近距离下射流冲击平板PIV实验研究

运用时间分辨粒子成像测速系统(time-resolved particle image velocimetry, TR-PIV)对近距离下射流冲击平板时的流场进行了直接测量, 通过对两个正交的平面流场开展测量, 揭示了冲击距离和雷诺数对射流间隙内三维流动特征及涡系结构演化规律的影响. 结果表明: 射流间隙存在三种典型的涡系结构, 分别为双涡环模式、单涡环模式和卷吸模式, 但在大流量湍流状态下, 射流可能会冲破涡环, 形成随机的高速出流, 各流动模式的出现主要与射流流态及壁面约束作用有关. 运用涡量分析对三种典型涡系结构的能量传递和损失特性进行了比较. 结果表明: 近距离冲击时, 射流的能量通过涡环模式向外传递. 在双涡环模式下, 两个涡环的旋向相反, 端面的约束作用使得两个涡环都被严格约束在射流棒端面之内, 且一次涡环强度显著大于二次涡环强度. 最后, 运用本征正交分解方法对射流间隙内的流动模态及其能量分布进行了分析. 单涡和双涡模式前十阶模态分析结果表明: 能量脉动在较低阶时即以配对的模式出现, 这表明一次涡环与二次涡环均具有良好的对称性, 同时在双涡模式中, 一次涡环是占主导作用的大尺度流动结构. 卷吸模式的前三阶模态分析表明: 射流的能量集中在射流上游, 能量随紊动扩散急剧衰减.      

高能电子束对抗蚀剂曝光的Monte Carlo模拟

利用分段散射模型, 借助Monte Carlo方法模拟了具有高斯分布特征的 高能入射电子束(50keV≤E₀≤100keV)在抗蚀剂中的 散射过程, 分别得到了不同曝光条件下的电子背散射系数和能量沉积分布, 模拟结果与实验结果很好地符合. 在这一能量段, 当电子束能量越高、抗蚀剂 越薄、基片材料的原子序数越低时, 邻近效应越弱. 本文的模拟结果不仅能为高能电子束光刻工艺优化曝光条件、降低邻近效应提供理论指导, 而且能为进一步的邻近效应的校正提供更精确的数据.     

丝素蛋白用于生物材料的研究进展

阐述了丝素蛋白用于固定化酶载体、生物酶防护剂、生物传感器、药物缓释载体、功能性细胞培养基质、抗血凝物质、人工器官等生物材料的研究进展。丝素蛋白在生物材料方面有非常广阔的应用前景。     

导电混凝土传感器的热变形与机敏性研究

摘要 本文设计了具有不同灵敏度的水泥基传感器。测试了传感器的热变形特征与机敏性规律。验证了传感器埋入混凝土进行结构变形检测的可行性。热膨胀系数测定实验发现：与传统认为的受热膨胀不同,添加了碳纳米管的传感器具有热胀-热缩特性。通过对比传感器单独加载与埋入混凝土中加载,发现了大掺量的碳纳米管传感器的压阻效应更易受到混凝土干缩应力的影响。在荷载作用下,传感器的压阻效应会发生变化：压缩应变导致导电填料间距减小致使传感器电阻率减小;微损伤的产生导致导电填料间距增大而致使传感器电阻率增大。两者的竞争机制形成了水泥基传感器压阻效应的非线性特征。本文根据实验结果和电子跃迁的隧道效应理论,建立了水泥基传感器的压阻模型。     

电子束退火法制备Li-N共掺杂多晶ZnO薄膜

为研究电子束退火对Li-N共掺杂Zn O薄膜性能的影响,首先利用溶胶-凝胶旋涂法在p型Si(111)衬底上制备Li-N共掺杂的Zn O前驱膜,然后用电子束对前驱膜进行退火。退火时,电子束加速电压10 k V,退火时间5 min,聚焦束流123 m A,束流为0.7~1.9 m A,最后得到Li-N共掺杂的Zn O薄膜。XRD谱分析表明,当束流高于1.5 m A之后,薄膜为六方Zn O和立方Zn O的混合多晶薄膜,且有金属Zn生成,导致薄膜有较强的绿光发射。SEM图片分析显示,薄膜的晶粒尺寸随束流增加而增大,当束流高于1.5 m A后,晶粒尺寸变化不大,约为60 nm。光致发光(PL)谱和激光拉曼谱的分析结果证实Li、N元素已掺入Zn O晶格中,PL谱中观察到Li元素掺杂引起的紫光发射,拉曼散射光谱中观察到N替代O位的缺陷振动模式。     

可降解塑料特征分析与快速鉴别方法研究进展

塑料污染是一个重大的全球环境问题。可降解塑料替代传统塑料制品成为缓解塑料污染的重要手段,但市场中可降解塑料虚假宣传等现象频发。综述了近年来塑料分析的几种常见方法以及它们的优点和局限性,旨在为可降解塑料的特征分析和快速鉴别提供一定的理论依据和技术支持,为市场监管提供有力的帮助。随着可降解塑料的快速发展和普及,其检测分析技术需要向更快速、更准确的方向不断发展进步。     

基于菲并咪唑的ON⁃OFF⁃ON双比色荧光探针及细胞成像

设计合成了对称型菲并咪唑荧光探针PIP-ph-PIP, 并对其结构进行了表征和确认. 随着探针溶液中水体积分数的增加, 探针的聚集程度逐渐增加, 荧光强度先增强后猝灭. 荧光光谱测试结果表明, 在水相体系中探针PIP-ph-PIP能以ON-OFF-ON的方式分别对Ag⁺和SCN^-, Cu²⁺和PO³₄ ^-进行连续识别, 且连续识别效果可通过裸眼比色观察, 其中对Ag⁺识别具有超低检出限(6.1 nmol/L). 结果表明, 探针PIP-ph-PIP可应用于活体HeLa细胞中Ag⁺和Cu²⁺的定性分析及实际水样中Ag⁺和Cu²⁺的定量检测.     

水声无源材料插入损失测量时反聚焦方法

提出了利用时间反转(时反)聚焦技术的水声无源材料插入损失测量方法。通过无试样及有试样情况下实现接收信号的时反聚焦,并对聚焦信号进行透射系数计算,获得试样的插入损失。由于时反原理可实现接收信号的空时聚焦,从而提高测量信混比,因此本方法适用于非自由场环境下材料声学参数的测量,尤其适用于低频条件下的声学参数测量。波导水池试验开展了对两块试样的测量,试样尺寸为1.1m×1.0m×5mm,测量频率范围为1—20kHz,通过测量值与理论值的对比验证了该方法的有效性。      

电子束重复增量扫描曝光技术

 提出了电子束重复增量扫描曝光技术新概念，对吸收能量密度与深度和曝光剂量之间的关系、溶解速度与吸收能量密度之间的关系进行了理论分析，发现溶解速度随曝光剂量增加而增大。以此为依据，在SDS-3型电子束曝光机上采用20 keV能量的电子束对570 nm厚的聚甲基丙烯酸甲酯进行了7次重复增量扫描曝光实验，得到了轮廓清晰的梯锥和圆锥3维结构，证明了电子束重复增量扫描曝光技术的可行性，为电子束加工3维结构提供了新工艺。     

基于原子层沉积技术的高精度多层膜X射线菲涅尔波带片的制备研究

基于原子层沉积与聚焦离子束切割抛光相结合的工艺,提出了一种多层膜型波带片制备技术.利用耦合波理论计算出最外环宽为10 nm的Al2O3/HfO2、Al2O3/SiO2、Al2O3/Ir和Al2O3/Ta2O5四种材料组合的多层膜波带片在X射线能量为8 keV和15 keV时的菲涅尔波带片的理论衍射效率,讨论了最外环宽和...