Tolman length of simple droplet: Theoretical study and molecular dynamics simulation

In 1949, Tolman found the relation between the surface tension and Tolman length, which determines the dimensional effect of the surface tension. Tolman length is the difference between the equimolar surface and the surface of tension. In recent years, the magnitude, expression, and sign of the Tolman length remain an open question. An incompressible and homogeneous liquid droplet model is proposed and the approximate expression and sign for Tolman length are derived in this paper. We obtain the relation between Tolman length and the radius of the surface of tension(R_s) and found that they increase with the Rs decreasing. The Tolman length of plane surface tends to zero. Taking argon for example, molecular dynamics simulation is carried out by using the Lennard–Jones(LJ) potential between atoms at a temperature of 90 K. Five simulated systems are used, with numbers of argon atoms being 10140, 10935, 11760, 13500, and 15360, respectively. By methods of theoretical study and molecular dynamics simulation, we find that the calculated value of Tolman length is more than zero, and it decreases as the size is increased among the whole size range. The value of surface tension increases with the radius of the surface of tension increasing, which is consistent with Tolman’s theory. These conclusions are significant for studying the size dependence of the surface tension.     

松花粉中16种常量和微量元素的TXRF对比分析

采用微波消解前处理,全反射X射线荧光分析法(TXRF)同时测定松花粉中16种元素,并对马尾松、云南松、油松、黑松、赤松等五种松花粉中16种元素含量进行了测定与比较。结果表明:五种松花粉中都含有这16种元素;Ca,Ti,Mn,Zn和Rb等五种元素平均含量在不同树种间均存在极显著性差异(p≤0.01);K,V,Fe,Co,Cu和Sr等六种元素平均含量在不同树种间均存在显著性差异(p≤0.05);Cr,Ni,As,Pb和Se等五种元素平均含量在不同树种间不存在显著性差异(p>0.05);研究还表明松花粉具有温性或偏寒凉性药的元素谱征。研究结果可以初步断定,松花粉中这16种元素的含量和树种有关,和生长环境、地域等密切相关。     

关于非均匀系统局部平均压力张量的推导及对均匀流体的分析

由维里定理导出的适用于均匀系统的平衡态压力张量表达式可以分成两部分:动压力张量和位形压力张量.人们进而对平衡的非均匀系统进行物理分析得到了局部平均压力张量表达式.本文用更为简洁的方法推导出这一表达式.给出以原子直径为长度单位的局部平均尺寸L~* 8条件下均匀流体系统平均位形压力中的三部分贡献项(体贡献项、面贡献项和线贡献项)与L~*的理论关系式(含有待定参数);以氩原子气体为例,在温度180 K、原子数密度0.8下,对原子间采用林纳德-琼斯势进行了分子动力学模拟,给出了0.4≤L~*≤17条件下三项贡献及总位形压力的模拟曲线,确定了L~* 8条件下理论关系式中的待定系数,并得到在L~* 2时,随着L~*的增大,体贡献项从正压单调下降并趋于负的总位形压力,面贡献项和线贡献项都单调上升并趋于零,但线贡献项趋向零最快.从物理上解释了小尺寸L~*下各项行为的复杂特点.得出L~*足够大,才可以忽略面贡献项和线贡献项,而在纳米尺度下,忽略面贡献项和线贡献项,也就是忽略边界效应会给计算带来明显的误差.最后通过分子动力学模拟得出位形压力随着温度的升高而升高.这些结论对于压力张量的分子动力学模拟计算时选项的最优化是有意义的.     

飞秒强激光超快烧蚀动力学过程的时间分辨研究

利用抽运-探测超快时间分辨阴影图方法研究了高强度飞秒激光脉;中烧蚀固体靶的动态物理过程.首次实验证实了40 J/cm2.50 fs激光脉冲烧蚀固体靶是一个同时涉及超快加热与超快光机械作用的复杂物理过程.该结果为深入揭示和理解超短脉冲激光烧蚀固体物质特别是金属材料的动态物理过程提供了新的关键性启示.     

基于光丝阵列的太赫兹辐射增强方法

基于飞秒激光光丝阵列,从实验上实现了太赫兹(THz)辐射的增强。结果表明,使用阶跃型相位板产生光丝阵列,在相同飞秒脉冲能量下,相比于单光丝情况,光丝阵列辐射THz信号强度被增强,且THz信号强度与光丝数目成正比。当入射能量为5.8 mJ时,8根光丝时辐射的THz能量为31.73 nJ,辐射效率为5.47×10~(-6)。所提方法有望解决飞秒激光辐射THz过程中的能量饱和问题。     

高效率掺Yb双包层光纤激光器

实验所用增益光纤为信息产业部电子第 46所 天津 与南开大学联合研制的掺 Yb双包层光纤 .芯径直径 5 .5 μm,数值孔径 NA～ 0 .1 1 ;圆形内包层直径为 1 2 5 μm,NA～ 0 .38;掺杂浓度以吸收系数表示 ,在 976 nm波长处吸收为 6 .4d B/ m,光纤长度取 2 0 m.采用 LD端面抽运方式 ,抽运源为北京半导体研究所生产的单管多模 LD,尾纤芯径 1 0 0μm,NA～ 0 .2 1 ;输出最大功率为 872 m W,中心波长 976 nm,带宽 6 nm.F- P腔结构 ,抽运端腔镜选用西南物理研究所 成都 研制的二色镜 ,对抽运光 976 nm透过率为 85 % ,对激光 1 0 6 0 nm波段的…     

双波长波片导致的脉冲分离对双色场辐射太赫兹波的影响

由于群速度的偏振依赖性,飞秒激光脉冲入射到双波长波片时出射光脉冲会分离为两个具有一定时间延迟的飞秒激光脉冲。从实验和理论模拟两方面研究了双波长波片导致的脉冲分离现象对飞秒激光双色场成丝辐射太赫兹(THz)波效率的影响。实验结果表明,脉冲分离导致的时间延迟会降低双色场辐射THz波的效率,可通过零级双波长波片缩短分离脉冲之间的时间延迟,有效提高THz波的产生效率。     

基于同时多表面设计原理的非球面成像光学系统初始结构构造方法研究北大核心CSCD

设计非球面光学系统,尤其是含有多个非球面光学表面的光学系统,合理的初始结构可以有效地减少设计工作量,提高后续的优化效率,本文提出利用同时多表面(simultaneous multiple surfaces,SMS)设计原理构建初始结构的方法,并且分析了其在成像光学系统设计中的像差特性,根据分析提出了利用SMS方法开展非球面光学系统初始结构设计的流程。最后使用该方法获得一款激光雷达接收装置的光学系统初始结构,经过进一步优化后,得到了工作中心波长850 nm,系统焦距20 mm,相对孔径为1/1.6,视场角为40°,总长小于30 mm的设计结果,验证了该方法在确定非球面光学系统初始结构方面的可行性。     

磷改性Cr2O3/Al2O3催化4-乙基酚转化制轻质芳烃

以烷基酚转化为轻质芳烃(苯和甲苯)为目标,制备了Cr_2O_3/Al_2O_3催化剂,并以4-乙基酚为模型化合物研究了其加氢反应性能。体积空速、氢油比、反应压力和温度升高时,脱烷基率、芳烃总选择性、轻质芳烃选择性呈先增大后减小的趋势,反应温度对转化率影响较大。以不同浓度磷酸对Cr_2O_3/Al_2O_3进行改性,随着磷酸用量的增大,催化剂酸量总体增大,主要是弱酸和中强酸,酸强度先增加后降低,磷酸用量较高时,弱酸增加幅度较大。与未改性相比,质量分数8%磷酸改性Cr_2O_3/Al_2O_3上4-乙基酚转化率99.5%,脱烷基率提升9.4%,达74.4%,轻质芳烃选择性提高4.0%,达到57.0%,以较高选择性实现了转化制轻质芳烃,同时,芳烃总选择性高达80.4%,较高程度保持了芳环不被破坏。提出了Cr_2O_3/Al_2O_3上4-乙基酚加氢反应的路径并对反应机理进行了研究。     

水热法制备富锂型Li_(2+4x)Mn_(0.6+2x)Ni_(0.6-6x)Cr_(0.8)O_4及其结构与电化学特性

采用水热法制备了系列富锂尖晶石型正极材料Li2+4xMn0.6+2xNi0.6-6xCr0.8O4(x=1/30,1/20,1/15,1/12),通过X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、循环伏安(CV)和充放电测试等手段对其结构及电化学性能进行表征.结果表明,所制备的系列材料为富锂型高电压尖晶石结构正极材料,该系列样品在4.7 V左右有放电平台.x=1/15和x=1/12时,样品中的Cr为+3价,没有观测到Cr6+.随着x值的增大,样品中Li离子与过渡金属离子的混排减小,样品的充放电比容量逐渐增大,且2.7 V处的放电平台容量也增加.当x=1/12时,样品具有较好的充放电比容量和倍率特性,首次放电比容量为107.3 mA·h/g,20次循环后容量保持率为84.9%.