“魅力化学”课程的教学实践与思考

简要介绍了我院开设"魅力化学"课程的必要性和可行性,重点阐述了该课程在课程定位、教学内容、教学方法手段和考核方式方面的教学实践,并针对目前存在的问题,提出了相应的对策,从而为该课程在其他院校的开设提供有益的借鉴。     

智能化自振荡高分子凝胶

自振荡高分子凝胶是一种智能化软物质材料,其体积无需外界刺激即能自发膨胀收缩,实现化学能向机械能转化,具有良好的研究和应用前景。本文介绍了自振荡凝胶的设计和自振荡机理、不同尺度的自振荡行为,以及温度、浓度、胶结构和外界刺激等因素对自振荡行为的影响等内容。从凝胶自驱动运动和物质运输两方面介绍仿生驱动凝胶在组织工程、生命科学、药物缓释和材料等领域的潜在应用,并展望了自振荡凝胶未来研究趋势。     

北京正负电子对撞机二期工程激光扫描系统北大核心CSCD

为探索激光在束流截面测量上的应用,在北京正负电子对撞机二期工程(BEPCⅡ)的负电子传输线上建立了激光扫描系统。研究了激光扫描测量束流截面的相关计算方法。对激光和电子束相互作用、光子在介质中的切伦科夫辐射等过程进行了GEANT4模拟。对脉冲激光器进行了调试,测量了激光的脉宽、尺寸、功率等各项参数。设计并搭建了激光扫描系统的光路,编写了激光系统的机械扫描部件的控制软件。搭建了用于探测康普顿光子的契伦科夫探测器系统。激光的扫描、控制、以及激光参数的在线监测等系统工作正常,能满足激光扫描实验需要。     

数字束流位置探测器系统的信噪比需求分析

以高能同步辐射光源（HEPS）对BPM提出的位置测量分辨率要求为出发点,介绍了BPM系统的整体架构并推导出BPM系统的信号链路中各级信号所需达到的信噪比;并根据ADC采样数据的信噪比需求,计算出ADC采样时钟的抖动需求;最后介绍了能够测量BPM信号信噪比和采样时钟抖动的BPM测试平台。各项结论可以作为判断BPM系统各部分能否达到HEPS工程要求的标准。     

基于导频技术的数字束流位置测量系统的研制

为改善传统的束流位置测量电子学系统受电子学通道非线性、温度漂移和系统噪声等因素对位置测量精度带来的影响,介绍了一种新型的基于导频技术的数字束流位置测量电子学系统。该系统硬件包括模拟信号采集电子学、数字信号处理电子学和PTC(导频信号耦合)模块;软件包括顶层应用软件和底层驱动,束流信号与导频信号在耦合电路中耦合后,经电子学处理,在FPGA中计算得到归一化后的束流位置信息。实验室测试结果分析,经导频信号归一化处理后能够有效改善各通道随温度变化的现象,束流位置漂移从4.5 μm改善至0.5 μm,分辨率从57.25 nm提升到13.37 nm,并且进行导频信号开关实验更加直观观测导频信号对束流位置测量的在线校正效果。设计的基于导频信号的数字束流位置测量（DBPM）电子学可以高效、实时地实现对加速器束流位置的在线校正,提升电子学系统的实时分辨率性能。     

面向Saber算法的并行乘法器

随着量子计算的发展, 现有密码系统的安全性将受到严重威胁. Saber算法是抵御量子计算攻击的后量子密码方案之一, 但存在多项式商环上模乘占据运算开销过大的问题. 鉴此, 本文通过对Karatsuba算法和Schoolbook相乘方式的剖析, 提出一种面向Saber算法的并行乘法器设计方案. 该方案首先利用Karatsuba算法分解模乘运算的关键路径, 结合乘法复用和加法替换的策略减少硬件开销, 然后采用并行运算电路压缩关键运算路径时长, 最后在TSMC 65nm工艺下, 利用Modelsim和DC软件仿真验证. 结果表明 该方案运算时长为137个时钟周期, 与传统方式相比速度提升46.50%, 功耗为87.83mW, 面积为927.32×103 ?m2.     

B-TiO2/MWCNTs光催化剂的制备及性能研究

以四氯化钛和碳纳米管为原料,通过溶胶凝胶法、超临界干燥技术合成了硼掺杂的B-TiO2/MWCNTs催化剂,并采用X射线衍射、透射电镜、扫描电镜和紫外-可见吸收光谱手段对其进行了结构、形貌、组成和催化活性的表征。结果表明,催化剂中TiO2为锐钛矿型,尺寸均一,平均粒径约为13nm,B-TiO2/MWCNTs光谱吸收向可见光移动。以甲基橙和亚甲基蓝为目标物,评价了B-TiO2/MWCNTs的光催化性能。3小时后对甲基橙和亚甲基蓝降解率分别达到98.8%和99%,TOC去除率分别为74%和86%。     

导电复合材料的研制

为了适应Z-pinch物理实验对新材料的要求，2003年来对导电复合材料进行了初步研制。由于导电聚合物结构的特殊性，导致了导电聚合物机械加工性能很差，聚吡咯是一种具有较好的热、化学氧化和光照稳定性导电聚合物，因此利用有机材料作为基体，吸附吡咯同时进行氧化聚合，可得到性能较好导电复合材料。在导电聚合物的研制过程中，主要涉及基体材料的选择、氧化剂的选择以及反应时间对复合材料的表面电阻的影响。     

Large Eddy Simulation of SGS Turbulent Kinetic Energy and SGS Turbulent Dissipation in a Backward-Facing Step Turbulent Flow

The instantaneous and time-averaged statistic characteristics of the sub-grid scale (SGS) turbulent kinetic energy and SGS dissipation in a backward-facing step turbulent flow have been studied by large eddy simulation. The SGS turbulent kinetic energy and SGS turbulent dissipation vary in different flow regions and decrease with the flow developing spatially. The fluid molecular dissipation shares about 14% to 28% of the whole dissipation.     

椭圆切线的几个性质及作法

引理　设F为圆锥曲线焦点 ,其相应准线为L ,作一直线交圆锥曲线于A ,P两点 ,交L于M ,则FM平分△AFP的∠AFP的外角 .(证明见文 [1 ])(图 1 )定理 1　设F为椭圆焦点 ,其相应准线为L ,椭圆上一点A处的切线交L于N ,则∠AFN =90°.(图 2 )证明　如图 1 ,设AF延长线交椭圆于A′ ,当P与A重合时 ,APM成为切线AN(图 2 ) ,∠PFA′成为平角AFA′ ,由引理知FM平分∠PFA′(即∠AFA′) ,所以∠AFN =90° .由证明过程知 ,NA′也是椭圆的切线 ,从而得推论　椭圆焦点弦两端点处的两条切线的交点在椭圆的准线上 .(图 2 )定理 2　设F1 ,F…