从简单模型入手探究陀螺仪在磁场中的减速问题

2019年中国大学生物理学术竞赛中,非铁磁性导体材料制的陀螺仪在磁场中减速问题的研究没有限定任何具体参数,不易根据麦克斯韦方程得到全面统一的答案.本文从无限长导体圆柱模型入手,通过合理的近似,推导得到了陀螺仪转轴与磁场方向垂直和平行两种条件下,电磁阻力矩与磁感应强度、角速度、电导率等参数依赖关系的表达式,进而给出了磁场...     

溶液表面张力测定实验的改进

采用最大气泡压力法测定溶液的表面张力。与以往实验的不同之处是使用数字式微压差测量仪代替酒精压力计 ,部分实验仪器也有所改进 ,实验的速度和测得数据的精确度均有明显提高。     

轴向磁场下感应耦合放电模式转换的实验研究

为探究轴向磁场对纯Ar感应耦合等离子体放电模式转换的影响,设计并搭建一整套等离子体产生装置展开实验研究,引入阻抗分析法对放电模式转换进行判断,并得到了朗缪尔探针法的验证。实验发现,当气压为10 Pa时,轴向磁场强度的增加使得E-H和H-E模式转换的阈值功率增大;同时,随着轴向磁场的增强,放电中心区域的电子密度不断降低。初步分析认为,这是由于带电粒子在洛伦兹力作用下做回旋运动,导致高能电子在垂直磁场方向上的碰撞减少,降低了电子密度以及感应耦合效率。进一步分析电子能量概率函数(EEPF)发现,在E模式下,轴向磁场对电子运动的约束作用更加明显,高能电子(>27 eV)所占比例增多,电子能量分布更加均匀。     

半导体硅的Seebeck系数和电阻率测量

本文介绍了半导体硅的Seebeck系数和电阻率的测量，与Hall系数和电阻率测量实验相对应，从另一个方面了解半导体导电性能的一些特征．由Seebeck系数的正负号确定载流子的类型是P型还是N型．半导体内有两种导电机制：杂质导电和本征导电．在杂质导电区，可以确定晶格散射因子；在本征导电区，可以确定硅的禁带宽度．     

聚焦电子束对透射式微焦点X射线源的影响

微焦点X射线源是微计算机断层扫描技术设备的核心部件。研究了电子束在靶材中的横向扩散引起的透射式微焦点射线源的焦点尺寸和强度的变化规律。结果表明:当打靶电子束的束流密度遵循高斯分布时,其产生的X射线强度也遵循高斯分布,该分布的标准差可以用来精确表示X射线的焦点尺寸;当靶材厚度可以使沉积电子束的能量达到60%时,对应的靶材产生的X射线强度最高;随着靶材厚度增加,X射线的焦点尺寸逐渐变大;增大电子束的加速电压可以适当减小X射线的焦点。本研究为透射式微焦斑X射线源的靶材选择和设计提供了理论依据。     

模拟朗缪尔探针伏安特性的非线性电子负载的设计与样机研制

研发了一套模拟朗缪尔探针伏安特性的非线性电子负载,由载波相移正弦脉宽调制(CPS-SPWM)技术的级联型H桥变流器与双向DC/DC变换器两部分组成.通过对电子负载设计方案开展建模仿真验证及样机初步测试表明,该系统基本达到了预期要求,可用于探针电源相关参数的测试及探针后端电子学系统的联合调试.     

TiN对Co基合金激光熔覆层组织与性能的影响

采用5 kW CO2激光器在低碳钢表面熔覆Co基合金涂层及TiN/Co基合金复合涂层,研究了两种涂层的组织、显微硬度以及滑动磨损性能。结果表明,Co基合金涂层主要组成相为-γCo,-εCo,Cr23C6等,TiN/Co基合金复合涂层组成相为-γCo,-εCo,Cr23C6,TiN和TiC等。Co基合金涂层由发达的-γCo枝晶和其间共晶组织所组成,TiN/Co基合金涂层典型组织为等轴固溶体以及细小的共晶组织。TiN对熔覆层的组织有显著的改善作用,促使其组织细化,树枝晶向等轴晶转化,同时可显著提高Co基合金涂层的显微硬度及耐磨性能。     

银颗粒对Lu2O3:Eu薄膜光学性质影响

采用溶胶凝胶和提拉法制备了含有银颗粒的Lu2O3:Eu薄膜,利用X射线衍射,吸收光谱,光致发光光谱(PL)及荧光衰减光谱对其进行了表征,结果表明:所得材料在800℃下结晶完好,在发射光谱中观察到了银颗粒导致的Eu3 的发光增强效应,讨论了银颗粒对LU2O3:Eu薄膜发光性质的影响.     

Y2(Fe1-x-y,Coy,Crx)17化合物的结构及居里温度

通过x射线衍射及磁测量手段研究了Y2(Fe1-y-x,Coy,Crx)17化合物的结构及居里温度.研究结果表明Y2(Fe1-y-x,Coy,Crx)17化合物具有六角相的Th2Ni17型结构.随着x的增加,Y2(Fe1-y-x,Coy,Crx)17化合物的单胞体积呈现先小后大的非线性减小.通过Y2(Fe1-y-x,Coy,Crx)17化合物居里温度的变化,研究了Y2Fe17化合物中哑铃晶位上的Fe原子对之间的交换作用,从而在实验上证明了在Y2Fe17化合物中,哑铃晶位上的Fe原子对之间存在反铁磁交换作用,研究结果表明在Y2Fe17化合物中,Cr,Co同时少量替代Fe时,化合物的居里温度有显著提高.