Tunable and highly sensitive temperature sensor based on graphene photonic crystal fiber

Optical fiber temperature sensors have been widely employed in enormous areas ranging from electric power industry, medical treatment, ocean dynamics to aerospace. Recently, graphene optical fiber temperature sensors attract tremendous attention for their merits of simple structure and direct power detecting ability. However, these sensors based on transfer techniques still have limitations in the relatively low sensitivity or distortion of the transmission characteristics, due to the unsuitable Fermi level of graphene and the destruction of fiber structure, respectively. Here, we propose a tunable and highly sensitive temperature sensor based on graphene photonic crystal fiber (Gr-PCF) with the non-destructive integration of graphene into the holes of PCF. This hybrid structure promises the intact fiber structure and transmission mode, which efficiently enhances the temperature detection ability of graphene. From our simulation, we find that the temperature sensitivity can be electrically tuned over four orders of magnitude and achieve up to ～ 3.34×10^-3 dB/(cm·℃) when the graphene Fermi level is ～ 35 meV higher than half the incident photon energy. Additionally, this sensitivity can be further improved by ～ 10 times through optimizing the PCF structure (such as the fiber hole diameter) to enhance the light-matter interaction. Our results provide a new way for the design of the highly sensitive temperature sensors and broaden applications in all-fiber optoelectronic devices.     

常规等时性质量测量中系统性偏差的实验研究

基于重离子储存环建立的等时性质谱术(IMS)是测量远离稳定线核素质量的有效工具。但是，采用常规IMS测量缺中子一侧的核素质量时，发现T_z=-1/2和T_z=-1核素的质量测量结果在宽时域范围内存在系统性偏差。本工作利用CSRe直线段上的双飞行时间(TOF)探测器，同时测量了循环离子的周期和速度。利用这些实验信息，对常规IMS质量测量中出现的系统性偏差进行了研究。发现系统偏差是由于储存的离子动量分布不对称以及储存环能量转变参数γ_t非恒定造成的。在离线数据处理时，发现通过限制动量接收度的大小，可以消除常规IMS质量测量中的系统偏差。这一结果对采用常规IMS进行质量测量具有重要参考价值和指导意义。     

一个双核锌配合物[(ZnCl2)(PyBIm)]2的合成及结构

在水热条件下,合成了1个新的双核锌配合物[(ZnCl₂)(PyBIm)]₂(PyBIm=2-(4-pyridyl)benzimidazole)。该配合物为单斜晶系,P2₁/n空间群,晶胞参数a=0.774 51(4) nm,b=1.252 49(5) nm,c=1.315 96(7) nm,β=100.294(3)°,V=1.256 0(1) nm³,Z=2。结构分析表明,Zn被2个Cl原子和来自PyBIm配体的2个N原子配位,形成了1个变形四面体结构。在该配合物中,Zn…Zn距离为 0.709 4(5) nm,结构中存在π…π堆积和氢键作用。     

Mass of Open Cluster NGC 7789

Mass of open duster NGC 7789 in the Galaxy is determined by three methods： the photometric method based on mass-luminosity relations of stars in the duster Mpho= 7712.5M⊙; the dynamical method based on virial theorem Mvir=6996.1M⊙; and the tidal radius method based on the interaction between the cluster and the Galaxy Mtid= 5152.5M⊙. The mean mass of this cluster is estimated to be Mc =6620.4 4- 762.5M⊙.     

Influence factor analysis of field-free molecular orientation

The effects of the characteristics of molecules and external fields on field-free molecular orientation are investigated through the comparison of HBr with LiH driven by the combination of a two-color laser pulse and a time-delayed THz laser pulse. It is shown that the dipole interaction has greater influence on field-free orientation than the hyperpolarizability interaction. In addition to the temperature dependence of orientation degree, the effects of the amplitudes of the two-color laser pulse and THz laser pulse, rising time, and THz laser frequency on molecular orientation are also discussed.     

高中综合实验题的编制与剖析

要保证落实化学学科以实验为基础的基本特征,引导学生真正学好化学,就要重视实验,加强实验能力培养。化学实验能力是学科能力的最重要的组成部分,是学生综合素质的体现。因此,实验题的编制与实施一直在化学教学中占有重要位置。     

基于硒化镓纳米片填充的空芯光纤超高二次谐波增强

与传统的光学晶体相比,全光纤功能器件由于和光纤系统的天然兼容性,被认为是下一代集成光学的重要研究方向,吸引了人们的广泛关注。然而,由于二氧化硅固有的中心反演对称性质,光纤中的二阶非线性光学过程仍有待探索,这在可调谐超快激光、全光信号处理、成像和光通信等商业全光纤非线性光学应用中具有重要意义。因此,我们提出了一种新的溶液填充方法,可有效地将具有高非线性的硒化镓纳米片直接沉积在长度达半米的空芯光纤(HCF)的内孔壁上。此外,采用制备的硒化镓纳米片-空芯光纤(GaSe-HCF)作为光频率转换器,其二次谐波(SHG)比嵌入MoS₂的HCF和普通HCF分别提高了2个数量级和3个数量级。我们的研究成果将拓展其它非线性材料在全光纤高端非线性光学和光电子学中的应用,并提供新的制备思路。     

HXMT卫星X射线标定装置和标定实验

正HXMT卫星的建设是一个系统工程,既包括有效载荷的三个不同能量范围的X射线望远镜(见本专题HXMT各望远镜的介绍),又有为支撑其运行以及为实现其科学目标而建立的HXMT地面科学应用系统(见本专题"HXMT卫星的观测规划与数据处理"的介绍),以及为测试HXMT各个载荷性能指标和能量标定的标定装置。一、引言在X射线天文卫星的数据中,任何天体参数的测量都依赖于X射线光子和望远镜的相互作用,望远镜     

高填充可降解淀粉基聚烯烃材料的制备及其堆肥降解

制备了高填充的聚乙烯（PE）-淀粉-碳酸钙（CaCO3）三元复合材料,根据ASTM D6400标准对该材料进行了堆肥降解。采用熔体流动速率（MFI）、差示扫描量热分析（DSC）、扫描电镜分析（SEM）等方法研究了该复合材料的堆肥降解行为。结果表明：堆肥降解过程中,熔体流动速率（MFI）在堆肥1个月左右出现极小值;降解过...     

基于PCA-MLR和PCA-BPN的莱州湾南岸滨海平原土壤有机质高光谱预测研究

土壤有机质(SOM)含量是衡量土壤质量高低的重要指标,可以用高光谱快速测定。在以往研究中,估算模型多以特征波段与线性经验模型为基础进行构建,较少考虑波段间信息冗余和共线性,预测效果不很理想并难以进行推广。为最大化消除波段信息噪声,提高模型预测精度,选取莱州湾南岸滨海平原为研究区,系统采集了111个土壤样本和实测高光谱数据(325～1 075 nm),并测试了土壤样本的有机质含量作为因变量;通过主成分分析(PCA)将实测光谱信息降维为6个主成分,并提取水分、植被光谱特征指数(DI),以此作为自变量;最后建立多元逐步线性回归(MLR)和BP神经网络(BPN)预测模型,分析不同模型对土壤有机质预测的效果。结果表明：①经过主成分的波段信息分析判别提取出6个主成分,可以表征叶绿素残留物、盐分、腐殖酸、物化矿渣和微地貌的光谱特征。②基于6个主成分作为自变量所建立的BPN模型预测精度优于MLR模型,他们的R2分别为0.704和0.643。将水分和植被光谱特征指数作为自变量增加到预测模型后,MLR和BPN的预测精度分别提高了6.1%和5.2%,R2达到0.712和0.764;③将光谱主成分和光谱特征指数作为自变量的BPN模型进行土壤有机质预测可得到精度较高的预测结果,在土壤有机质的预测与制图中具有一定的应用潜力。