面向脉冲量子级联激光器气体检测的锁相放大器

为了在基于脉冲式中红外量子级联激光器的气体检测系统中,精确提取窄脉冲传感信号的幅度,设计并实现了一种微秒级窄脉冲锁相放大器.根据微秒级窄脉冲的特点,窄脉冲信号经过窄带通滤波电路,得到基频正弦波信号,再经过主放大、移相、相敏检波电路,得到与脉冲幅值有关的直流信号.利用信号发生器产生的幅度、频率、相位可调的窄脉冲待测信号,对锁相放大器进行功能验证实验.结果表明,锁相放大器输出直流信号与输入信号的幅度呈良好的线性关系,线性拟合度约为98.043%;信号幅值的相对测量误差不超过3%;在1 h的测试时间内,信号波动范围在1‰以内.利用配备的不同浓度的一氧化碳样品及研制的锁相放大器,开展了一氧化碳气体检测实验.在0~180 ppm范围内,随着一氧化碳浓度的增加,锁相放大器的输出电压值与一氧化碳浓度呈现良好的e指数关系.根据A11an方差预测的系统检测下限为0.4123ppm.与商用锁相放大器相比,该放大器具有体积小、成本低、易于集成等特点,在基于脉冲式中红外量子级联激光器的气体检测中具有较好的应用前景.     

综合创新实验:水溶性荧光防伪墨水YVO4:Eu3+纳米材料的合成与表征*

将科研前沿成果引入到综合化学实验的设计中,设计了面向材料化学专业的创新综合实验:在微波辐射辅助加热的条件下,合成了YVO₄:Eu³⁺纳米材料,并对该材料进行了结构表征。该材料的水相溶胶在紫外光激发下,具有很强的荧光效应,可用作荧光墨水进行特殊图案的打印与书写,其在安全防伪领域具有很大应用潜力。通过材料的实际使用,可加深学生对新材料研究的重视,激发学生的科研兴趣,在培养学生动手实验能力的同时,培养学生创新能力和自主学习能力。     

穿支动脉型脑梗死的临床特征及预后分析

目的探讨穿支动脉疾病型脑梗死的临床特点、危险因素及预后。方法回顾性分析南方医科大学珠江医院2015年6月—2016年6月神经内科收治的急性脑梗死患者120例,其中穿支动脉疾病(PAD)型脑梗死组60例,大动脉粥样硬化(LAA)型脑梗死组60例,比较PAD组和LAA组患者的危险因素、临床表现、梗死部位分布及预后。结果两组患者性别、年龄的差异无统计学意义(P0.05);与LAA组相比,PAD组吸烟、饮酒及高脂血症患者明显减少(P0.05),但糖尿病和高同型半胱氨酸血症患者明显增多(P0.05);PAD组出现进展性运动功能障碍(PMD)的患者更常见((40.00%vs 20.00%,P0.05);与LAA组比较,PAD组发病部位多位于侧脑室旁(46.67%vs 23.33%,P0.05);两组入院及出院NIHSS评分比较差异无统计学意义(P0.05),随访两组患者发病3个月的改良Rankin量表(mRS)评分无统计学差异(P0.05)。结论 LAA组患者大多与吸烟率、饮酒率、脂代谢异常等因素有关,而PAD患者多患有糖尿病和高同型半胱氨酸血症,PAD组发病部位多位于侧脑室旁,且早期多出现PMD,但发病3个月预后良好。     

复杂应力条件下脆性材料的受拉破坏准则

根据脆性材料微粒对之间距离超过特定距离而破坏的微观机理,结合宏细观试验结果指出的绝大多数的破坏颗粒对的方向与σ1的方向之间的夹角都大于0°这一事实,导出了新的脆性材料张破坏准则: σ1 ασ2 βσ3≤[σ],式中系数β与材料的优势角θ(破坏颗粒对的方向与σ1的方向之间的夹角的某种平均) 和泊松比μ有关．同时还指出了经典强度理论由于没有考虑优势角从而导致了它们与宏观实验结果不符．实验结果表明,在张破坏条件下此准则比经典的准则有更高的精度．     

基于NMM的EFG方法及其裂纹扩展模拟

数值流形方法（numerucal manifold method,NMM）通过引入数学覆盖和物理覆盖两套系统来统一处理连续和非连续问题. 通过用移动最小二乘插值（moving least squares interpolation,MLS）中的节点影响域构造数学覆盖,得到了基于数值流形方法的无网格伽辽金法（element free Galerkin,EFG）. 该方法在保证前处理简单的同时,又能方便处理如裂纹等不连续问题. 建立了适用于小变形和大变形的裂纹扩展计算格式,并通过对曲折裂纹（kinked crack）的处理,在不加密的情况下实现了任意小步长的裂纹扩展,大大提高了在固定网格中模拟裂纹扩展的实用性. 大小变形的结果对比表明,按照不考虑构型变化的小变形计算,结果可能偏于危险.      

基于ZIFs合成的中空双金属(Zn,Co)S纳米晶及其赝电容性质研究

通过两步法设计合成了具有中空结构的双金属硫化物（Zn,Co）S纳米晶,并研究了其电化学性质.首先在室温下,以水为溶剂,十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂,利用Zn²⁺,Co²⁺与2-甲基咪唑的配位作用形成了ZIF-Zn,Co.然后以ZIF-Zn,Co为自牺牲模板剂,加入硫代乙酰胺,在微波辐射下快速合成了具有中空结构的（Zn,Co）S纳米晶.电化学测试结果表明,在电流密度为3 mA/cm²时,（Zn,Co）S纳米晶比电容为423.3 F/g,在电流密度为10 mA/cm²时,充放电2000次,仍能保持59%的初始电容.所制备的中空纳米结构具有较高的比表面积和较好的电化学性能,可作为超级电容器的电极材料.     

线性方程组迭代方法残差光滑技术的一个推广

1　引　　言我们考虑求解线性方程组Ax=b,A∈Rn×n,b,x∈Rn.(1)的迭代方法.迭代序列{xk}的性态常常由与之对应的残差范数序列{‖rk‖}的特性来决定.人们自然希望{‖rk‖}光滑地(单调地)收敛到0.在所有Krylov子空间方法中,GMRES[7]方法因为可使{‖rk‖}最优地趋于0,故是一个较为成功的方法.但是,GMRES方法的工作量和存贮量却随着迭代步数的增加而迅速增加.而BCG[4]和CGS[10]等方法具有运算量小,收敛快等突出优点.但它们的残差范数性态却很不规则,{‖rk‖}振荡不定.这给判断收敛性及何时停机带来很大的不便.残差光滑技术是一个行之有…     

基于最佳质量网格的薄板问题的非协调流形方法

对于大部分非协调板单元,使用规则网格能得到很好的效果。但是,当网格不规则时,非协调元的数值特性将变得很差,甚至收敛性得不到保证。为解决网格依赖性问题,许多专家学者提出了改造单元,如拟协调元法和广义协调元法,这些方法能解决收敛性问题,但是数值实践证明没有一种单元能在所有情况下都具有良好的数值特性。考虑到流形方法采用两套完全独立的覆盖系统,可以用规则的数学网格来作为数学覆盖进行插值,取得最佳的插值效果,单元收敛性便能得到保证。再结合适用于流形方法的变分提法,建立起流形方法处理非规则物理边界非协调板单元的一般格式。以ACM薄板单元为例,与ANSYS、拟协调元法和广义协调元法进行了对比,证明本文方法在处理具有曲线边界的薄板弯曲问题时具有收敛快和精度高等优势。     

使用量子级联激光器和多通吸收光谱技术用于CO探测

根据一氧化碳(CO)气体分子在4.7 μm处的基频吸收特性,使用中心波长为4.75 μm的量子级联激光器(QCL)和多反射气体吸收气室(MGC)设计了一种新型CO传感器。该仪器使用可在室温脉冲方式下工作并具有热电制冷功能的QCL,通过对其温度和注入电流进行调节,最终使得出射光波长定位在CO基频吸收带的一根强吸收线(2 103 cm-1)。与此同时,使用有效光程为16米的新型MGC(40 cm长,800 ml采样容积)和液氮冷却碲镉汞中红外探测器,有效提高了系统的响应灵敏度。此外,系统中配合使用了参考气室和空间滤波光学结构,有效地改善了入射光束的质量,降低了由光源的不稳定而产生的噪声,进一步提高了系统的检测灵敏度。在实验室条件下对不同浓度的CO气体进行多次重复检测,结果显示,该仪器工作稳定,按信噪比为1计算,可实现对一氧化碳气体的检测下限为5 μmol·mol-1。     

A study on the microwave responses of YBCO and TBCCO thin films by coplanar resonator technique

YBa₂Cu₃O₇(YBCO) thin films have been prepared by thermal coevaporation on LaAlO₃(LAO) substrates, and Tl₂Ba₂CaCu₂O₈(TBCCO) thin films are synthesized by magnetron sputtering method on LAO substrates. The transition temperature T_c is 90\,K for YBCO/LAO and 104\,K for TBCCO/LAO. Microwave responses of the films are studied systematically by coplanar resonator technique. Energy gaps of the films obtained are {\it\Delta}₀=1.04k_BT_c for YBCO films and ${\it\Delta}_0=0.84k_BT_c for TBCCO films by analysing the temperature dependence of resonant frequencies of coplanar resonator. Penetration depth at 0\,K \lambda ₀=198nm for YBCO films and \lambda₀ =200nm for TBCCO films could also be obtained by using the weak coupling theory and two fluid theory. Results of penetration depth and energy gap confirm the weak coupling properties of the films. In addition, microwave surface resistances R_s of YBCO/LAO and TBCCO/LAO are also investigated by analysing the quality factor and insert loss of the coplanar resonator. Surface resistance of TBCCO/LAO is less than that of YBCO/LAO, so that TBCCO/LAO films may have more potential applications.