的预测模型从该类型的白光LED的发光机理出发,分析发光时两种荧光粉之间的相互作用,并引入绿色荧光谱线的展宽效应,更加简单有效地建立起两种荧光粉的质量比和混胶浓度与白光光谱间的数学关系。该方法具有更好的普适性,为荧光粉涂覆型LED的光源参数优化提供了一种新的思路。     

含轻元素二元合金成分的无标样X光能谱定量分析

本文对利用试样中不同元素X光强度相对比值分析成分的无标样定量分析方法提出了改进。首先对电子散射的“完全扩散”模型进行适当的修正和简化,得到标识X光的台阶状深度分布曲线,从而得到试样成分和标识X光强度的定量关系。对Cu-Si,FeS₂,NaCl和GaAs等二元合金的成分分析得到比较满意的结果。本文比较了用此法和Russ法(利用计算得到的纯元素标识X光强度因子并且经ZAF修正分析成分)得到的结果,表明用我们的方法分析的结果有所改善,计算程序也更简单。 关键词：     

高含沙水流的紊动粘性系数研究及其应用

基于张红武的“紊流涡团模式”和采用高精度的流速垂向分布表达式,建立起高含沙水流的紊动粘性系数计算公式。应用此公式计算泥沙连续性方程中的泥沙扩散系数,得到了与测试资料相符合的含沙量垂线分布规律;进一步,将建立起的紊动粘性系数计算公式应用于黄河下游平面二维泥沙数学模型中,以封闭水沙控制方程,并选择1982年洪水和花园口至夹河滩河段开展数值仿真,计算出的洪水流量过程、水位过程及主流线等与实测资料基本一致。应用结果表明本研究中所建立的紊动粘性系数计算公式可用于高含沙水流的理论分析和模拟计算中。     

High Hydrostatic Pressure Induces a Lipid Phase Transition and Molecular Rearrangements in Low‐Density Lipoprotein Nanoparticles

Low‐density lipoproteins (LDL) are natural lipid transporter in human plasma whose chemically modified forms contribute to the progression of atherosclerosis and cardiovascular diseases accounting for a vast majority of deaths in westernized civilizations. For the development of new treatment strategies, it is important to have a detailed picture of LDL nanoparticles on a molecular basis. Through the combination of X‐ray and neutron small‐angle scattering (SAS) techniques with high hydrostatic pressure (HHP) this study describes structural features of normolipidemic, triglyceride‐rich and oxidized forms of LDL. Due to the different scattering contrasts for X‐rays and neutrons, information on the effects of HHP on the internal structure determined by lipid rearrangements and changes in particle shape becomes accessible. Independent pressure and temperature variations provoke a phase transition in the lipid core domain. With increasing pressure an interrelated anisotropic deformation and flattening of the particle are induced. All LDL nanoparticles maintain their structural integrity even at 3000 bar and show a reversible response toward pressure variations. The present work depicts the complementarity of pressure and temperature as independent thermodynamic parameters and introduces HHP as a tool to study molecular assembling and interaction processes in distinct lipoprotein particles in a nondestructive manner.     

基于同轴波导的1分16功分器的设计与实验

针对高功率固态源多路功率分配技术的需要,设计并研究了一种基于同轴波导的多路功率分配器件。通过分析同轴波导传输特性与阻抗匹配理论,利用电磁仿真软件设计了一种S波段1分16功分器模型,并加工出实物进行实验测试。实验结果表明：该功分器在2.28～2.86 GHz,相对带宽约23%频率范围内,输入端反射系数S11≤-15 dB;在2.37～2.57 GHz,相对带宽约8.1%频率范围内,输入端反射系数S11≤-20 dB;输出幅度不平衡度±0.1 dB,相位不平衡度±5°。该功分器满足输出幅度与相位一致性要求,可应用于S波段百瓦级连续波功率分配。