北京大学DC-SC光阴极注入器的升级设计

 基于直流电子枪-超导加速腔（DC-SC）光阴极注入器样机的初步实验结果,北京大学提出了新的注入器的改进设计。新注入器核心结构包括皮尔斯枪和3+1/2超导腔。文章给出了它们的详细结构参数,然后采用程序,对注入器的束流动力学进行了模拟。结果发现：新注入器可以提供具有高束流品质、高平均流强的电子束,束团的电荷量100 pC,横向发射度低于2 mm·mrad,脉宽5 ps,rms束斑可达0.5 mm,重复频率81.25 MHz;也可以提供电荷量为300 pC低重复频率的高峰值流强的电子束,其横向发射度小于3 mm·mrad,脉宽约为9 ps,以满足北京大学自由电子激光（PKU-FEL）实验平台的要求。     

应用不同光谱技术,动物RBC,Hb及人皮肤表面血流氧化-还原状态检测

目的:检测与分析实验动物血液RBC(RBC·O2,RBC·CO2),Hb(HbO2,HbCO2)和人体皮肤表面流动血液氧化·还原状态的成像与未成像可见光谱领域OD值特征,并为该技术对白癜风病表皮黑色素颗粒检测中的应用尊定基础。方法:利用不同光谱技术和invitro和invivo检测手段,统计分析血液不同状态下波长与位置的OD值信息。结果:invitro检测:动物血液Hb·O2和RBC·O2两者在可见领域均有367,414(Soret带)nm与541,576(Q带)nm的吸收峰位;血液Hb·CO2和RBC·CO2均有432(Soret带)与和553(Q带)nm的波长吸收峰位;血液RBC状态和Hb溶血状态波长吸收峰位无改变,只是在氧化与还原状态下有完全独立的吸收峰位,血液RBC状态和Hb溶血状态波长吸光度OD值之间,有显著性差异(p<0·01)。浓度为1·5×107cell·mL-1的RBC·O2和Hb·O2在576nm的吸收峰位吸光度(y)与红细胞浓度(x)做成两条回归曲线:既,Hb·O2(b1)^y=0·05 0·983x;RBC·O2(b2)y^=0·127 1·934x,两者之间差异有显著性(p<0·01)。invivo检测:在人手背皮肤表面ImSpector图像中RBC·O2状态在540,576nm,RBC·CO2状态在555和755nm处有吸收峰。选择(a:指甲,b:指,c:手背)三个点位分别进行波长检测,每点(n=10)545nm吸收峰的平均OD值,依次为0·83±0·001,0·73±0·001和0·62±0·001,其三处测定点的OD值之间有显著性差异(p<0·01)。结论:invitro检测的RBC与Hb两者波长吸收峰位不变,但吸光度OD值不同,认为RBC状态测定结果更接近于活体组织血管内原始状态。invivo检测对人体无任何侵袭与损伤,灵敏度高,测试时间短,并且同时获得被测样品的波长与位置信息画面等优势,有望表皮中黑素等有色颗粒的直接检测。     

双旋转附属圆柱对主圆柱尾流控制的影响

基于Fluent软件平台,采用数值模拟方法对非稳态圆柱体结构尾流流动特性进行了研究。对在Re=50～200范围内,双旋转附属圆柱的转速对主圆柱体尾流流动特性的影响进行了分析。研究结果表明:随着附属圆柱旋转速率的增加,主圆柱体表面所受阻力系数平均值与均方根值、升力系数均方根值均会减小。同时,旋转速率的变化对柱体结构表面压力分布的影响显著,压力系数在附属圆柱的位置产生了跳跃性变化。另外,当附属圆柱转速达到临界值时,尾流涡街变窄,涡脱落现象消失,并且系统的能量效率到达最佳状态。     

基于正电荷和光热协同效应的新型半导体聚合物纳米抗菌材料（英文）

由于抗生素的不当使用和细菌多药耐药的出现,迫切需要开发新的抗菌剂.本文制备了具有光热转换性能的正电荷半导体高分子材料及具有协同抗菌活性的半导体聚合物纳米粒子(SP-PPh₃NPs). SP-PPh₃NPs的光热转化效率为43. 8%.带正电荷的SP-PPh₃NPs可以附着在细菌上,有助于将热量有效传递给细菌.在热和正电荷的协同作用下,SP-PPh₃NPs对革兰氏阴性大肠杆菌(E. coli)和革兰氏阳性金黄色葡萄球菌(S.aureus)均具有抗菌活性,其对二者的体外抑菌率分别为99. 9%和98. 6%.此外,SP-PPh₃NPs具有良好的生物相容性,对小鼠的主要器官几乎无副作用.对细菌感染的小鼠皮肤伤口用SP-PPh₃NPs治疗12 d后,伤口可以很好地愈合.     

陶瓷材料宏观动态新本构模型（英文）

基于已有混凝土材料的相关研究,建立了陶瓷材料在动态载荷作用下的宏观本构模型。模型中状态方程采用多项式描述,强度面模型中考虑了压力相关性、Lode角效应、应变率效应、剪切损伤及拉伸软化等的影响。采用一个新的函数来描述陶瓷材料的强度面,其在较高压力下趋于一个平台值;并采用动态增强因子(DIF)考察剥除惯性效应后陶瓷材料的真实应变率效应。通过将模型预测的压力-体应变响应、准静态强度面以及应变率效应与相关实验数据进行对比,验证了该模型。单个单元测试模拟得到的结果与三轴实验数据以及侵彻实验数据高度吻合,进一步验证了此模型。为显示模型的优越性,还与JH-2模型的预测结果进行了比较。结果表明:所提出的本构模型能够很好地预测陶瓷材料在不同加载条件下的力学行为,且优于现有的模型。     

CdSe波片6～12μm波段增透膜研究

采用垂直无籽晶气相升华法生长出直径37 mm的优质硒化镉(CdSe)单晶体,并沿光轴方向切割出20 mm×20 mm×3 mm的CdSe波片初胚。经研磨和抛光,在2～20μm波段CdSe波片的红外透过率约为70%。为进一步提高波片的透过率,采用Essential-Macleod软件辅助设计方案,选用YF₃和ZnS为双层增透膜材料,并获得最佳的膜系厚度。镀膜后的CdSe波片在6～12μm波段透过率达到90%,在10.5μm处的透过率最高,峰值高达99%。     

PAMS微球制备过程中电解质的影响

为调控固化过程中双重乳液内径的变化和降低聚--甲基苯乙烯(PAMS)微球的表面粗糙度,研究了双重乳液固化过程中内外水相中电解质浓度对水在油相液膜中迁移和分相行为的影响。结果表明：仅在外水相中添加电解质时,内水相的渗透压高于外水相,使得内相水向外水相迁移,导致固化后的微球表面起皱。当在内外水相同时添加电解质时,由于平衡了三相之间水的化学势,抑制了水在油相液膜中的迁移和分相,导致PAMS微球壳壁内气泡体积和数量显著降低。同时,在内外水相中同时添加不同浓度的电解质,还可显著改善双重乳液三相之间的密度匹配度,从而提高微球的球形度和壁厚均匀性。     

厚壁空心微球的球形度和壁厚均匀性的表征研究

为建立高效简洁的厚壁空心微球球形度和壁厚均匀性的表征和测量方法,以内径850 m、壁厚25 m的厚壁聚苯乙烯（PS）微球为测量对象,分析球形度和壁厚均匀性的表征方法,探讨测量过程中采样方式对表征微球球形度和壁厚均匀性的影响。研究表明：对于批量微球球形度和壁厚均匀性的表征,当抽样数目不小于30时,测量结果之间的差异很小;而对于单一微球的球形度和壁厚均匀性的表征,至少3个不同投影面的测量结果的平均值才趋于稳定。不同投影面导致球形度或壁厚均匀性较差的批次样品的测量结果有一定差异,多次投影测量可提高测量结果的可靠性。     

点火靶尺度聚苯乙烯空心微球的球形度

为提高惯性约束聚变（ICF）点火靶尺度（约2 mm）聚苯乙烯（PS）空心微球的球形度,研究了油相与外水相界面张力、初始油相质量分数和固化旋转流场转速对PS微球球形度的影响。结果表明,将双重乳液体系外水相中的表面活性剂聚乙烯醇（PVA）替换为聚丙烯酸（PAA）后,油相与外水相之间的界面张力增大了约10倍,PS空心微球的球形度显著提高,球形偏离度小于1 m的微球比例由5%增加至约50%;但是,在较宽范围内改变油相初始质量分数及旋转固化流场转速,对PS微球球形度的影响并不显著,球形偏离度值小于1 m的PS微球比例介于40%~60%之间。     

溶胶-凝胶法制备均相掺钛干凝胶

以溶胶-凝胶法制备掺钛干凝胶,采用冰乙酸控制钛酸四丁酯水解,结合钛源与硅源独立预水解技术制备前体掺钛溶胶和凝胶。考察了溶剂量、抑制剂量和掺钛量对溶胶稳定性和均匀性的影响,以及老化、干燥条件和掺钛量对凝胶均匀性的影响,并优化了工艺参数。结果表明,冰乙酸能够有效地控制钛源水解并改善溶胶均匀性,结合钛源和硅源独立预水解技术,能够可控地制备出掺钛溶胶。在乙醇与醇盐物质的量比为5、冰乙酸与钛酸四丁酯物质的量比为6、钛硅原子数比为2%~20%的条件下可以得到均匀、稳定的溶胶。钛硅原子数比低于10%的溶胶在100 ℃老化24 h,100 ℃开放条件下干燥24 h能够形成均匀的干凝胶。钛硅原子数比高于10%的凝胶在干燥过程中析出氯化钠,得不到均匀的凝胶。