降低表面等离子激元寄生吸收损失的途径研究

从纳米Ag颗粒表面等离子激元光学及表面高能电场特性两方面入手,较为系统地研究了周围介质的导电特性对表面等离子激元的影响.通过对复合薄膜紫外-可见-近红外光谱及表面增强拉曼散射光谱的分析,指出绝缘性的Al₂O₃介质薄膜能够起到良好的表面电场定域效果,且不会引入附加的光吸收损失;而导电性的ITO薄膜则会引入表面价电子的溢出损失,加速了表面电场的衰逝,同时引起长波方向上显著的光吸收损失.研究还表明致密的Al₂O₃介质薄膜能够起到良好的屏蔽作用,且纳米Ag颗粒表面等离子激元特性仅受最近邻材料特性的影响.研究结果为在硅基薄膜太阳电池中实现对纳米Ag颗粒的阻挡、寄生光吸收损失的降低以及表面高能电场的利用,提供了一条有效的解决途径.     

140GHz大功率交错双栅行波管的设计和模拟研究

采用交错双栅结构,结合带状电子注,研究了一种工作在140 GHz频段的大功率行波管. 本振模数值计算表明该结构具有良好的色散特性和耦合阻抗.针对所采用的慢波结构, 提出了慢波过渡结构、输入输出耦合器和集中衰减器,保证了行波管的良好工作. 利用三维大信号模拟计算的方法得到的结果显示,当电子注直流功率为5.115 kW,输入信号功率为0.1 W时, 所研究的行波管能在132-152 GHz范围内提供大于300 W的峰值功率,其中在138 GHz时得到最大功率546 W, 对应增益为37.37 dB.当在0.027-0.46 W内调节输入信号功率,可以保持该行波管在128-152 GHz 频带内得到大于440 W的峰值功率,对应的电子效率大于8.6%. 结果显示该行波管将在大功率短毫米波领域具有重要意义和潜在应用价值.     

高速摄影在流体动力学不稳定性研究中的应用

用高速摄影技术研究了高压气体膨胀驱动空气-水界面的瑞利-泰勒不稳定性,获得了空气-水界面的不稳定性清晰图像,得到气炮尖顶运动速度及湍流混合层高度增长速度与时间关系曲线。在横式激波管上用高速纹影诊断技术研究了激波作用空气-SF6界面的里克特迈耶-梅什科夫不稳定性,初步获得了实验图像,可清晰显示混合区变化过程。     

精确跟瞄控制技术研究

针对目标跟瞄多功能的需求,将最小方差估计和跟踪控制的思想结合,设计了一种跟瞄控制器,实现了目标位置预测与伺服控制的融合,优化了系统结构。采用基于当前统计模型的改进卡尔曼滤波算法,预测出目标运动状态参数;采用自适应滑模的解算控制方法,实现伺服系统的位置控制。通过仿真实验,系统状态稳定,抗干扰能力加强,通过对数据分析,跟瞄精度明显提高。     

W波段交错双栅返波振荡器高频系统

将矩形交错双栅结构作为慢波电路并提出与之配套的过渡结构和输出耦合器,设计了利用带状电子注工作在W波段的返波振荡器。提出的过渡结构和耦合器解决了该类直波导型器件的信号传输衰减大、反射强等难题。相对于传统圆形电子注器件,该器件得到了较大的功率提升。利用三维粒子模拟计算的方法,在电流12 mA时通过调节工作电压,在92~98 GHz频带内得到了数W的稳定平均功率输出,信号中心频率非常接近设计频率,且单色性好,谐波分量小。     

欠采样包裹相位图的展开算法

利用四种常见算法对由球面参考光像面数字全息显微术得到的中药饮片海金沙细胞的包裹相位图进行了相位解包裹。结果表明:基于离散余弦的最小二乘算法和预条件共轭梯度算法会使欠采样区域的误差进行传递,使得解包裹相位产生较大误差;质量图导向路径跟踪算法由于未识别残差点,导致出现拉线或者孤岛区域,而且处理速度很慢;基于横向剪切干涉的最小二乘算法处理欠采样包裹相位图的效果最好,而且处理速度较快。     

石墨炉原子吸收光谱法测定海藻制品中的砷

应用石墨炉原子吸收光谱技术建立了在海藻制品中测定总砷和三价无机砷的方法,为开展海藻制品中无机砷的监测和食品安全风险评估提供准确的检测方法。采用湿法消解和微波消解为测定总砷的前处理方式,9m ol/L盐酸浸泡后乙酸丁酯萃取和纯水反萃取作为海藻制品中三价无机砷的提取方式,分别利用塞曼扣背景和氘灯扣背景的石墨炉原子吸收光谱法测定总砷和三价无机砷。塞曼扣背景测定砷的线性范围为3.0—60μg/L,定量限(LOQ)为2.9μg/L,精密度为3.6%,回收率为90%—102%;氘灯扣背景测定砷的线性范围为4.0—80μg/L,定量限(LOQ)为3.6μg/L,精密度为4.1%,回收率为88%—109%。本法对三价无机砷的提取方法简便实用、提取效率高。原子吸收光谱法的两种背景校正方式测定总砷及三价无机砷的结果准确可靠。为基层实验室开展食品中总砷以及三价无机砷的测定提供实用、可靠的分析方法。     

结合现代信息技术的大学物理设计性实验课程的研究与探索

文章以一个设计性实验课程设计为例,积极地融合现代信息技术,讨论如何结合现代信息技术的大学物理设计性及研究性实验课程,培养学生创新意识。     

Synergistic degradation of methyl orange in an ultrasound intensified photocatalytic reactor

An original ultrasound (US) directly intensified photocatalytic reactor was designed to degrade azo dye pollutant methyl orange (MeO) using Degussa TiO(2) as the photocatalyst. The sonolytic, photocatalytic and sonophotocatalytic degradation of MeO in the new reactor and the synergistic effect between sonolysis and photocatalysis were investigated. Effects of operation parameters i.e., US power, TiO(2) dosage, liquid circulation velocity and air flow rate on degradation efficiency were investigated and optimized. The results showed that all parameters have optimal values for the sonophotocatalytic degradation of MeO, and the optimum conditions for the new process are US power 600 W, TiO(2) dosage 3g/L, liquid circulation velocity 4.05×10(-2) m/s and air flow rate 0.2 L/min. Under the optimum conditions, 91.52% MeO had been degraded within 1h, and the combination of sonolysis and TiO(2) photocatalysis exhibited an obvious synergetic effect.     

Synthesis, crystal structure and biological activity of novel anthranilic diamide insecticide containing alkyl ether group

In searching for environmentally benign insecticides with high activity, low toxicity and low residue, two series of novel anthranilic diamide containing methyl ether and isopropyl ether group were designed and synthesized. All of the compounds were characterized by ¹H NMR spectroscopy, ¹³C NMR spectroscopy and elemental analysis. The single crystal structure of 19j was determined by X-ray diffraction. The insecticidal activities of the new compounds were evaluated. The results showed that some compounds exhibited excellent insecticidal activities against Lepidoptera pests. Among this series, compound, 18l showed 100?% larvicidal activity against Mythimna separate Walker, Plutella xylostella Linnaeus and Laphygma exigua Hubner at the test concentration, which was equal to the available chlorantraniliprole.