谷值V~2控制Boost变换器的精确建模与动力学分析

建立了谷值V2控制Boost变换器的离散迭代映射模型,在此基础上得到了输入电压、输出电容及其等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)变化时的分岔图,推导了不动点处的雅可比矩阵,利用特征值和最大Lyapunov指数对系统进行了稳定性分析,并验证了分岔图的正确性.重点研究了输入电压和输出电容及其ESR对谷值V2控制Boost变换器的动力学特性的影响.研究结果表明,输入电压增大时,变换器从周期1态经历1次倍周期分岔和边界碰撞分岔进入混沌状态;输出电容及其ESR具有相同的分岔路由,随着输出电容及其ESR的逐渐减小,变换器具有从周期1态经历周期2态、周期4态、周期8态、逐渐演变到混沌态的动力学行为.最后,用仿真和实验结果验证了本文理论分析的正确性.     

纳米结构ZnO薄膜的制备及其疏水特性

利用水热法制备出与透明导电衬底附着良好的多种纳米结构ZnO薄膜,包括纳米柱阵列、纳米管阵列、纳米片阵列等,方便集成在多种器件上。并且实现了阵列中纳米柱、纳米管外径的调节,柱外径在50~300 nm范围内可调,管外径在300~1 000 nm范围内可调。几种纳米薄膜均显示出较强的疏水性。在未经任何低表面能物质修饰的情况下,水在外径约300 nm的管状阵列表面的静态接触角已达138°。而在紫外光照射下,这些疏水的ZnO薄膜还可以变得亲水。这些研究结果为ZnO纳米阵列在相关方面的应用提供了重要依据。     

与双模场依赖强度耦合下多光子通道中原子比 特周期量子回声产生和调控

旋波近似条件下,运用全量子理论研究了与双模相干光场依赖强度耦合多光子通道中原子比特周期量子回声的产生和控制. 采用数值计算的方法,讨论了双模相干光场平均光子数分布形式、分布范围及原子跃迁时吸收(或发射)的光子数k对原子比特态保真度演化的影响,获得了产生和控制原子比特周期量子回声的系统参量;根据纠缠理论,分析了原子比特态保真度演化与原子约化熵演化的关联. 结果表明:在k=1的双光子过程中,调控光场平均光子数呈对称或不对称分布,当它的取值在一定范围内,原子比特保持良好的相干性和保真度,产生周期量子回声; 对于k≥2的多光子过程,原子比特与双模相干光场始终处于最大纠缠,因此导致了原子比特始终处于部分失真状态,不产生周期量子回声. 本研究揭示了周期量子回声产生的物理实质是原子比特与光场周期性退纠缠.     

SPE及纳米金涂层毛细管电泳检测血浆中土霉素与多西环素

建立了混合型固相萃取及季铵化纤维素负载的纳米金涂层毛细管电泳法快速检测血浆中土霉素和多西环素的方法。采用季铵化纤维素负载的纳米金复合材料(QC-Au NPs)对毛细管内壁进行动态涂层,以抑制管壁对分析物的吸附,并对缓冲液p H值进行优化。结果表明,该涂层能改善峰形和分离度,提高分离效率,其中土霉素的柱效提高了17.9倍。在涂层毛细管中,土霉素和多西环素的吸附被抑制,并在4 min内出峰。在10~200μg/m L范围内,土霉素和多西环素的峰面积与浓度的线性关系良好,相关系数(r)分别为0.997 6和0.995 2。血浆中土霉素和多西环素的加标回收率为88%~107%,相对标准偏差(RSD)为1.4%~7.7%。该方法快速、简便,准确度和精密度高,适用于血浆中土霉素和多西环素的快速检测。     

基于LabVIEW平台的牛顿环虚拟仿真实验

利用LabVIEW平台设计了牛顿环的虚拟仿真实验平台,动态直观演示了利用牛顿环实验测量透镜曲率半径的过程,并分析了各参量对干涉现象的影响.提高了可视化效果和测量精度,降低了操作难度.并利用该程序模拟了测量介质溶液的折射率,对课堂实验进行了拓展.     

结合DEM的红边-近红外植被指数提取城市植被信息

随着生活水平的不断提高,城市植被已成为衡量城市宜居性的重要标准之一,对城市生物多样性评估和保护起到非常重要的作用。因此,合理规划城市植被是解决环境问题和提高生活质量的重要手段。因此,城市植被的提取和监测成为重中之重的任务。目前,城市植被提取一方面受到地域和物种的影响,另一方面也受到地形和建筑物阴影的影响。为解决上述问题,提出了一种结合数字高程模型(DEM)的红边-近红外植被指数模型（RENVI）。首先选取了3景经过辐射定标和大气校正的具有红边波段、且光谱和空间分辨率较高的Worldview-3遥感影像;然后,根据红边波段对于植被具有较高的敏感性,且红边范围内的光谱数据与反映植被生长状况的参数有较好的相关关系原理,采用DEM模型和红边波段光谱差异,有效去除地形和建筑物阴影;最后,在可见光波段范围内建立红边光谱-近红外光谱构建特征空间,构建了红边-近红外植被指数模型,同时与归一化植被指数（NDVI）和增强型植被指数（EVI）进行城市植被提取的定性和定量对比分析。定性分析是利用真实植被影像参考图与模型提取植被影像进行视觉分析;后者是采用用户精度、生产者精度、总体精度和Kappa系数进行量化分析。定性分析表明：NDVI和EVI提取城市植被,由于建筑和道路像元混淆在植被中,产生了错分和漏分的问题。RENVI较好地消除了阴影像元与植被像元混淆问题,能准确的提取城市植被,减少了冗余度,增加了植被指数的信息量。定量分析表明：RENVI模型较NDVI和RVI能够准确提取城市植被,3景影像总体精度分别为89%,81.4%和91.8%,Kappa系数分别为0.852 8,0.791 3和0.905 2。综上所述,该方法有效提高了城市植被提取精度,并取得了较好的提取视觉效果。     

单谐振腔束团长度监测器耦合结构设计与仿真

单谐振腔束团长度监测器利用谐振腔内的两个本征模式测量ps量级的电子束团长度,它的关键是如何将两个不同频率的模式互不干扰地耦合提取出来。为解决这个问题,基于低通和带通滤波器的理论,提出了同轴滤波耦合结构和膜片加载波导滤波结构,借助CST微波工作室对滤波器进行建模并仿真得到其S参数。为测试耦合器的应用效果,设计了一套带有该耦合结构的单谐振腔束团长度监测器探头,根据国家同步辐射实验室基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置FELiChEM的束流特点,在CST内对所设计的探头进行束流模拟仿真。仿真结果表明,该耦合器可以实现对特定模式的耦合,并有效降低其它模式的干扰,采用同轴滤波耦合结构和膜片加载波导滤波结构的谐振腔监测器可以实现对FELiChEM装置束团长度的高精度测量,测量误差小于2 %。     

Synergistic influences of titanium,boron, and oxygen on large-size single-crystal diamond growth at high pressure and high temperature

The synergistic influences of boron, oxygen, and titanium on growing large single-crystal diamonds are studied using different concentrations of B₂O₃ in a solvent-carbon system under 5.5 GPa-5.7 GPa and 1300 ℃-1500 ℃. It is found that the boron atoms are difficult to enter into the crystal when boron and oxygen impurities are doped using B₂O₃ without the addition of Ti atoms. However, high boron content is achieved in the doped diamonds that were synthesized with the addition of Ti. Additionally, boron-oxygen complexes are found on the surface of the crystal, and oxygen-related impurities appear in the crystal interior when Ti atoms are added into the FeNi-C system. The results show that the introduction of Ti atoms into the synthesis cavity can effectively control the number of boron atoms and the number of oxygen atoms in the crystal. This has important scientific significance not only for understanding the synergistic influence of boron, oxygen, and titanium atoms on the growth of diamond in the earth, but also for preparing the high-concentration boron or oxygen containing semiconductor diamond technologies.     

Near-field multiple super-resolution imaging from Mikaelian lens to generalized Maxwell's fish-eye lens

Super-resolution imaging is vital for optical applications, such as high capacity information transmission, real-time bio-molecular imaging, and nanolithography. In recent years, technologies and methods of super-resolution imaging have attracted much attention. Different kinds of novel lenses, from the superlens to the super-oscillatory lens, have been designed and fabricated to break through the diffraction limit. However, the effect of the super-resolution imaging in these lenses is not satisfactory due to intrinsic loss, aberration, large sidebands, and so on. Moreover, these lenses also cannot realize multiple super-resolution imaging. In this research, we introduce the solid immersion mechanism to Mikaelian lens (ML) for multiple super-resolution imaging. The effect is robust and valid for broadband frequencies. Based on conformal transformation optics as a bridge linking the solid immersion ML and generalized Maxwell's fish-eye lens (GMFEL), we also discovered the effect of multiple super-resolution imaging in the solid immersion GMFEL.     

架空输电线防振锤阻尼特性实验研究

本文利用梁的振动理论对防振锤的阻尼特性进行研究。通过正弦激励下的共振驻留法,分别对不同型号以及同种型号不同锤头质量的防振锤进行振动实验,应用能量平衡原理得到了防振锤的阻尼特性曲线,分析了不同模态响应在阻尼耗能中的贡献。考虑不同类型阻尼对于减振性能的作用,在Lazan阻尼假设的基础上,利用经验公式推导了阻尼系数计算公式。结果表明,钢绞线变形大小直接影响防振锤的阻尼值大小;阻尼对减小共振频率附近的受迫振动幅值作用明显,验证了防振锤的减振性能;同时锤头质量的变化可以影响阻尼曲线的变化。以上结论可为防振锤的防振设计和应用提供参考。