星载激光测高系统大气折射延迟的影响分析

星载激光测高系统发出的测距光束经过大气层时会发生折射,由此产生的与大气延迟相关的测距误差在数米量级。讨论了激光测高系统大气延迟修正理论及实现算法,通过使用沿天顶方向的大气传输延迟值与非天顶方向相应映射函数乘积的方法来计算大气延迟,并对影响大气延迟主要气象参数地表气压进行修正。结合全球首个对地观测星载激光测高系统GLAS测量数据和美国国家环境预报中心NCEP气象数据进行大气延迟修正,并与GLAS系统公布延迟数据对比。结果表明:大气干项延迟偏差小于2 cm,湿项延迟偏差小于1 mm。     

多组分地质气样的气相色谱分析

建立双阀四柱三检测器多组分地质气样气相色谱分析方法。使用3根填充分析柱, 1根填充参比柱, 1个十通阀, 1个六通阀和3个检测器定量分析流体样品中的CH4、He、H2、CO2、C2H6、C3H8、C4H10 和H2S等气体成分。检出限在10-5~10-6(x, 摩尔分数)数量级之间, RSD小于12%。线性范围从5×10-5~5×10-4(x)。本法已运用到中国大陆科学钻探工程项目(CCSD)的流体实时分析工作中, 实时提供流体中气体分析数据, 为CCSD的科学钻探提供有用信息。     

Bubble acoustical scattering cross section under multi-frequency acoustic excitation

The acoustical scattering cross section is usually employed to evaluate the scattering ability of the bubbles when they are excited by the incident acoustic waves. This parameter is strongly related to many important applications of performance prediction for search sonar or underwater telemetry, acoustical oceanography, acoustic cavitation, volcanology, and medical and industrial ultrasound. In the present paper, both the analytical and numerical analysis results of the acoustical scattering cross section of a single bubble under multi-frequency excitation are obtained. The nonlinear characteristics(e.g.,harmonics, subharmonics, and ultraharmonics) of the scattering cross section curve under multi-frequency excitation are investigated compared with single-frequency excitation. The influence of several paramount parameters(e.g., bubble equilibrium radius, acoustic pressure amplitude, and acoustic frequencies) in the multi-frequency system on the predictions of scattering cross section is discussed. It is shown that the combination resonances become significant in the multi-frequency system when the acoustic power is big enough, and the acoustical scattering cross section is promoted significantly within a much broader range of bubble sizes and acoustic frequencies due to the generation of more resonances.     

基于超表面材料的光波相位精密操控新技术

近年来,基于超表面材料的研究发现了很多新的光学现象,其中几何相位调制是最具吸引力的方向之一。笔者介绍了超表面材料用于光波相位精密操控方面的研究,包括电磁响应的各向异性、电磁共振等机理研究、以及一系列新概念光器件。研究表明,基于金纳米棒超表面材料制造的计算全息片,能够在波长为630 nm~1 050 nm的宽带范围内高效工作,且在波长825 nm处的衍射效率超过80%;基于硅材料超表面材料制造的光分束器,能够在远场形成衍射角为59°×59°的4×4个均匀点阵,且其衍射效率在波长为1 530 nm~1 565 nm的范围内超过50%;基于硅材料超表面材料制造的偏振分离器,其在纳米棒长轴方向的反射率高达98.5%,在短轴方向透过率达到94.7%,且仅需通过调节纳米棒的宽度,就可以在波长为1 460 nm~1 625 nm的宽带范围内任意选择峰值反射波长。研究结果表明,基于几何相位调制机理的超表面材料在具备连续、任意、精密、高效的相位操控等优点的同时,在制造上却仅需要简单的二台阶微纳光学工艺条件,可用于打造新一代高性能、芯片级的光电子元器件,在光纤通信、军事国防、工业及消费电子等领域得到重要应用。     

咖啡酸分子表面增强拉曼光谱的理论与实验研究

咖啡酸（CA）是一种具有很高的医学价值的药物成分,在抗菌抗病毒方面应用广泛,尤其是咖啡酸及其衍生物在抗肿瘤方面有着巨大作用,现在对咖啡酸的相关研究越来越多,但大部分都是关于咖啡酸医学性质的研究,所以对咖啡酸分子的微观结构研究是非常有必要的。目前关于CA在Ag表面上的表面增强拉曼散射（SERS）光谱的理论与实验结合的研究尚未见报道,而对其振动光谱及表面增强机理的研究可以为咖啡酸的各种药学机理的研究提供一种科学的物理解释,所以有必要将密度泛函理论（DFT）方法与表面增强拉曼散射技术相结合,对咖啡酸在Ag纳米颗粒上的吸附性质及表面增强机理进行全面的研究,这对推进它们在医药学等领域的相关研究有着重要的参考价值。采用SERS与DFT技术对CA分子在Ag纳米颗粒表面上的表面增强拉曼光谱进行了研究。在实验方面,利用热还原反应原理,使用柠檬酸三钠和硝酸银在加热搅拌情况下制备Ag纳米颗粒,并使用激光共聚焦显微拉曼光谱仪测量了CA分子的常规拉曼散射（NRS）光谱及其表面增强拉曼散射（SERS）光谱。在理论计算方面,采用DFT的B3LYP方法,以6-31+G**和LANL2DZ分别作为C,H,O和Ag的计算基组来优化咖啡酸的分子构型,羟基与Ag₄的吸附构型,羧基与Ag₄的吸附构型,羟基与羧基共同与Ag₄吸附的构型,并以此为基础分析计算了CA分子的NRS光谱以及三种可能吸附模型的SERS光谱,并结合实验结果进行比较。同时对CA分子的振动模式进行了详细指认。根据实验数据和理论结果分析,在452 cm-1处的谱峰归属为环面外弯曲振动和O-H面外弯曲振动的耦合,这说明CA分子上的酚羟基是与Ag纳米颗粒表面作用的,不过相互作用较弱,推测CA分子平面可能与Ag基底表面不垂直;出现在1 338 cm-1处的谱峰归属于COO-伸缩振动,则可以说明CA分子上的羧基可能与Ag纳米颗粒垂直吸附。结果表明,CA分子是以羧基和酚羟基为吸附位吸附在Ag纳米颗粒表面上的。同时对CA分子的振动模式进行了详细指认。该工作对推进咖啡酸在生物医药等领域进一步的应用将起到重要作用。     

高压LED芯片的研究进展

高压发光二极管(high-voltage light-emitting diode)具有工作电压高、驱动电流小的特点,还有封装成本低、暖白光效高、高可靠性驱动、线路损耗低等优点,这使其得到了广泛的研究与应用。首先介绍了高压LED的基本原理,分类与结构;然后,着重从优化器件光电特性的角度,阐述了高压LED关键制备工艺的最新研究进展;并从失效机制和热特性方面阐述了高压LED的可靠性问题;最后,展望其发展与应用前景。     

液氮温区用树脂基非线性复合材料性能研究

电场分布不均匀是超导装备高压引线存在的技术难题,使用非线性复合材料可以有效改善终端电场分布不均匀现象.本文选用双酚F树脂基体,通过加入纳米氧化锌和炭黑无机填料制备了具有非线性电导特性的树脂基复合材料,实验研究了纳米无机填料的种类、添加量等对复合材料电导性能、工频击穿性能和机械性能的影响.     

四象限光电检测系统的定位算法研究及改进

在相同硬件条件下,四象限光电检测系统的线性区间和响应灵敏度等会因算法不同而产生差异。首先分析光斑定位的常用算法,通过数值积分和曲线拟合得出具有高斯分布的激光光斑位移量在不同算法下的修正曲线,设计制作了一套精度较高的数字式四象限光电定位系统,并使用该系统验证了理论推导结果。     

Bernstein－Sikkema算子的正逆定理

本文给出了Ｂｅｒｎｓｔｅｉｎ－Ｓｉｋｋｅｍａ算子的一个积分型估计式以及一个弱性逆定理     

氧化还原引发制备乙氧酰胺苯甲酯分子印迹微球及其表征

以乙氧酰胺苯甲酯为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,季戊四醇三丙烯酸酯为交联剂,在过氧化苯甲酰和N,N-二甲基苯胺的引发作用下,制备了乙氧酰胺苯甲酯的分子印迹聚合物微球。优化的致孔溶剂为乙腈,模板、单体和交联剂的摩尔比为1∶6∶20。采用高效液相色谱法测定模板分子及其结构类似物的浓度,结合静态平衡吸附实验、吸附动力学实验和选择性评价,对聚合物的吸附性能进行了研究,所得微球的静态吸附量为15.0μmol·g-1,印迹因子为4.93。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪和差示扫描量热仪表征聚合物的理化特性,结果表明,微球的形貌规则,印迹效应显著,热稳定性较好。本研究所采用的氧化还原引发方法具有制备简便、成本低以及特异性好等优点,为分子印迹聚合物的引发制备提供了新思路。