多相机3D-DIC及其在高温变形测量中的应用

将基于双目视觉的三维数字图像相关方法 (Three-dimension digital image correlation,3D-DIC)与多相机同步采集系统相结合,形成基于多相机的3D-DIC系统。依据三维空间误差(Three-dimensional residual,3Dresidual)最小原则,确定各点对应的最佳双目视觉系统,获得物体全场三维变形。以四相机3D-DIC系统为例,与测量精度达10~20nm的电子散斑干涉测量系统同时对平板的离面位移进行测量,并对测量得到的离面位移最大值进行了对比分析。结果显示,荷载较小时,四相机3D-DIC与电子散斑干涉测量系统误差稍大,最大达到2.7%;荷载增大,物体变形增大时,两种测量系统结果基本相同。文中讨论了四相机测量系统的不稳定对实验结果的影响。利用该四相机3D-DIC系统对镍合金不锈钢材料在高温场中的变形进行测量,获得了物体的三维变形场,并分析了材料的膨胀系数,得到了试件的热应变-温度曲线和膨胀系数随温度变化的关系式。     

镧缓解镍对水鳖叶片的毒害效应研究

以水鳖叶片为实验材料,研究了重金属Ni毒害下La的缓解效应。La能缓解重金属Ni胁迫导致的水鳖(HydrocharisdubiaBL Backer)叶片叶绿素含量的降低,细胞膜透性(relativemembranepenetrability)的增加和丙二醛(MDA)的积累。加入10mg·L-1La后与同浓度的单一Ni处理相比,超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)活性有不同程度的增强,过氧化物酶(POD)活性有所减弱,表明它增强了对活性氧的清除能力,缓解了Ni对膜的伤害;可溶性蛋白含量则保持较高的水平,脯氨酸(proline)含量刚好相反,体现出La能增强水鳖对Ni胁迫的抗性,两组不同处理差异显著。而高浓度Ni处理,La则与Ni协同,从而加快细胞死亡进程。因此,La只能缓解一定浓度Ni对水鳖的毒害(Ni<10mg·L-1),而对高浓度Ni缓解效应不明显甚至加剧毒害作用。     

SOI材料非对称脊型波导结构PDL标准样品研究

通过制备非对称结构SOI脊型波导,设计并优化得到一个偏振相关损耗标准样品,通过与标准单模光纤耦合封装,实现了偏振相关损耗测试仪表的快速校准。该器件偏振相关损耗值为0.58dB,测量重复性相对标准差为0.02,测量不确定度为0.2dB。     

从物理学史角度分析折射率表示的形式

从物理学史角度分析了为什么折射率以n=sini/sinr的形式来表示.     

生物光子的孤子特征及弱激光与生物分子相互作用分析

存在于活的生物系统的超弱自发光子辐射,是生物分子从高能态向低能态的跃迁所发射的光子.根据Frhlich理论,活的生物系统是一个高度有序、高度相干性的开放系统,其运动状态具有内部协同作用的集体效应,并可看作许多同类振子的集合,当振子因某种原因处于激发态后,其必然会跃迁同基态,从而发射出光子.可导出此过程遵守Sine-Gordon方程,是典型的孤子方程,说明牛物光子在活的牛物系统中的传播具有孤子特征,使生物光子能成为生物系统信息的良好携带者,町以通过对牛物光子的测量析获得牛物系统内的信息.由于弱激光的作用,可将生物振子激发到激发态,处于激发态的分子,将跃迁到低能态,并发出光子,此过程有弛豫效应,并导出相关公式.     

碱金属离子对稀土掺杂氟化物上转换荧光的影响

提高稀土掺杂材料的上转换荧光效率具有重大的应用价值。本文通过水热法合成了不同种类的碱金属离子掺杂氟化物上转换荧光材料,通过对比样品上转换荧光特性研究其中碱金属离子的作用。发现锂离子能够明显改善稀土掺杂NaYF_4的上转换荧光强度,并在稀土掺杂LiYF_4中实现了比常用的NaYF_4中强近7倍的上转换荧光发射。此外,在具有较高上转换效率的LiYF_4基质中通过浓度优化,合成了具有高效白光上转换发射的荧光粉,其CIE坐标值为(0.32,0.36)。本项工作将对高效稀土掺杂上转换材料及照明器件的构建提供一定的参考。     

过渡金属元素掺杂对磁铁矿磁矩及磁各向异性的调控

磁性Fe₃O₄纳米粒子在纳米医学领域展现出巨大的应用前景.饱和磁化强度和磁各向异性对于Fe₃O₄纳米粒子在药物输送和磁热疗中的应用至关重要.在此,通过密度泛函理论计算,仔细研究了3d和4d过渡金属元素的掺杂对Fe₃O₄磁矩及磁各向异性的影响.结果表明, Fe₃O₄中Zn和Cd的掺杂会增大总磁矩,而其他3d和4d过渡金属元素的掺杂会降低总磁矩.有趣的是, Cd的掺杂也会大大增大磁各向异性.本文结果表明,掺杂Cd是提高Fe₃O₄作为药物输送和磁热疗材料性能的可行方法.     

CO_2和H_2O对合成气层流燃烧速度的影响

利用高速纹影摄像方法结合定容燃烧弹研究了CO_2和H_2O稀释对CO/H_2/air混合气层流燃烧速度的影响,获得了不同当量比、稀释气和CO/H_2比例下合成气的层流燃烧速度。结果表明,CO_2与H_2O对合成气层流燃烧速度的影响有显著差异。总体上来说,CO_2具有更强的稀释效果。从化学反应的角度出发,CO_2与H_2O对合成气的燃烧化学反应有着截然相反的效果,CO_2抑制燃烧化学反应,而H_2O起到促进燃烧化学反应的作用。     

活性炭-铁酸镍磁性催化剂的光催化性能

以活性炭、NiSO4.6H2O和FeCl3.6H2O为主要原料,在180oC水热反应10h制得了磁性纳米材料活性炭-铁酸镍(AC-NiFe2O4),采用X射线粉末衍射法、傅里叶变换红外光谱法、扫描电镜法、透射电镜法及振动样品磁强计对样品进行了表征.在可见光λ>400nm照射下,以AC-NiFe2O4为异相芬顿催化剂,在草酸存在下研究了亚甲蓝、罗丹明B和孔雀石绿光催化降解反应.结果表明,未掺杂AC的NiFe2O4在可见光辐射下基本不催化降解有机物;而掺杂活性炭后反应10h内20.0mg/L有机模拟污染物降解率达到90%以上.催化剂重复循环使用8次以上,其催化活性基本不变.可见AC-NiFe2O4有望用于光催化降解有机污染物中.