高中数学实验的实践与思考

自上海高考允许使用规定的计算器进行数学问题探究后,在高中数学命题中相应地出现了对数学实验思想方法的考查．数学实验给学生提供一个亲身研究数学的机会,有利于激发学生学习数学的兴趣,将被动学习方式变为主动学习方式．以数学实验为探究手段的高中命题新视角已逐步形成,     

自差分交流偏置超导纳米线单光子探测器

超导纳米线单光子探测器(SNSPD)因其优异的综合性能,在量子信息、激光雷达等方面有广泛的应用.通常, SNSPD工作在直流偏置下,在时域上具有自由运行探测的优点.而在卫星激光测距、单光子激光雷达等光信号到达时间有规律的应用场景中,使用交流偏置有望提升器件运行速率、有效抑制背景暗计数,却存在信号读出困难的棘手问题.本文报道了自差分读出的交流偏置SNSPD系统,该系统包含两根并行排布纳米线构成的2-pixel SNSPD器件.给两根纳米线加载相同的100 MHz交流偏置信号,并对两路输出信号差分使噪声信号相抵消,实现光子响应信号的读出.基于该方法测得,响应信号的信噪比相比差分之前提升10倍,在交流偏置下器件的暗计数降低至直流偏置下的约1/4,计数率达到直流偏置下的约1.5倍.本文为交流偏置SNSPD测试提供了一种思路,为其应用提供参考数据.     

应用于低功耗超导电路的Nb基Josephson结和SQUID的制备与测量(英文)

为了突破传统微电子芯片的散热限制和克服超级计算机运算能耗高的困难,低功耗电路已经成为信息计算领域研究的热点问题.近来,Nb基超导数字电路在低功耗电路中显现出比其它方案更有优势的前景.Josephson结的质量在超导数字电路的动态功耗中起着关键的作用.我们采用双层正胶光刻和NR9-3000PY负胶光刻,实现了适用于Nb基Josephson器件的自对准剥离工艺.性能稳定的Josephson结和直流超导量子干涉仪DC-SQUID被制备出来,在不同温度下进行了电学性能测试.不同面积的欠阻尼结具有一致的临界电流密度Jc,在2.54K时约400A/cm2.通过片上施加控制电流的方式,观测了DC-SQUID零电压态跳变电流随磁场的调制效应.     

V波段圆波导TE_(01)模式激励器

V波段圆波导TE01模式激励器由矩形TE10模式到矩形TE20模式变换器和矩形TE20模式到圆波导TE01模式变换器组成。采用H面(磁面)转弯激励的方式实现矩形TE10模式到矩形TE20模式的变换;根据圆波导TE01模式的场分布特性,引入过模波导实现了矩形TE20到圆波导TE01的变换。计算结果表明设计的激励器转换效率在95%以上;模式纯度在98%以上的相对带宽可达4.2 GHz;其中在43.4 GHz处的最大转换效率为99.08%,纯度为99.20%。     

4通道交叉型二氧化硅光波导延迟线阵列的设计与制备

设计并制备了一种高集成度、低成本、低损耗4通道交叉型二氧化硅光波导延迟线阵列。利用BPM软件对交叉结构光波导延迟线的Y分支的损耗、弯曲损耗进行数值模拟。综合考虑器件尺寸和损耗参数,设计交叉型延迟线结构的弯曲半径最小为1 500 μm,引入优化的锥口Y分支结构和垂直相交波导结构。采用标准半导体制作工艺制备器件,测试得到了器件的红外输出光斑,延迟线延迟时间分别为0、113、226和339 ps。4通道二氧化硅延迟线阵列能实现相邻通道相等的延迟时间间隔,且可通过集成实现延迟时间的增加,同时输出端可以与光纤阵列集成。     

A类零壹矩阵的基的一些定理

定义1 令n≥3,A=(a_(ij))_(n×n),i=1或0,对任固定的i(1≤i≤n)存在唯一的一个j_o(1≤j_o≤h)使得a(ij)_o=1,其余的a(ij)=0(j jo,1≤j≤n),则称(0,1)一矩阵A为A型的矩阵。 显然A型矩阵在矩阵乘法运算下成为一个具有单位元的半群。 定理2 令A={A:A是n级的A型矩阵},B A,若对任A A总存在有B_1,B_2,…B_K B使得A=B_1B_2…B_K,则称S为A的一个基。     

可调谐相对论磁控管的实验研究

 实验研究了高有载品质因数下有无阳极端帽时调谐性能的差异,以及低有载品质因数下,没有阳极端帽时的可调谐相对论磁控管性能。研究结果表明：没有阳极端帽时,可调谐相对论磁控管具有更宽的调谐范围;在高有载品质因数下,可以达到2.52～3.31 GHz的调谐范围,输出功率范围为44～790 MW;低有载品质因数下,调谐范围为2.55～3.05 GHZ,调谐范围内输出功率1～1.7 GW。     

基于经验小波变换和卷积神经网络的水泵水轮机无叶区流态特征提取及识别研究

监测和识别原型水泵水轮机无叶区的流动状态，对于保证抽水蓄能电站的运行安全性和稳定性有非常重要的意义。本文提出了一种基于经验小波变换、散布熵和卷积神经网络原理的流态特征提取和识别方法，首先使用经验小波变换对压力脉动信号进行分解，然后通过计算各分量的散布熵提取流态相关特征，最后通过利用特征–标签对训练卷积神经网络得到的智能识别模型，实现了无叶区流态识别。利用从国内某水泵水轮机采集到的发电、抽水和空转工况下实测压力脉动信号对该方法进行了测试，测试的平均准确率达到了94.84%，证明了该方法的有效性。     

氢气低温液化与储运技术进展

全面概括和总结了国内外氢气液化、储存和运输的技术现状和发展前景。从质量密度和体积密度的角度考虑，液氢是一种极为理想的储氢方式；现有氢气低温液化(火用)效率和液化率仍处较低水平，单位产液氢功耗巨大，氢气透平膨胀机尚未实现国产化，液化设备成本高昂；液氢存储的主要难点为液化难、储罐的费用高、蒸发损失大；车用液氢储罐输氢除了绝热、泄漏问题外，还要考虑隔震、抗冲击等安全问题。氢气液化、储存、输送等环节的工艺技术仍需进一步研究，以提高效率和安全性、降低成本。     

在线稀释-傅里叶变换红外光谱法用于质子交换膜燃料电池汽车用氢燃料中微痕量杂质组分的快速分析

对比研究了国内外质子交换膜燃料电池用H₂的质量标准，针对其中的CH₄,CO₂,CO,HCHO,HCOOH,NH₃,HCl等组分，建立了基于高准确度气体标准物质、动态稀释装置和傅里叶变换中红外光谱集成的分析平台。结果表明，CH₄,CO₂,CO,HCHO,HCOOH,NH₃,HCl在稀释浓度范围内，各组分的线性关系良好，相关系数R²在0.999以上，各组分的方法检出限分别为0.045,0.040,0.010,0.006,0.009,0.022,0.031μmol/mol；测量系统的组分计算值与理论值的偏差在-6.7%～4.7%范围内，一个月内的日间重复性为2.1%～9.4%。表明建立的测量系统可以满足质子交换膜燃料电池用H₂中CH₄,CO₂,CO,HCHO,HCOOH,NH₃,HCl等组分的准确定量和长期稳定分析的需求。