致冷系数和西贝克效应的演示实验

本文针对大学物理数学中，从未开设致冷系数演 示实验的情况（因为很难用两台压缩式致冷机进行对 比演示），尝试用半导体致冷系统进行此项实验．实 验采用价钱低、体积小的半导体致冷块作致冷机，又克服 了稳压电源笨重，实验受环境温度影响较大等缺点，在“教学中取得较好效果．在第三次全国工科物理教学研 讨会上，成功地进行了此实验，深受教师们的欢迎．     

半导体制冷及其在物理实验中的应用

半导体制冷是通过空穴和电子在运动中直接传递热量的固体致冷方式.本文通过半导体致冷型恒温量热器和半导体热电特性实验为例,说明在物理实验中应用半导体制冷技术的设计思路及优势.     

热声效应及其实验

基于热声效应原理设计了热声致冷实验系统 .实验结果表明 ,在系统运行很短的时间内 ,即可得到 1 0℃左右的温降 ,从而可以有效地演示热声致冷现象 .     

激光器件 其他

TN248 2005053347 半导体致冷复合相变硅镜光照热有限元模拟=Finite ele- ment simulating about laser radiation of semiconductor- cooled composite phase change silicon mirrot[刊,中]／刘倚 红(华中科技大学激光技术国家重点实验室．湖北,武汉 (430074)),余文峰…∥激光技术．-2005,29(1)．-9-10,17 为克服高能激光用相变致冷镜两次出光时间间隔长 的缺点,设计了一种新型半导体致冷复合相变硅镜,并采 用ANSYS有限元程度模拟了实心硅镜、相变镜和半导体 致冷镜的光照热行为。由最大温度-时间曲线可知,在净 吸收热量为100W、环境温度为20℃,制冷量为25W时, 半导体致冷复合相变硅镜只需5s就可使镜体的温度和弹 性变形恢复至初始形态。图3表1参4(杨妹清)     

热声致冷效应演示实验

基于热声致冷原理,利用自制的热声堆,采用常见的材料和仪器,设计了扬声器驱动热声致冷实验演示装置.以空气作工质,在无冷却措施的情况下,系统运行200 s后,实现了13℃的降温及25℃的温跨.     

真空变温薄膜电阻测试仪器的设计与应用

设计了自制真空变温薄膜电阻测试仪器,可以实现粗真空条件下,从室温到300℃的四探针法薄膜电阻测试.该仪器适用于开展薄膜物性与电阻和温度相关的实验,例如,金属与半导体薄膜的温度-电阻特性实验,二氧化钒薄膜热滞效应实验等.     

耦合变压解吸-变温吸附技术的热化学变温器储能特性研究

本文介绍了一种基于热化学变压解吸-变温吸附原理的低品位热能变温储能新技术及系统,并针对以MnCl_(2-)NaBr-NH_3为工质对的试验系统进行了实验研究。当外界高温热源的温度为121℃,模拟的被加热的热用户为150℃,外界环境温度为15℃,蒸发温度为55℃时,对应的储能效率为0.302。理论分析和实验结果表明:基于变压解吸-变温吸附的热化学复合吸附储能技术能够有效提升热能品位并为外界提供所需要的热量,将其用于低品位热能的存储及品位提升是可行的,进而为低品位热能的综合利用提供了一种新的思路。     

谱带吸收式光纤温度传感器

本文提出了一种新颖的半导体谱带吸收式光纤温度传感器系统结构.分析了半导体谱带吸收式光纤温度传感器的原理,推导了其数学模型.该传感器用反射式传感结构,以砷化镓半导体材料作为温度敏感元件,并利用除法器消除了传感器光源的波动及光纤的连接损耗,使传感器具有结构简单、抗环境干扰、高可靠性特点.文中对传感器的整个系统进行了设计和分析,并进行了实验测试,实验结果显示:该传感器在－20～110℃的温度范围内有1℃的测量精确度,并且温度从110℃降到15℃时的时间响应为25s.     

快速电信号的外电光采样测量系统

建立了小型适用的外电光采样系统,利用增益开关半导体激光器产生的皮秒超短光脉冲做为取样门,以LiTaO₃电光探头作为电场传感器,实现了对梳状波电脉冲波形的光学采样测量,测量结果与用采样示波器测量的结果相符.分析了系统的主要性能,获得了25ps的时间分辨率及20mV/√Hz的电压灵敏度.实验分析了电光探头对系统测量精度的影响.同时用该系统测量了共面微带传输线的传输特性.     

平行双线BCI等效替代强场连续波电磁辐射实验研究

由于互联系统信号传输的基础是双线,以低频线缆耦合通道中比较典型的平行双线为研究对象,针对互联系统单端为非线性受试设备的电磁辐射敏感度进行实验研究。讨论了典型互联系统辐射与注入的等效以及在高场强下的外推条件,对所选非线性器件是否满足实验要求进行了实验验证。分析了大电流注入法等效替代强场连续波电磁辐射的实验结果,并对辐照时天线极化方式不同以及有无大电流注入探头对辐射与注入等效研究的影响进行了分析。     

高温核磁共振探头

本文设计研制了一种用于动态核磁共振研究的高温探头,它适用于磁铁极间距离为30mm的核磁共振波谱仪,探头中样品处的温度从室温至1300K连续可变,探头既可用于质子(¹H)也可用于其它核(如¹¹B,³¹P,²³Na等),并给出了高温探头的结构、指标及实际应用于测量的例子。     

Design, construction, and validation of a 1-mm triple-resonance high-temperature-superconducting probe for NMR

We report a 600-MHz 1-mm triple-resonance high-temperature-superconducting (HTS) probe for nuclear magnetic resonance spectroscopy. The probe has a real sample volume of about 7.5 microl, an active volume of 6.3 microl, and appears to have the highest mass sensitivity at any field strength. The probe is constructed with four sets of HTS coils that are tuned to 1H, 2H, 13C, and 15N, and there is a z-axis gradient. The coils are cooled with a conventional Bruker CryoPlatform to about 20 K, and the sample chamber can be regulated above or below room temperature over a moderate range using a Bruker variable temperature unit. The absolute S/N for 0.1% ethylbenzene is approximately 1/3 that of a conventional 5mm probe with just 1/70 of the sample volume. We demonstrate the utility of this probe for small molecules and proteins with 2D spectra of just 1.7 microg of ibuprofen and 400 microM 15N-labeled ubiquitin.     

Direct observations of vortices in a high-Tc superconductor (La1-xSrx)2CuO4 by scanning SQUID microscopy

In order to investigate the behavior of vortices in high-T_c superconductors under low magnetic fields, we have performed scanning SQUID microscopy (SSM) on the ab-surfaces of (La_1-xSr_x)₂CuO₄ (LSCO) single crystals at low temperatures. The observed magnetic images clearly demonstrated vortices in units of K₀ (=hc/2e) below T_c. Vortices trapped inside the overdoped LSCO tended to be arranged in a one-dimensional manner, while those in optimally doped crystals were randomly distributed. From the variable-temperature SSM measurements, it was directly visualized that the normal state with regular magnetic-field distribution gradually changed into the inhomogeneous Meissner state, and finally vortices evolved, with decreasing temperature.     

碳化钒作碳源合成金刚石

 以重量比为1∶6的VC和Ni₇₀Mn₂₅Co₅合金组成的体系，经6.0 GPa的高压力和1 500 ℃的高温处理20 min后，样品经X射线衍射分析表明VC发生分解，游离出的C生成了石墨和金刚石；该体系生成的金刚石多呈侵蚀性表面，平均粒度约为20 μm。     

Cryogenic sample exchange NMR probe for magic angle spinning dynamic nuclear polarization

We describe a cryogenic sample exchange system that dramatically improves the efficiency of magic angle spinning (MAS) dynamic nuclear polarization (DNP) experiments by reducing the time required to change samples and by improving long-term instrument stability. Changing samples in conventional cryogenic MAS DNP/NMR experiments involves warming the probe to room temperature, detaching all cryogenic, RF, and microwave connections, removing the probe from the magnet, replacing the sample, and reversing all the previous steps, with the entire cycle requiring a few hours. The sample exchange system described here—which relies on an eject pipe attached to the front of the MAS stator and a vacuum jacketed dewar with a bellowed hole—circumvents these procedures. To demonstrate the excellent sensitivity, resolution, and stability achieved with this quadruple resonance sample exchange probe, we have performed high precision distance measurements on the active site of the membrane protein bacteriorhodopsin. We also include a spectrum of the tripeptide N-f-MLF-OH at 100 K which shows 30 Hz linewidths.     

非晶La80Al20晶化相的超导电性

 本文把非晶La₈₀Al₂₀在真空中、不同温度及其时间条件下进行退火，以及在6 GPa不同温度退火40 min，并对退火样品的相结构及超导性进行了研究。发现真空中，250 ℃退火的样品晶化成了T>4.2 K、不超导的单相四方La₄Al；300 ℃及450 ℃退火的样品晶化成La₃Al、α-La、β-La及一些未知杂相，这些多相混合物的T_C<6.0 K。在6 GPa 300 ℃及以下温度退火的样品，晶化成单相六角La₄Al，其晶格常数与六角La₃Al的完全相同，这些样品的T_C>5.1 K；6 GPa、350 ℃及以上温度退火的样品，晶化成La₃Al相及新未知相H，新相H的T_C约为6.3 K。     

兼具磁共振响应的碳量子点光致发光材料的构筑和性能

碳量子点作为光功能组分和纳米载体用于构筑磁共振-荧光双模态分子探针的研究才刚刚开始。本文首次以兼作Gd3+源和碳源的钆喷酸单葡甲胺为前驱体,研究了热裂解温度、保温时间和加热速率对前驱体碳化程度、所得产物量子产率和Gd3+掺杂量的影响。结果显示,前驱体在经历合理的热裂解条件(热裂解温度不高于350℃)后,可简便地制得Gd3+螯合物掺杂的碳量子点。该碳量子点除了具有优异的发光能力外(量子产率~7.6%),还表现出磁共振响应(纵向弛豫率~6.5 mmol-1·L·s-1),可用作磁共振-荧光双模态分子影像探针。     

基于ARM的核磁共振波谱仪气动温控系统设计

提出了一种基于ARM（Advanced RISC Machine,先进精简指令计算机）的核磁共振波谱仪气动温控系统设计方案. 该控制系统以ARM为控制器,利用其内嵌的CAN控制器实现CAN总线通信,通过PID控制算法控制气流和温度,实现控制NMR实验样品的更换和旋转,检测并控制样品的温度等功能. 该设计方案具有系统控制灵活、控制精度高以及成本低的优点.      

Low-cost high-temperature NMR probe head

The design of a simple high-temperature nuclear magnetic resonance (NMR) probe head for narrow-bore magnets is presented. It covers the temperature range from 20 to 1300°C, necessitating a heating power of below 100 W. Several probe heads of this design, manufactured for NMR solenoids with bores from 30 to 54 mm have shown good stability and long life times.     

快速核磁共振测井实现方法的研究

测井速度慢一直是核磁共振测井所面临的主要困难之一.对核磁共振测井仪器磁体系统的设计作适当改进,无疑是解决该问题的一条有效途径. 有鉴于此,本文从理论上研究和推演出了两种快速核磁共振测井实现方法(预极化方法与加速极化方法),它们对于核磁共振测井仪器的磁体系统设计具有参考价值.计算和分析证明,采用这两种方法确实有助于提高核磁共振测井速度.