HT_c rf SQUID用于磁异常移动测量的初步研究

高温超导量子干涉器(HTcSQUID)磁强计的基本特点是噪声低、低频响应好、工作带宽大,在需要微弱磁场测量的许多技术领域发挥着重要作用,将其用于磁异常探测(MAD)是搜索地下/水下磁性目标物的有效技术。本文采用国产射频高温超导量子干涉器(HTcrf SQUID)磁强计,在非磁屏蔽环境中开展了移动状态下的磁异常探测实验,初步结果表明,基于HTcrf SQUID磁强计的MAD技术是一项具有研究和使用价值的新技术。     

直接吸收光谱多普勒展宽测温中的激光功率稳定研究

国际单位制中温度基本单位"开尔文"的重新定义致使温度测量逐步实现国际协议温度标准与热力学温度标准的融合。基于铯133原子直接吸收光谱的多普勒展宽测温可实现芯片尺度室温范围的热力学温度测量,但其拟合残差及不确定度受限于测量激光的功率稳定性,针对此问题,提出在外腔扫描式激光器的频率稳定基础上,利用声光调制器以及高速比例-积分控制器构建闭环功率稳定系统,提升并评价了测量激光光束的功率稳定性。实验证明测量光束在10mW微弱功率条件下相对噪声强度达到-126dB/Hz,30min内功率稳定性达到0.008%。上述激光功率稳定性有效减小了拟合残差以及不确定度,为实现芯片尺度、在线免标定的热力学温度传感奠定基础。     

CH3 NH3 PbBr3表面修饰对SnO2基光电探测器性能的影响

SnO_2基紫外探测器具有较高的光响应度,但由于材料存在持续光电导效应,其响应时间较长,限制了其在光电探测领域的应用。为此,我们研究了表面修饰对SnO_2基光电探测器件的性能影响。采用化学气相沉积的方法制备了高结晶质量的SnO_2微米线,并在此基础上制备了基于单根SnO_2微米线的光电探测器。同时制备了高质量的钙钛矿CH_3NH_3PbBr_3材料,并与SnO_2微米线结合制备出经过修饰的SnO_2基器件。两种器件在紫外波段都呈现出明显的光响应,响应峰值位于250 nm处。相比单根SnO_2微米线器件,经过修饰后的SnO_2微米线探测器的响应度提高了10倍,响应时间由单根SnO_2微米线器件的几百乃至上千秒缩短为0.9 s。这一研究结果说明我们所采用的方法非常有望应用到高性能SnO_2光电探测器的制备中。     

液-液两相液层间传质过程的Rayleigh-Bénard-Marangoni对流特性

传质引发的Rayleigh-Bénard-Marangoni对流(RBM对流)对化工传递过程有着显著影响.但是,已有的相关研究多集中于气-液体系,并且有限的针对液-液体系的相关研究尚缺乏对RBM对流演化及其引发的界面扰动行为的深入分析.因此,本文基于阴影法设计搭建了竖直狭缝内液-液两相液层间传质过程的RBM对流特性可视化实验平台,并实验观测了水-甲苯-丙酮三元体系中丙酮组分扩散传质时出现的RBM对流结构以及其向下层水相主体的发展演变过程,探讨了水相丙酮初始浓度、甲苯相丙酮初始浓度以及甲苯层厚度对RBM对流特性和液-液界面形貌的影响.研究表明:在Rayleigh-Taylor不稳定性作用下,水相上层密度(重力)分层"界面"下凸沉降形成波浪形丘状"界面",并随着"界面"处密度与压力失调的加剧而演变成羽状流;因羽流区"界面"不同浓度梯度引起的传质特性差异,羽状流又可以演变成弱羽状流和强羽状流两种形态;当丙酮浓度梯度增大到一定程度后,近界面处短时间内产生大量RBM对流结构,且结构间相互影响增强而聚并成对流团,并随着传质过程的进行,逐渐演变成独立的强羽状流; RBM对流强度与上下液层丙酮浓度梯度大小呈正相关关系,且液-液界面粗糙度及其非稳态波动随着丙酮浓度梯度的增加而增大.     

粒子的非球形程度对消光系数的影响研究

利用中国气象局南京综合观测基地的微脉冲激光雷达对南京北郊的气溶胶特性进行了常规的观测,并计算了气溶胶的退偏振比,反演了气溶胶的消光系数,分别得到气溶胶退偏振比及消光系数廓线。分析了不同天气情况下退偏振比和消光系数变化趋势的关系,发现退偏振比和消光系数有一定的相关性,即粒子非球形的程度对其消光的大小有一定的影响。初步探测结果发现:在同一个时刻,晴天和雾霾天时二者变化趋势相同,探测到水云时二者变化趋势相反,探测到冰相云时二者变化趋势相同,研究表明:当探测到气溶胶和冰相云时,粒子的非球形特性越明显其消光系数越大;当探测到水云时,粒子越近似球形其消光系数越大。     

Cesium atomic Doppler broadening thermometry for room temperature measurement

Atomic Doppler broadening thermometry(DBT) is potentially an accurate and practical approach for thermodynamic temperature measurement. However, previous reported atomic DBT had a long acquisition time and had only been proved at the triple point of water, 0°C, for the purpose of determination of the Boltzmann constant. This research implemented the cesium atomic DBT for fast room temperature measurement. The Cs~(133) D1(6 S~(1/2)→ 6 p~(1/2) transition) line was measured by direct laser absorption spectroscopy, and the quantity of thermal-induced linewidth broadening was precisely retrieved by the Voigt profile fitting algorithm. The preliminary results showed the proposed approach had a 4 min single-scan acquisition time and 0.2% reproducibility. It is expected that the atomic DBT could be used as an accurate, chip-scale, and calibration-free temperature sensor and standard.     

新型铕,铽(Ⅲ)三元配合物的合成、表征及发光性能

采用Claisen缩合反应设计合成了β-二酮配体1-(4-溴苯)-4,4,4-三氟丁烷-1,3-二酮(BPT),并合成了相应的新型稀土Eu,Tb(Ⅲ)三元配合物。通过元素分析、1H NMR谱、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱和磷光光谱技术对合成的产物进行了表征和分析。红外光谱分析表明:BPT中存在着酮式-烯醇式互变;配合物中的稀土离子与BPT中的氧原子以及Phen中的氮原子形成了配位键。紫外光谱表明配合物主要是由第一配体BPT吸收能量。荧光光谱显示Eu(BPT)3Phen的发光强度较大,进一步的研究表明,BPT的最低三重态能级与Eu3+的5D0能级匹配较好。     

石油样品GC-MS分析中存在的问题及解决方法

GC-MS作为有机地球化学的核心分析手段,在石油地质勘探、油藏工程研究中发挥着极其重要的作用.     

X射线成像积分滤波模型与实验

X射线数字化成像系统的不足主要表现在成像末端耦合约束、微焦点约束瓶颈以及单光子成像缺陷与量子噪声约束等方面,利用传统的数字图像处理手段很难实现有效的图像滤波,而复杂的滤波算法进一步限制了其工程使用效果。为了提高X射线成像系统的光学传递能力与系统抗噪声能力,本文首先以热激发X辐射源与X射线像增强器为例,从系统层面探索成像遇到的诸多技术瓶颈,并在此基础上提出了一种针对X射线成像的积分滤波方法。然后,将空间频率固定的铅制光栅作为被测目标,通过改变中继光学耦合系统的物像关系使得像方空间频率在一定区间内连续改变,进而通过大量的实验数据实现在不同积分时间条件下的光学传递函数精确拟合。接着,分别从光学传递函数积分效果与归一化后的基频传递特性的角度验证了该滤波方法可以有效压制热触发源引入的量子噪声,避免图像产生单光子成像缺陷。实验数据表明:该方法可以提升系统成像的光学传递能力。最后,通过帧叠加与积分滤波的对比效果验证了该滤波方法的优越性。     

基于容限近集理论的光学伪装评价研究

在对地面目标光学伪装评价的研究中,根据地面背景伪装图像的特点,提出了一种基于容限近集理论的评价地面目标光学伪装效果的方法。提取伪装图像中的目标和背景区域,将这些区域作为容限空间中的集合分别进行分块,每块子图像作为集合元素,提取各子图像的统计、颜色和纹理等特征,在容限空间中计算背景与目标并集集合的所有容限近似类,用近似测量(tNM)指标评价伪装效果,并将tNM与豪斯多夫距离（tHD）比较。结果表明,容限近似理论作为一种新的评价伪装图像伪装效果的方法能很好地代替人眼主观评价;tNM作为评价伪装效果的指标优于tHD。