胶束催化作用下实现聚苯乙烯的氯甲基化

用紫外分光光度法测定了离子型表面活性剂胶束溶液对聚苯乙烯四氯化碳溶液的增溶性能; 用胶束催化法实现了聚苯乙烯的氯甲基化, 用红外光谱法和佛尔哈德法表征了氯甲基化聚苯乙烯的化学结构与组成; 通过比较阴、 阳离子表面活性剂及结构不同的阳离子表面活性剂的催化效果, 探索了胶束催化的作用机理, 考察了表面活性剂结构对催化作用的影响规律. 结果表明, 表面活性剂胶束溶液可增溶聚苯乙烯的四氯化碳溶液, 随着四氯化碳在胶束中的增溶, 聚苯乙烯可转移至表面活性剂的胶束中; 胶束催化是实现聚苯乙烯的氯甲基化的有效途经, 仅用3.35 g/L的十六甲基三甲基溴化铵(CTAB),  于65 ℃， 5 h内即可使聚苯乙烯大分子链中的苯环氯甲基化程度达到37%; 聚苯乙烯与甲醛、 氯化氢的反应过程由亲电取代和亲核取代串联而成, 阳离子表面活性剂比阴离子表面活性剂的催化作用更加有效, 说明亲核取代是慢步骤; 阳离子表面活性剂疏水链越长, 对聚苯乙烯的增溶效果越好, 催化作用越强.     

全自动红外测油仪的研制

研制新型全自动红外测油仪。通过对进样系统、萃取系统、吸附过滤系统和检测系统自动化和集成化设计,实现了对水中油分的全自动检测。仪器的测量范围为0～200 mg/L。自动进样器取样体积误差在1%以内,仪器示值误差在样品浓度不大于10 mg/L时为0.1 mg/L,样品浓度大于10 mg/L时为0.9%,仪器重复性为0.2%(n=6),零点漂移为–0.1 mg/L,示值漂移为0.6%,最小检出浓度为0.1 mg/L,两种水样测量结果的相对标准偏差分别为1.28%和0.91%(n=11),加标回收率分别为96.8%和96.1%,检出限为0.006 mg/L。该仪器测量准确,性能稳定,能够降低工作强度,提高工作效率,减少有机物危害,为环境监测提供有效保障。     

基于分数阶巴特沃斯滤波器的1000kV特高压远传式SF6密度继电器

由于1000kV特高压设备所处电磁环境复杂,采用现有技术的远传式SF₆密度继电器抗干扰能力差,无法将设备信息准确远传,严重影响特高压设备在线监测。为解决这一问题,利用分数阶巴特沃斯滤波器设计了一种新型抗干扰远传式SF₆密度继电器。通过500kV及1000kV两类组合电器在三种情况下抗干扰试验、极端特殊情况下的电磁干扰试验,表明采用分数阶巴特沃斯滤波器的远传式SF₆密度继电器具有良好的最大抑制倍数,验证了本文方法的有效性、全面性。     

基于协方差拟合的离格气体泄漏源定位方法

针对网格划分类算法导致的量化误差影响估计性能以及相干信源下难以准确定位的问题,提出了一种基于协方差拟合的离格气体泄漏源定位方法。利用协方差拟合准则重构出泄漏源在相干信号下的协方差矩阵,使其恢复Toeplitz特性,引入以 l2范数作为约束条件的离格模型,将恢复出的协方差矩阵与离格模型进行联合估计。最后利用泄压阀模拟气体管道泄漏的发生,对比低信噪比及相干信源下的仿真结果。实验分析表明：该方法虽然对快拍数依赖稍显敏感但是弥补了相干信源下传统稀疏恢复类算法的失效问题,同时在低信噪比情况下依然能能够准确进行角度估计,为复杂的气体泄漏监测环境提供了新的思路。     

基于钛相变边缘传感器的超导单光子探测器特性

研究了基于钛TES的超导单光子探测器的特性,器件尺寸范围为5 μm×5 μm到20 μm×20 μm,集成光学腔体后在1 550 nm波长实测的系统探测效率最高达到72%,最佳能量分辨率为0.26 eV。在此基础上,采用二流体模型提取了基于钛TES的超导单光子探测器的特性参数（包括温度灵敏度、电流灵敏度、热容等）,并模拟计算了基于钛TES的超导单光子探测器的响应时间和能量分辨率,与实验结果完全吻合。结果表明优化探测器尺寸和临界温度,可以同时达到高探测效率和高能量分辨率,实现光子数可分辨的高性能单光子探测器。     

激光衰荡测量中腔内能量动态过程分析研究北大核心CSCD

从激光衰荡中衰荡腔内能量的动态变化出发,考察了电流调制腔衰荡的频率匹配过程,分析了激光波长扫描速率对光强注入变化的影响,进而解释了光关断后衰荡曲线出现过充畸变的原因,研究了不同充光时间下检测精度的变化规律。实验考察了不同触发阈值和延迟时间等参数设置下激光衰荡过程,发现随着触发阈值的增加,测量精度和灵敏度提升,但衰荡检测频率明显下降,因此触发阈值的设置应同时兼顾测量精度和测量频率要求。此外,延迟时间的增加会影响测量幅值的稳定,但可获得较高的测量精度和衰荡时间。实验中当延迟时间为400 ns时,测量幅值与测量精度达到平衡,此时衰荡时间为39.1403μs,测量精度为0.0162。     

嵌入式电子助力转向系统研究

电子转向助力技术能够有效驱动汽车转向,为提高其转向控制的稳定性和准确性,本文设计了一种基于嵌入式的电子助力转向系统。首先针对传统的电子助力转向系统,利用牛顿第二定律建立其动力学模型,为控制器设计及构建硬件环境奠定基础。其次,针对典型电子转向助力系统的动力学模型,为降低其运动副间的摩擦对控制性能的影响,设计了自适应摩擦前馈补偿控制器,并根据Lyapunov稳定性原则确定了自适应控制率解析表达式。再次,本文以STM32F407嵌入式控制器为核心,搭建系统硬件平台并设计软件流程。最后,基于此平台展开试验验证,系统通过跟踪阶跃指令和正弦指令对比分析了传统PID算法和自适应摩擦前馈补偿算法,试验结果表明自适应前馈补偿算法可提高系统稳态精度和动态响应能力,并验证所设计的基于嵌入式的电子助力转向系统的正确性和完整性。     

Ge-As-Se-Te硫系玻璃的飞秒激光损伤特性

Ge-As-Se-Te（GAST）硫族化物玻璃拥有超过20 μm的超宽透射范围,是一种可应用于中红外（MIR）和远红外(FIR)波段的优良光学材料。通过熔融淬火法制备了Ge_xAs_40?xSe₄₀Te₂₀（x = 0、10、20、30、40 mol%）系列硫系玻璃,采用不同波长（800 nm,3 μm和4 μm）、功率和重复频率的飞秒激光辐照硫系玻璃,利用扫描电子显微镜（SEM）和拉曼光谱等手段研究了GAST的激光损伤特性。研究结果发现,Ge_xAs_40-xSe₄₀Te₂₀玻璃的激光诱导损伤阈值（LIDT）随着样品中Ge含量的增加而增加,在800 nm下Ge₃₀As₁₀Se₄₀Te₂₀玻璃的LIDT达到最高40.16 mJ/cm2。随着飞秒激光波长增加,系列玻璃的LIDT也逐步增加,Ge₃₀As₁₀Se₄₀Te₂₀在4 μm激光辐照下LIDT达到81.09 mJ/cm2。此外,研究结果表明样品LIDT随着激光的脉冲辐照数量和重复率的增加将逐渐减小。     

凝胶-燃烧法合成YAG∶Eu3+纳米荧光材料的结构和发光性能

Y₃Al₅O₁₂∶Eu nanophosphors were synthesized by a gel combustion method. The structure of phosphors was characterized by XRD and FTIR. YAG phase came to occur when YAG∶Eu precursors were sintered at 800 ℃, although the phase was mainly amorphous. The organic groups pyrolyzed completely and pure YAG phase was obtained in the samples sintered at 900 ℃. In the formation of YAG phase, no intermediate phases such as YAP and YAM were detected. Both ⁵D₀ → ⁷F₁ orange and ⁵D₀ → ⁷F₂ red emission could be observed for all the sintered samples. However, the emission of amorphous samples was greatly different from that of crystalline ones. The former was mainly ⁵D₀→ ⁷F₂ red emission, but the latter was ⁵D₀ → ⁷F₁ orange emission. As sintering temperature rises, the ratio of orange to red for phosphors increases. Eu could be doped up to 8% in YAG host lattice, and fluorescence quenching was absent. It indicated that the gel combustion synthesis method can increase emission intensity and quenching concentration due to a good distribution of Eu³⁺ activators in Y₃Al₅O₁₂ matrix.