血红蛋白/带正电的纳米金层层自组装膜修饰电极的制备及其电催化性能

利用自组装技术和静电吸附作用, 将带正电荷的纳米金(nano-Au^Å)和带负电荷的血红蛋白(Hb)层层自组装于L-半胱胺酸(L-cys)修饰的金电极表面, 从而制得用于检测过氧化氢(H2O2)的无电子媒介体的第三代电流型生物传感器({Hb/nano-Au^Å}5/L-cys/gold). 通过电子显微镜技术和微量电泳技术考察了不同粒径正电荷的纳米金的相关特征; 通过交流阻抗技术、原子力显微镜技术、循环伏安法和计时电流法考察了电极表面的电化学特性, 并对该传感器的作用机理及性能进行了详细的研究. 用计时电流法测得H2O2的线性范围为2.1×10^-8 ~ 1.2×10^-3 mol/L (r = 0.994), 检出限为1.1×10^-8 mol/L, 米氏常数(K_m^app)为0.10 mmol/L. 实验结果表明, 该方法与单层带正电的纳米金固载血红蛋白及带负电的纳米金层层自组装固载血红蛋白相比, 显著提高了血红蛋白的固定量, 并能保持血红蛋白的生物活性, 从而增强了传感器的灵敏度和稳定性, 拓宽了线性响应范围及降低了检测下限.     

双阳极磁控注入枪设计参数对其性能的影响分析

对34GHz基波回旋管双阳极磁控注入枪的优化做了详细的研究和计算,数值模拟了阳极电压、注电流、枪体尺寸加工误差、外加直流磁场等因素对电子枪的影响。模拟结果表明：增大阳极电压不但可以提高速度比,而且可以降低横向速度零散。磁场压缩比减小,使电子注具有最小速度零散的电流值增大;同时,电子注的速度比降低,最小横向速度零散值也增大。必须慎重选择阳极形状,以提高电子枪的性能并保证电子注的稳定性;同时,还发现由于阳极结构的变化导致阴极电场分布的变化,使电子注的注电流在各因子变化过程中出现了微小的扰动。减小Bc可以增大电子注的速度比,还可以减小电子注的横向速度零散,但是当电子注的速度比增大到一定值时,电子注的性能就会变得不太稳定。     

大回旋cusp电子注数值模拟

新一代宽带、高增益、大功率回旋行波管需要新型的电子注,而大回旋cusp电子注为其实现提供了可能。对大回旋cusp电子注进行系统理论分析,建立了大回旋cusp电子注的物理模型,在理论分析基础上进行了大量数值计算和模拟优化,并对大回旋cusp电子枪设计中的影响因素进行探讨。设计出一支低速度零散、高速度比、低纹波,适用于高次谐波的高功率(54 kV, 2.7 A)cusp电子枪。     

铪离子等离子体源离子注入铜基体的数值模拟

通过SRIM软件对铪离子等离子体源离子注入铜进行了模拟。模拟了铪离子注入铜的核阻止本领、电子阻止本领、入射深度随能量的变化,以及在不同注入条件下铪离子的摩尔浓度分布,并对模拟结果进行了分析。结果显示：能量低于6 MeV时核阻止本领占主导地位,高于6 MeV时电子阻止本领成为主要的能量损失,并且离子注入过程中会出现能量沉积的Bragg峰和质量沉积区域较集中的现象,入射深度随能量的增加而增加。     

电磁波在高密度等离子体微柱腔体结构中的新传输模式

超高声速飞行器再入过程中会因为等离子体鞘层而产生通信中断,俗称"黑障".近些年人们针对黑障通信的研究虽取得了一些成果,但仍然没能从根本上解决问题.本文从电磁波在高密度等离子体柱中的传输机理研究出发,借鉴二维光子晶体和表面波局域耦合相关理论,设计出了一种新型的等离子体微柱腔体结构,在这种特殊结构下L和S波段的电磁波在某些频段内出现了不同寻常的传输现象,即从高密度等离子体柱的内部穿过.这种新结构下的传输模式将为黑障通讯研究提供新的技术途径和方法.     

新型红色荧光粉Sr2ZnMoO6:Sm3+的制备与发光性能

采用高温固相法合成了Sr₂ZnMoO₆:Sm³⁺新型红色荧光材料,并对其发光特性进行了研究。XRD测量结果表明所制备样品为纯相Sr₂ZnMoO₆晶体。样品的发射光谱由一系列锐谱组成,分别位于563 nm(⁴G_5/2→⁶H_5/2)、598 nm(⁴G_5/2→⁶H_7/2)、607 nm(⁴G_5/2→⁶H_7/2)和645 nm(⁴G_5/2→⁶H_9/2),最强发射为645 nm。样品激发光谱由电荷迁移带CT和Sm³⁺离子的特征激发峰组成,主激发峰位于284 nm(CT)和403 nm(⁶H_5/2-⁴L_13/2)。 随着Sm³⁺浓度的增大, Sr_2-xZnMoO₆:xSm³⁺材料的发光强度先增大后减小, 在x≥2%时,发生浓度猝灭现象。根据Dexter理论分析其猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。比较了Li⁺、Na⁺和K⁺作为电荷补偿剂的作用,发现均使Sr₂ZnMoO₆:Sm³⁺材料的发射强度得到增强,但以Li⁺补偿效果最为显著。     

会切磁场中大回旋电子束产生的研究

研究了会切磁场产生的机理。通过对Moster-Molnar 模型的探讨, 建立了会切磁场的物理模型。在会切磁场理论分析和数值模拟基础上, 探讨了影响会切磁场设计的因数; 利用拉格朗日公式求解了会切磁场中电子运动轨迹。探讨了会切磁场与大回旋空心会切电子枪的关系, 得到了改进会切电子枪性能的一些一般性结论。     

杀草强在纳米SiO2修饰碳糊电极上的电化学行为及其测定

制备了纳米SiO2修饰碳糊电极(Nano-SiO2/CPE),通过循环伏安法和示差脉冲伏安法研究了杀草强在Nano-SiO2/CPE上的电化学行为,建立了一种测定杀草强的电化学分析方法。在pH=3.0的0.2mol·L-1H3PO4-NaH2PO4缓冲溶液中,杀草强在Nano-SiO2/CPE上于+0.986V(vs.SCE)处产生一个灵敏的氧化峰。在最佳实验条件下,该氧化峰电流与杀草强浓度在5.0×10-6～1.0×10-3mol.L-1范围呈线性关系,相关系数为0.9993,检出限为2.0×10-7mol.L-1,回收率在92.0%～100.7%之间。实验证实,杀草强在电极上的氧化反应主要是受扩散控制的不可逆反应。