高位振动态RbH（X1∑+,v"≥15）与CO2碰撞转移中的能量相关性

研究了高位振动态RbH（X¹∑⁺,v″=15～21）与CO₂碰撞转移过程.脉冲激光激发RbH至高位态,利用激光感应荧光光谱（LIF）得到RbH（X¹∑⁺,v″）与CO₂的猝灭速率系数k_v″（CO₂）,k_v″=21（CO₂）=2.7k_vⁿ=15（CO₂）.利用激光泛频光谱技术,测量了CO₂（00⁰,J）高转动态分布,得到了转动温度,从而获得了平均转动能rot>和转动能的变化<△E_rot>,发现<△E_rot>_v″=21≈2.9<△E_rot>_v″=15.对于v″=16,证实了振动—振动能量转移的4-1近共振过程.在一次碰撞条件下,通过速率方程分析,得到RH（v″）-CO₂振转速率系数.对于v″=15,J=32-48,速率系数在1.25-0.33×10^-13cm³s^-1.之间;对于v″=21,速率系数在2.47-1.53×10^-13cm³s^-1之间,其能量相关性是明显的.     

K(5P)与H2的反应碰撞和电子-振动能量转移

K(5P)与H2反应生成KH(v′′=0-3)振动态,测量了各振动态的转动分布,转动玻尔兹曼温度为455K,而振动温度为1604K,这个接近池温的转动温度和很高的振动温度是共线碰撞机制的有力证据.利用高分辨率瞬时吸收技术得到各振动能级上转动态的布居分布,从而得到反应碰撞转移速率系数,对于v′′=0、1、2、3,分布别为(3.45±0.86)×10-13、(1.35±0.34)×10-13、(6.28±1.57)×10-14和(2.35±0.59)×10-14cm3s-1. 同时研究了K(5P)-H2的电子-振动能量转移,利用相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）探测H2的振动态分布.扫描CARS谱发现v=1、2、3上有布居. 由CARS峰值得到H2（0,1）、（1,1）、（2,1）、（3,1）和（3,3）布居之比. H2(0,1)布居由450K的转动分布得到,因而得到（1,1）、（2,1）、（3,1）和（3,3）态的布居,从而获得K(5P)-H2(1,1)、（2,1）、（3,1）和（3,3）的电子-振转速率系数分别是（1.1±0.3）×10-13、（9.3±2.5）×10-14、（4.2±1.1）×10-14和（3.8±1.0）×10-14cm3s-1.     

激基复合物和磷光超薄层相结合的高效率非掺杂白光有机发光二极管

将蓝光激基复合物mCP∶PO-T2T和磷光超薄层结合,分别制备了基于Ir（pq）₂acac（～0.5 nm）/mCP∶PO-T2T/Ir（pq）₂acac（～0.5 nm）结构的双色互补色和基于Ir（ppy）₃（～0.5 nm）/mCP∶PO-T2T/Ir（pq）₂acac （～0.5 nm）结构的三基色非掺杂白光有机发光二极管（White organic light emitting diodes, WOLED）,以探索超薄层在激基复合物中的应用。所制备的双色互补色WOLED,其最大电流效率、功率效率和外量子效率分别为46.1 cd/A、43.9 lm/W和22.2%,而三基色WOLED所实现的最大电流效率、功率效率和外量子效率分别为66.8 cd/A、63.5 lm/W和24.2%。研究分析表明,从高能的蓝光激基复合物发光层向两侧低能的红光和绿光磷光超薄层有效的能量传递是实现非掺杂WOLED高效率的原因。     

小粒子动态光散射信号的计算机模拟及分析

用计算机模拟了小粒子（０．００１μｍ～１μｍ）的动态光散射信号，并对其进行了分析，同时运用分形几何学（ＦｒａｃｔａｌＧｅｏｍｅｔｒｙ）的理论和概念，对信号的时间复杂性进行了分数维（ＦｒａｃｔａｌＤｉｍｅｎｓｉｏｎ）的计算，得出了它与粒子尺寸之间的关系。     

非接触式可见光-近红外光谱法快速预测天然高分子材料表面粗糙度的研究

利用触针式轮廓法测量了天然高分子材料木材的表面粗糙度,并对可见光-近红外光谱与实测表面粗糙度参数之间的相关性进行研究,探讨了非接触式光谱法快速预测天然高分子材料表面粗糙度的可行性。结果表明：（1）样品三个切面的可见光-近红外光谱（400～2 500 nm）均可预测样品表面粗糙度,实测值与预测值相关系数可达0.92,其中利用样品横切面光谱所建的模型效果最好;（2）在分段光谱400～780 nm,780～1 100 nm,1 100～2 500 nm,780～2 500 nm,400～2 500 nm范围内,所建模型表面粗糙度参数的实测值与预测值相关系数可达0.80以上,显著相关,其中400～2 500 nm区域所建模型效果最好;（3）光谱预处理并不能提高模型预测效果,建议利用可见光-近红外光谱预测天然高分子材料表面粗糙度时采用原始光谱数据。     

中低温下钠碱对氢氧化钙干式吸收HCl气体的改良

用很稀的NaOH、Na2CO3、NaCl溶液代替纯水消化生石灰,测试并比较生成的Ca（OH）2与不含这些物质的Ca（OH）2在中低温段（200～300℃）净化酸性气体HCl的反应能力．试验表明用钠碱NaOH和Na2CO3溶液消化生成的Ca（OH）2较用纯水和NaCl溶液消化生成的Ca（OH）2具有更高的反应能力,即钠碱对Ca（OH）2具有改良作用．初步研究表明,含有钠碱的氢氧化钙反应能力较高的主要原因有：（1）孔容积和比表面积提高;（2）孔隙率分布改善,最佳孔径区（50～200A）内的BJH孔隙率和比表面积递增密度增大;（3）反应产物层疏松多孔,减少了扩散阻力．     

有机功能材料的进展

介绍了新学科－－有机功能材料的发展动态，分析了此学科兴起的原因，具体说明了下述7个方面的进展：（1）有机发光；（2）有机场效应管；（3）塑料电子学；（4）有机激光；（5）量子霍尔效应；（6）有机超导；（7）有机光生伏打效应。最后指出该学科存在的问题。     

用于光电仪器和相关测量的自混合干涉技术（特邀）

回顾了一种全新结构的干涉仪—自混合干涉仪（SMI）的发展情况。SMI由于其在激光器外部无需任何光学元件且应用范围广泛而倍受关注。SMI可用于测量与光路长度有关的一些量（如位移、小幅度振动、速度）,也可用于测量弱光的回波（即回波损耗和隔离因子的测量）并可表征与介质相互作用特性相关的物理参数（如激光线宽、相干长度以及α因子等）。SMI是一种相干探测方法,其工作在靠近接收场的量子极限处,目前对散射目标物的最小探测幅值可达槡20 pm/（Hz）～（1/2）甚至更高,使用角锥棱镜使其计数步长为半波长,在动态范围为2 m时其分辨率约为0.5μm。另外,SMI结构紧凑、易于现场安装且可用于MEMS测试、旋转机械振动测试和生物运行测试等各种实验。     

光电成像系统动态调制传递函数测量装置

在光电成像系统中,动态调制传递函数受到光学系统波像差、探测组件信号分辨率及传递特性以及载体运动引起图像模糊等环节对图像质量的综合影响,成为光电成像系统的重要参数之一。论文基于光电成像系统动静态调制传递函数的测试原理,研制一种动态调制传递函数测量装置,其中光学准直系统焦距为10 000 mm,运动目标速度控制范围达到30 mm/s～5 000 mm/s,满足长焦距光电成像系统的动态调制传递函数测试。利用该装置进行了一系列的实验研究,结果表明,动态调制传递函数测量重复性优于0.01,测量不确定度达到U=0.05（k=2）。     

Pr0．45（Ca1-xSrx）0．55MnO3体系调带宽引起的磁相变及电输运性质转变

采用固相法制备了Pr0．45（Ca1-xSrx）0．55MnO3（x=0．0,0．2,0．4,0．6,0．8,1．0）多晶样品．通过测量样品的X射线衍射（XRD）谱、磁化强度-温度（M～T）曲线、电阻率-温度（ρ～T）曲线,研究了Sr^2＋替代Ca^2＋对Pr0．45Ca0．55MnO3体系磁性和电性的影响．实验发现：...     

冲击压缩性的高精度测量技术

 详细介绍了在冲击压缩性测量中为提高冲击波速度测量精度，在减小样品尺寸测量的相对误差以及保证安装过程不破坏其原有加工精度的技术措施。还介绍了利用多路时间间隔测量仪记录冲击波传播时间时，如何减小传输误差以及利用探针的合理布局对冲击波阵面的倾斜和弯曲畸变进行修正的方法。此外，介绍了利用光纤技术同时获得冲击波速度和冲击温度信息的技术。采用上述技术措施后使弹丸速度的测量误差约为0.2%~0.4%，冲击波速度的测量误差约为~1%。     

Two-wavelength mid-IR diagnostic for temperature and n-dodecane concentration in an aerosol shock tube

A two-wavelength, mid-IR optical absorption diagnostic is developed for simultaneous temperature and n-dodecane vapor concentration measurements in an aerosol-laden shock tube. FTIR absorption spectra for the temperature range 323 to 773 K are used to select the two wavelengths (3409.0 and 3432.4 nm). Shock-heated mixtures of n-dodecane vapor in argon are then used to extend absorption cross section data at these wavelengths to 1322 K. The sensor is used to validate a model of the post-evaporation temperature and pressure of shock-heated fuel aerosol, which can ultimately be used for the study of the chemistry of low-vapor-pressure compounds and fuel blends. The signal-to-noise ratio of the temperature and concentration are ～20 and ～30, respectively, illustrating the sensitivity of this diagnostic. The good agreement between model and measurement provide confidence in the use of this aerosol shock tube to provide well-known thermodynamic conditions. At high temperatures, pseudo-first-order decomposition rates are extracted from time-resolved concentration measurements, and data from vapor and aerosol shocks are found to be in good agreement. Notably, the n-dodecane concentration measurements exhibit slower decomposition than predicted by models using two published reaction mechanisms, illustrating the need for further kinetic studies of this hydrocarbon. These results demonstrate the potential of multi-wavelength mid-IR laser sensors for hydrocarbon measurements in environments with time-varying temperature and concentration.     

带有实时温度补偿功能的微型光谱仪研制

解调飞机上变栅距光栅位移传感器的微型光谱仪在受到严重的高低温冲击后会出现温度漂移。针对航空领域中变栅距光栅位移传感器的解调系统研制了一种具有实时温度补偿功能的微型光纤光谱仪。为了实现实时温度补偿,分析了温度变化对微型光谱仪的影响,并对传统的交叉式Czerny-Turner光路进行了优化,用ZEMAX软件模拟得到：在相同的受热产生的变形条件下,优化的C-T光路光谱漂移量相比优化前的更小且整体漂移线性度更好。在此基础上提出了一种引入参考光来实现实时温度补偿的方法,并最终基于改进的C-T光路制作了一个体积为80 mm×70 mm×70 mm、工作波段在500～1 000 nm、积分时间为8 ms～1 000 ms、光学分辨率约为2 nm的微型光纤光谱仪,用实验验证了优化的C-T光路的光谱温度漂移情况及温度补偿方案的可行性。实验结果表明在近60 ℃范围内的温度冲击下,研制的微型光谱仪能够达到波长标准误差小于0.1 nm,波长最大误差小于传感器系统所要求的0.3 nm,满足初始的设计要求。该微型光谱仪的创新之处在于采用了优化的交叉式C-T光路作为色散系统且基于引入参考光的方法实现了实时温度补偿功能。     

Problems of shock temperature measurements for metals by using optical radiometry method

Abstract

Several problems encountered in shock temperature measurements for metals using optical radiometry were discussed in detail. The influences of the driver/film gap upon the observed interface temperature history were formulated analytically, and the temperature relaxation behaviors at the film/window interface were also characterized. We found that the energy deposition at the driver/film gap would influence to varied degrees the film/window interface temperature profile unless the film deposited on the window can be regarded to have an infinite thickness. Modeling calculations showed that at shock pressures of a few megabars, the observed interface temperature of iron would be at least 300–600 K higher, relative to the prediction from the Grover model, provided that the gap and film were both 1 ～ 2 pm thick. Additionally, a metal-plate sample was used to measure a reliable shock temperature based on one-dimensional heat conduction model for the plate-sample(driver)/ pm-gap/window setup we proposed. Preliminary measured results for a meteoritic iron sample (kamacite, with Fe 93.65 wt.% and Ni 6.35 wt.%) using a disc sample showed that this method was practical and effective. Finally, the “heat-resistance model” proposed by Tang et al., and the experimental measurement of the heat conductivity for a transparent window (sapphire or LiF crystal) at megabar shock pressures were discussed and commented on as well.     

In-flight measurements of capsule shell adiabats in laser-driven implosions

We present the first x-ray Thomson scattering measurements of temperature and density from spherically imploding matter. The shape of the Compton downscattered spectrum provides a first-principles measurement of the electron velocity distribution function, dependent on T(e) and the Fermi temperature T(F)～n(e)(2/3). In-flight compressions of Be and CH targets reach 6-13 times solid density, with T(e)/T(F)～0.4-0.7 and Γ(ii)～5, resulting in minimum adiabats of ～1.6-2. These measurements are consistent with low-entropy implosions and predictions by radiation-hydrodynamic modeling.     

轻气炮低温靶的结构及液态CO2冲击压缩特性的研究

 介绍了一种二级轻气炮的低温靶（温度可调范围为180～290 K）系统以及高纯度低温分子液体样品的制备技术。利用该项技术，我们在低温靶中成功地制备出了符合冲击实验要求的液态CO₂样品，并在20~60 GPa区域获得7个冲击压缩数据点。经分析发现，液态CO₂在30 GPa附近发生了冲击相变。     

Anomalies in the temperature dependences of the bulk and shear strength of aluminum single crystals in the submicrosecond range

The results of measurements of the dynamic yield stress and the ultimate strength of aluminum single crystals in the temperature range from 15 to 650°C, which is only 10°C lower than the melting point, are presented. The measurements are made on samples under the action of plane shock waves with a pressure up to 5 GPa behind the front and of a duration of ～2×10^?7 s. It is found that the dynamic yield stress anomalously increases, attaining, in the vicinity of the melting point, a value four times as high as that measured at room temperature. The dynamic strength of the single crystals in this temperature range decreases approximately by 40%, a high strength being preserved in the state in which melting during extension is expected.     

金属冲击温度测量中金属/窗口界面表观光谱辐亮度的再研究

 在冲击压缩下，理想接触的金属/窗口界面温度历史是时间无关的，因而一般认为界面的表观光谱辐亮度也是时间无关的。研究表明：（1）在冲击压缩下，将伴随金属对光的吸收系数减小和光学厚度增大。因此，在考虑辐射输运效应后，理想接触的金属/窗口界面处的表现光谱辐亮度是时间相关的。非常明显的时间相关过程自冲击波到达界面后持续约10 ns。（2）若把存在空间温度梯度的金属界面辐射看作是透光厚度内平均温度的等效辐射效应，其结果与辐射输运效应的计算结果是很相近的。     

Dissociation of liquid silica at high pressures and temperatures

Liquid silica at high pressure and temperature is shown to undergo significant structural modifications and profound changes in its electronic properties. Temperature measurements on shock waves in silica at 70-1,000 GPa indicate that the specific heat of liquid rises SiO(2) well above the Dulong-Petit limit, exhibiting a broad peak with temperature that is attributable to the growing structural disorder caused by bond breaking in the melt. The simultaneous sharp rise in optical reflectivity of liquid SiO(2) indicates that such dissociation causes the electrical and therefore thermal conductivities of silica to attain metalliclike values of 1-5 x 10(5) S/m and 24-600 W/m x K, respectively.     

空位缺陷和相变对冲击压缩下蓝宝石光学性质的影响

为了探究冲击压缩下蓝宝石光学性质的变化行为,本文采用第一性原理方法,在180 GPa的压力范围内计算了蓝宝石理想晶体和含空位点缺陷晶体的光学性质.吸收光谱数据表明,仅考虑压力和温度因素不能解释冲击消光实验的结果,而冲击诱导的氧离子空位点缺陷应该是导致该结果的一个重要原因.波长在532 nm处的折射率数据表明:1)蓝宝石的两个高压结构相变将导致其折射率明显上升;在Corundum和Rh_2O_3相区,其折射率将随冲击压力增大而降低;在CalrO_3相区,压力小于172 GPa时,其折射率随冲击压力增大而缓慢地降低,但172 GPa以上时折射率却随冲击压力增大而逐渐增大;2)空位点缺陷对折射率随冲击压力的变化规律有明显的影响.本文结果不仅有助于增强用空位点缺陷的物理机理来解释蓝宝石冲击透明性损伤现象的可靠性,而且对未来进一步的实验研究以及发展新型窗口材料有重要的参考作用.