傅里叶望远镜大气湍流模拟实验

傅里叶望远术是一种能对深空暗弱目标进行高分辨率成像的技术.为了验证大气湍流对傅里叶望远镜系统的影响,进行了实验室环境下大气湍流模拟实验研究.在三束光傅里叶望远镜实验系统上,通过控制射频驱动器的输出功率来模拟光强抖动,改变射频驱动器的瞬时频率来模拟相位抖动.给出了实验理论依据,推导了湍流强度与实验变量的关系.实验在弱湍流闪烁和相位抖动两种情况下,分别给单束光和三束光加随机扰动并计算其Strehl比.结果表明,只在单束光上加扰动时重建图像影响不大;在三束光上加扰动时,弱湍流光强抖动对傅里叶望远镜系统的成像效果影响具有较大的随机性,而相位抖动会严重影响系统成像质量.因此,消除光强抖动和相位抖动影响是图像重建算法改进应该考虑的一个关键因素.     

傅里叶望远镜成像质量分析与评价

斯特列尓比通常被作为评价傅里叶望远镜成像质量的方法.该方法通过求得复原图像与理想图像的相关度来评价成像质量,主要用于计算机仿真分析.然而,在真实环境中往往因为不能预知被测目标的形貌特征,使斯特列尓比像质评价方法失去作用.本文针对实验室内傅里叶望远镜成像数据,采用了两种不需要参考图象对比的方法:灰度平均梯度法和拉普拉斯梯度模法描述复原图像包含细节信息的程度,分析了非参照图像评价方法的可行性.对同一复杂程度的目标,分别利用计算机仿真及室内实测数据成像,分析灰度平均梯度法、拉普拉斯梯度模法与斯特列尓比描述成像质量的一致性.结果表明,分析灰度平均梯度法、拉普拉斯梯度模法这样的评价与斯特列尓比评价趋势一致,证明了分析灰度平均梯度法、拉普拉斯梯度模法无参照评价方法用于分析与评价傅里叶望远镜图像质量的可行性.     

铌酸锂薄膜器件脊形波导和光纤耦合特性研究

铌酸锂薄膜因其优异光学性能及容易与结构紧凑的光波导等器件相集成等诸多优势,目前已经成为可调谐Fabry-Perot滤波器、电光调制器等器件领域向集成化和微小型化趋势发展的首选光学材料。由于光波导和光纤的尺寸差异而引起了严重的模场失配使得光纤与光波导耦合时存在着较大的插入损耗问题。仿真分析了超高数值孔径光纤和脊形波导直接耦合时,其光场模式分布、折射率、耦合效率和耦合损耗等关键性能的相互影响。结果表明当刻蚀深度和宽度分别为300 nm和0.8μm时,铌酸锂脊型波导与单模光纤（UHNA7）的耦合效率可达33.8%,而耦合损耗为4.71 dB。仿真比较了上包层材料替换为二氧化硅和氮化硅材料时,脊型波导和单模光纤的耦合效率显著增加到63.4%而耦合损耗被降低到1.98 dB。     

原位聚合法制备厌氧胶固化引发剂微胶囊

采用原位聚合法制备了以脲醛树脂为壁材、过氧化苯甲酰为芯材的厌氧胶固化引发剂微胶囊。研究了乳化剂聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、阿拉伯树胶、苯乙烯-马来酸酐共聚物的单独使用及阿拉伯树胶与苯乙烯-马来酸酐共聚物的复配组合和其它工艺条件对微胶囊制备的影响;运用FT-IR、TG和SEM等测试技术对微胶囊进行了表征。结果表明,以苯乙烯-马来酸酐共聚物和阿拉伯树胶作为复合乳化剂,反应终点pH值为1.5左右,反应温度70℃,反应时间4 h,搅拌速率1 000 r/m in,可制得分散适中、形貌较好、粒径约为100μm的微胶囊。以实验制备的微胶囊配制成可预涂厌氧胶胶液,性能可以达到国外公司同类产品的技术指标。     

研究波頻的標準振盪器

在“振動与波”那節教材里,所講的實驗室内决定聲波波長的实验是用共振法。此實驗有一缺點,就是在实驗中看不到空氣柱中所產生的奇數倍數的四分之一波長的波。用固體棒也同樣難以解决這個缺點。因為一端固定的棒祇能產生一個四分之一波長的波。 為了克服這種困難,我們採用一個標準頻率振盪器,也就是接於普通照明用電路中的一個電磁鐵,它每秒鐘吸引引铁100次。我們利用普通流行的週期性過程,也就是學生們從七年級就已經熟習的電磁和交流電。因此,這個方法應當是不會忘記的。有關這種振盪器用於力学中記時的實驗可參考1954年物理教學第2期。在這個實驗里所用的振盪器,原理上是和应用音叉记錄频率的方法相似,而振盪器的優點在於它底振動是無阻尼的。检查振盪器頻率     

钛基PbO2+nano-WO3电极材料的复合共沉积及析氧活性

利用复合共沉积法,在涂有中间层SnO2-Sb2O5的Ti基体上制备了PbO2+nano-WO3复合电极材料.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和双电层电容法等对复合电极表面的组成、结构、形貌及有效电化学面积进行测试.结果表明,随着纳米WO3掺杂量逐渐增大,复合电极的表面粗糙度和孔隙率逐渐变大,电化学有效面积也随之增大;利用线性扫描及Tafel曲线等电化学测试方法研究了nano-WO3的掺杂对复合电极析氧活性的影响,结果表明,掺杂nano-WO3的复合电极较纯PbO2电极的析氧活性大幅提高,其起始析氧电位发生负移,析氧过电位下降,最大可降低近300 m V.     

煤催化气化工艺中碱金属腐蚀刚玉质耐火材料的实验研究

针对煤催化气化反应器设计中遇到的材料问题,采用碳酸钾及催化气化工况富含碱金属气化灰渣为实验原料,进行了碱金属腐蚀刚玉质耐火材料的实验研究。着重考察了有氧空气气氛和无氧还原性气氛、反应温度、反应时间、碱金属存在形态对腐蚀行为的影响,并结合SEM-EDX、XRD、核磁Al谱等表征手段,研究了反应前后碱金属和刚玉质耐火材料的成分、物相及结构变化。结果表明,碱金属对耐火材料腐蚀行为受反应的温度、气氛、时间及碱金属存在形态等因素影响较大。分析表明,有氧空气气氛下腐蚀尤为严重的原因是,原料中存在的钾与刚玉耐火材料发生化学反应生成新的钾的铝酸盐物相,且其含量随温度升高、反应时间延长而增加。     

钢纤维增强钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力塑性极限分析

根据试验研究结果以及钢纤维混凝土的应力应变关系特点，确定了钢筋、混凝土以及钢纤维混凝土的屈服条件，建立了钢纤维增强钢筋混凝土梁斜截面破坏模型，运用塑性分析方法推导出斜截面受剪承载力计算公式的塑性解，并提出塑性解中系数μ1和μ2的计算公式。计算结果表明，该塑性解考虑了钢纤维混凝土层厚、剪跨比和混凝土强度等主要影响因素，而且通过调整钢纤维混凝土层厚，使提出的塑性解的计算公式适用于普通钢筋混凝土梁、钢筋钢纤维增强部分混凝土梁和钢筋钢纤维增强全截面混凝土梁的斜截面承载力计算，且与试验结果符合较好。     

Theoretical Study on the Structures and Properties of Hydrogen Bonding Complexes between Diazines and Water

Density functional theory B3LYP method and second-order Moller-Plesset perturbation theory MP2 method were employed to obtain the optimized geometries of the ground state and interaction energy for diazines and water complexes. The results show that the ground state complexes have strong hydrogen bonding interaction with -20.99, -16.73 and -15.31 kJ/mol after basis set superposition error and zero-point vibration energy correction for pyridazine-water, pyrimidine-water and pyrazine-water, respectively, and large red-shift for the symmetric H-O stretching vibration frequencies due to the formation of N…H-O hydrogen bond in the diazine-water complexes. The NBO analysis indicates that intermolecular charge transfer are 0.0316, 0.0255 and 0.0265 e respectively. In addition, the first singlet （n,n＊） vertical excitation energy of the monomer and the hydrogen bonding complexes between diazines and water was investigated by time-dependent density functional theory.