基于改进型阿特伍德机的重力加速度测量

阿特伍德机是用于测量加速度和验证运动定律的力学实验装置.本文通过增加滑轮组提高系统在实验中的稳定性,增加运动控制装置消除在改变小质量时的初速度的不良影响,通过等加速度方程对加速度求解的,并通过对实验过程的考虑以及对数据的处理方法的选择,同时我们对空气阻力以及滑轮转动惯量计算的修正方法,通过PASCO测量系统测得到精确的...     

钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池:光学模拟的研究进展

近几年,钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池发展迅速,效率已经从13.7％提升到29.1％.由于叠层电池器件的制作工艺复杂,而叠层太阳电池中的光学损失对转换效率的影响很大,所以通过光学模拟进而获得高效电池至关重要.本文首先从商业软件和自建模型两方面概述了光学模拟的方法,接着从反射损失和寄生吸收两方面针对光学模拟研究进展进行了总...     

硅基薄膜太阳电池一维光子晶体背反射器的模拟设计与制备

从模拟和实验两个方面研究了一种适用于硅基薄膜太阳电池的一维光子晶体新型背反射器.首先采用时域有限差分方法,模拟研究了组成一维光子晶体的两种介质的折射率比、厚度比以及周期厚度对光子禁带的影响.基于模拟结果,制备出一种由低折射率SiOx层与高折射率非晶硅a-Si层周期性交叠构成的禁带可调式一维光子晶体背反射器.通过改变a-Si层的厚度,使得禁带范围由500—750 nm波长范围红移至650—1100 nm,反射率分别达到96.4%和99%.将上述结构的一维光子晶体作为背反射器分别应用于非晶硅单结太阳电池和非晶硅/微晶硅双结叠层太阳电池,与没有背反射结构电池相比,短路电流密度分别提升了18.3%和15.2%.同时模拟研究了在不同入射角度下自然光、TE波和TM波对光子晶体反射特性的影响.研究结果表明,在太阳电池中,光线倾斜入射对一维光子晶体反射率的影响有限.     

太阳模拟器中椭球面聚光镜参数的确定

椭球面聚光镜是太阳模拟器设备的重要组成部分,其能量收集的效率决定着太阳模拟系统的能量传递效率,而太阳模拟器光学系统中的椭球面聚光镜参数一直没有理论上的设计依据,结合氙灯的发光特性并通过对MATLAB 中建立的椭球面聚光镜聚光过程数值分析模型给出了椭球面聚光镜包括第一焦距、最大成像放大倍率、包容角范围及前后开口直径的确定依据,并通过在Lighttools 中建立的4种仿真模型验证了理论分析的正确性。第一焦距由光源光中心高确定,最大成像放大倍率由光学积分器相对孔径及椭球镜包容角范围共同确定,椭球镜包容角范围不小于30°～120°,前开直径口由椭球镜的最大孔径角确定,后开口直径由最小孔径角和光源的径向调节量共同确定。该结论给椭球面聚光镜的设计提供了理论支撑,有利于设计完成高能量收集效率的椭球面聚光镜。     

Anisotropic Transport on Monolayer and Multilayer Phosphorene in the Presence of an Electric Field

We demonstrate theoretically the anisotropic quantum transport of electrons through an electric field on monolayer and multilayer phosphorene. Using the long-wavelength Hamiltonian with continuum approximation, we find that the transmission probability for transport through an electric field is an oscillating function of incident angle, electric field intensity, as well as the incident energy of electrons. By tuning the electric field intensity and incident angle, the channels can be transited from opaque to transparent. The conductance through the quantum waveguides depends sensitively on the transport direction because of the anisotropic effective mass, and the anisotropy of the conductance can be tuned by the electric field intensity and the number of layers. These behaviors provide us an efficient way to control the transport of phosphorene-based microstructures.     

Device research on GaAs-based InAlAs/InGaAs metamorphic high electron mobility transistors grown by metal organic chemical vapour deposition

This paper applies a novel quad-layer resist and e-beam lithography technique to fabricate a GaAs-based InAlAs/InGaAs metamorphic high electron mobility transistor (HEMT) grown by metal organic chemical vapour deposition (MOCVD). The gate length of the metamorphic HEMT was 150~nm, the maximum current density was 330~mA/mm, the maximum transconductance was 470~mS/mm, the threshold voltage was -0.6~V, and the maximum current gain cut-off frequency and maximum oscillation frequency were 102~GHz and 450~GHz, respectively. This is the first report on tri-termination devices whose frequency value is above 400~GHz in China. The excellent frequency performances promise the possibility of metamorphic HEMTs grown by MOCVD for millimetre-wave applications, and more outstanding device performances would be obtained after optimizing the material structure, the elaborate T-gate and other device processes further.     

基于全光谱分析的水质化学耗氧量在线监测技术

针对水体中化学需氧量在线监测的迫切需求,设计了一种基于全光谱分析的水质化学耗氧量监测系统.该系统通过测量已知化学耗氧量的水质吸收光谱,利用最小二乘法建立吸光度与化学耗氧量的传输方程;针对待测水样,通过已建立的传输方程来反演水体化学耗氧量的浓度.通过模拟复杂水样进行化学耗氧量值测量,并将测量值与实验室结果进行比较,验证了该系统的可靠性.结果表明,该全光谱法水质监测系统不需要消耗任何试剂,无二次污染,测量准确度高、速度快,可广泛应用于水质化学耗氧量的实时、现场监测分析.     

具有全色发光的非芳香聚马来酰亚胺

<正>有机发光材料由于分子结构多样、发光颜色可调、加工简便等优点受到广泛关注。经典有机发光分子往往含有大的π共轭结构,并由此产生充分的电子离域。然而,此类有机发光分子往往含有稠环或芳杂环结构,具有潜在的细胞毒性^[1];且在调节发光颜色时往往需要增加分子共轭、改变取代基或引入不同的推拉电子结构,合成步骤较为繁琐。与之相比,不含大型共轭单元而仅含N、O、S、P等杂原子及C=O、C=N、C≡N、C=C等富电子单元的非典型发光化合物结构简单,可通过商购或简单反应获得。且许多非典型发光分子与生物体系密切相关,生物相容性良好,有利于后续应用^[2]。     

高速纺PET纤维结构第三态的初步探讨

本文应用计算分峰的原理,用系数不同的不对称高斯函数去分别表征PET纤维的中介态和无取向非晶态的X衍射,并在实验上设法把这两种衍射区分开来,从而建立了能够测算纤维中晶态、中介态和无取向非晶态的相对含量的方法。用这方法研究了高速纺PET拉伸丝在各温度下热处理时的结构,结果表明,纤维的结晶度随热处理温度升高而相应增加,但中介态含量、无取向非晶态含量及许多性质在130—160℃之间出现转折。作者从中介态在热理处时可能发生解取向松驰和发生结晶的综合变化加以解释,DSC的研究结果符合上述观点。     

基于氮掺杂活性炭催化氧化合成氮甲基氧化吗啉的研究

以三聚氰胺为氮源,商用活性炭为研究对象,通过“浸渍吸附+高温热处理”的方式制得系列氮掺杂活性炭,并用于催化氧化合成氮甲基氧化吗啉（NMMO）。采用N₂吸附/脱附、Raman、XPS等对氮掺杂活性炭的孔结构和表面性质进行了表征。结果表明：随着三聚氰胺负载量的增大,氮掺杂活性炭的表面碱性含氮官能团含量增大,进而体现出更好的催化氧化合成NMMO活性。最佳催化剂（ACO850-20N）在催化剂加量为0.02 wt%,反应温度70 ℃和反应时间4 h的工艺条件下,氮甲基吗啉的转化率和NMMO收率可达99.76%和94.31%。