点衍射干涉系统光学结构参数优化研究

采用时域有限差分方法,在分析点衍射波前误差的前提下,讨论了点衍射干涉系统中物镜数值孔径、针孔尺寸、检测的数值孔径对衍射光强的影响;逐步优化光学结构参数,得到不同光学结构参数之间的匹配数值表;通过比较点衍射干涉系统和Zygo干涉仪对球面镜的测量结果,得到测量面形误差的均方根之差为波长的1/1000,且获得的干涉条纹具有合适的对比度和亮度,验证了光学结构参数选择的合理性。     

基于赛利斯模型和分数阶微分的兰姆波信号消噪

为降低噪声对超声兰姆波检测信号的影响,提高信噪比和增加特征提取的精度,提出了一种赛利斯模型下分数阶微分方法用于超声兰姆波信号去噪.该方法对含噪声的兰姆波信号幅值谱进行各阶分数微分,用赛利斯分布作为待处幅值谱的模型,提出了幅值谱分数阶微分最大值和过零点与微分阶数的拟合三次关系式,建立了幅值谱特征参数的计算式来提取特征参数和重建原始信号的幅值谱,并结合相位谱重构去噪后的兰姆波信号.仿真结果表明,该方法可以有效地提高兰姆波信号甚至微弱兰姆波信号的信噪比,同时降低均方误差和平滑度.实验结果显示,与小波去噪和集合经验模态去噪方法相比,该方法在没有信号先验知识的情况下,可以更有效地去除兰姆波信号的噪声,同时更好地保留主信号的细节特征.因此,本文提出的方法可以有效地去除兰姆波检测信号中混入的噪声.     

以D-樟脑酸与1，4-二（咪唑-1-基）丁烷为配体构筑的两个配位聚合物的结构与磁性

水热合成了2个以D-樟脑酸（D-H₂cam）与1,4-二（咪唑-1-基）丁烷（1,4-bimb）为配体的配位聚合物：[Co（D-cam）（1,4-bimb）]_n·4nH₂O（1）和[Ni（D-cam）（1,4-bimb）]_n（2）。通过X-射线单晶衍射,元素分析,红外光谱,XRD分析,热重,和磁性分析对其结构进行了表征。测定了这两个聚合物的磁性。结构分析表明,1为P2空间群,其链状结构由氢键作用连接形成二维结构;2为Pna2₁空间群,呈四重穿插的dia网络结构。     

TiO2及金属(Cu、Ni)掺杂催化材料水解制氢反应机理的理论研究

本文研究TiO₂以及金属(Cu、Ni)掺杂TiO₂催化剂水解制氢的两种不同析氢反应机理,计算了不同反应过程催化反应活化能,同时考察了系列催化剂电子激发态的催化活性.结果表明:催化剂电子激发态的催化活性增强,说明光照有助于降低反应的活化能,提高催化剂的活性.金属(Cu、Ni)掺杂TiO₂有助于降低水解制氢反应的活化能,且Cu的掺杂催化效果更明显,这与实验报道的结果一致.     

培养基碳源对固定化酵母细胞催化乙酰基三甲基硅烷不对称还原反应的影响

 尽管含芳香基等较大取代基团的底物能被生物转化为高对映体纯手性有机硅醇,但生物催化其他底物还原反应的产物收率及对映体选择性均较低. 作者筛选到一株能高效催化羰基/羟基不对称转化的酵母菌株,探讨了用固定化酵母细胞高效催化乙酰基三甲基硅烷不对称还原制1-三甲基硅乙醇的可能性,系统研究了培养基碳源及其浓度对该反应的影响. 发现在水/正己烷两相体系中,固定化酵母细胞能催化乙酰基三甲基硅烷不对称还原成1-三甲基硅乙醇. 可通过调节培养基碳源的种类及其浓度在一定程度上控制反应的产物收率及对映体选择性. 以最适碳源(3.0%麦芽汁)培养的酵母细胞催化该反应的产物收率和对映体过量值分别为91.3%和72.8%,远高于文献报道值.     

钪的资源及提炼技术研究进展

钪资源在中国大量存在,目前含钪矿物类型已确定超过800种。钪及其化合物性质优异,在新型材料、航空航天以及国防军事等多种现代高精尖端科技领域应用广泛。但大部分钪是伴生在矿物之中的,存在提炼难度系数大且工序繁琐。对钪的资源概况和用途进行了总结,将含钪物料分为原矿、工业废渣及工业废液三种类型,并以此综述了钪的提炼方法和实例。根据提钪工艺技术的现状和进展提出选矿-冶金联合法是今后提炼钪主要发展方向,湿法冶金工艺要寻找高效浸出剂,提高浸出率和降低成本,并进一步寻找含钪资源及更有效提炼钪方法,在提钪的同时回收其他高价值物质,延长产业链,努力发展钪的深加工,提高产品附加值。     

大口径反射镜结构的两种参数优化方法

大口径反射镜在自重作用下发生变形,变形过大会引起镜片通光表面的峰谷值较大,难以满足光机装置打靶精度的要求。建立了典型反射镜结构的有限元仿真模型,以计算镜片表面峰谷值;优化了安装柱的位置、尺寸及镜片厚度等参数,使镜片通光表面形变峰谷值最小。分别采用了基于有限元模型的直接优化和基于代理模型的优化,均获得了结构最优参数,使形变峰谷值比初始值降低了74%。相比而言,基于代理模型的优化还可提供目标量随设计变量的变化情况以及变量灵敏度分析,更有利于设计决策。当设计变量个数多、范围宽时,可先根据先验知识或低精度代理模型缩小设计范围,然后建立紧缩范围的高精度代理模型并进行优化,可有效避免大量计算。根据“三圆柱”支撑结构的参数优化结果,建议采用“四圆柱”支撑设计,以获得更高的面形精度。     

生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展

生物质炭具有原材料来源广泛、比表面积大、孔隙结构丰富、表面官能团易调控等优势,在有机污染废水处理领域展现良好的应用前景。然而,生物质炭的不同原材料、制备方法、改性措施等在很大程度上影响着生物质炭的物化性质,从而对有机污染废水表现出不同的性能和作用机制。本文主要基于生物质炭结构特性,针对其制备方法、改性手段和措施展开叙述,并总结了生物质炭用于有机污染废水处理的现状和未来发展机遇。     

高功率聚变磁体电源桥臂直通故障分析及仿真

高功率聚变磁体电源采用三电平中点钳位型(NPC)电压源变流器(VSC)拓扑，在变流器桥臂直通故障情况下，其直流侧电容的充放电使故障暂态过程较为复杂，为变流器故障分析带来挑战。针对这一问题，以3kV、6kA三电平IGCT大功率VSC为背景，建立了桥臂直通故障暂态等效数学模型。将整个故障过程分为直流侧电容放电和二极管导通两个阶段，详细分析了该故障情况下电压及电流的变化趋势，为后期保护方案的设计奠定基础。Matlab仿真结果表明了该分析方法的可靠性。