X射线自由电子激光试验装置

X射线自由电子激光试验装置(以下简称"SXFEL试验装置")是中国第一台X射线相干光源,其输出波长小于9 nm.这台基于0.84 GeV直线加速器、以掌握装置相关技术和实验演示种子型自由电子激光(FEL)级联与短波长回声型FEL为主要目标的自由电子激光装置,于2020年11月通过国家验收.本文将介绍SXFEL试验装置的...     

群速度色散对高功率激光系统前端整形脉冲的影响

基于高功率激光系统前端全光纤脉冲整形系统输出的脉冲特性,以两路脉冲堆积为例,理论分析并讨论了光纤中群速度色散的作用,提出了分离距离的概念,得出了整形脉冲时间调制周期、瞬时频率,以及初始啁啾对脉冲波形影响的解析结果。数值模拟了脉冲波形、瞬时频率在正、负色散光纤中随时间的变化特性,以及时间调制周期与传输距离之间的关系。结果表明,堆积脉冲不同位置瞬时频率变化不同;脉冲时间调制周期与时延和初始啁啾以及色散符号有关。     

基于链状氨基酸N-手性季铵盐合成中的取代反应研究

手性季铵盐作为相转移催化剂(Phase-transfer catalysts ,PTC) 能使非均相反应在温和条件下进行,操作简单,反应速率加快,产率明显提高,因此这一技术在有机合成中具有广泛的应用.这些季铵盐主要是以金鸡钠生物碱衍生的[1,2],近年来出现了一些其它类型的季铵盐[3],但是它们的制备一般比较困难,大多数催化效果不是很理想;并且这些季铵盐的结构有一定局限,改造比较困难.同时这些季铵盐大都是 C-手性的,很少有N-手性的[4,5];在以前的不对称反应中,有意识地构建N-手性季铵盐及N-手性在不对称反应中的作用鲜有报道[6].     

串联EFP装药结构参数优化实验研究

为了在大块度障碍物上快速开孔且孔深和孔径符合要求,提出了一种前后两级均为爆炸成形弹丸(EFP)装药的新型串联聚能装药结构。分析了装药结构参数对串联EFP侵彻威力的影响,并在此基础上分别开展了串联EFP装药在不同装药间距与起爆延时条件下侵彻45钢靶实验。实验表明,优化后的串联EFP装药结构使前后两级EFP装药的侵彻效率大大提高,能对硬目标进行有效破孔。     

实践类课程开展课程思政教学改革的思考与实践——以高分子材料制备与成型创新实验为例

开展课程思政教学改革是高校实现三全育人的有效途径,是高校实现立德树人根本任务的重要举措。高分子材料制备与成型创新实验是高分子材料与工程专业的必修专业综合实践类课程,该课程具有思政元素丰富、现场实践教学感染力强等优势。本文以高分子材料制备与成型创新实验为例,从实践类课程开展课程思政教学改革的意义、探索、实践和长效机制等方面进行了系统论述,总结了在实践类课程中开展课程思政教育的具体方法、优势和意义。     

高功率激光装置大口径光学元件侧面清洗实验

针对高功率激光装置内部最易产生受激布里渊散射(SBS)效应的大口径取样光栅(BSG)元件,测试了经过化学刻蚀、紫外激光清洗作用处理后,大口径光学元件BSG侧面在355 nm激光辐照下的损伤阈值、损伤形态以及产生的石英颗粒气溶胶对环境污染程度的分析。结果表明：经过化学刻蚀,BSG侧面的损伤阈值提高78%,基本与通光面的损伤阈值相当,而经过紫外激光处理后的损伤阈值提升不高,仅为通光面损伤阈值的56%。侧面对比分析了相同激光能量辐照下样片侧面产生的气溶胶污染状况,结果表明紫外激光处理同样可以提高光学元件侧面产生污染物的阈值,且对光学元件性能没有影响。通过微观形貌和对通光口径影响分析表明,紫外激光清洗处理比化学刻蚀具有更好的安全性和适用性。     

3维Mortar谱元法模拟Kelvin-Helmhtz不稳定性混合层

采用Mortar谱元法和多处理器并行计算技术模拟了Kelvin-Helmhtz界面不稳定性湍流的混合发展过程,通过对混合层动量厚度、能谱和总动能的计算,评估了Kelvin-Helmhtz混合层的演化机理。计算结果表明：3维Mortar谱元法具有高计算精度和光滑区域的指数收敛特性,可以有效模拟混合层流动的湍流混合和演化,能够捕捉到涡的合并现象和大涡到小涡的级联过程;初期的混合层层流运动发展成具有连续谱结构的湍流运动过程,实现了Kelvin-Helmhtz界面不稳定性混合层流动从2维发展到3维的转捩特征,总湍流统计动能的变化反映了粘性耗散过程的作用。通过对Kelvin-Helmhtz 3维界面不稳定性混合层流动和3维层流向湍流转捩过程的数值模拟,程序的有效性得到了验算,表明谱元法应用于湍流混合模拟是可行的。     

FRP-混凝土界面剥离破坏过程并行数值模拟

采用材料真实破裂过程三维并行分析(RFPA~(3D)-Parallel)系统,对FRP-混凝土界面的粘结性能进行了三维并行数值试验研究,数值试验再现了FRP-混凝土构件的三维破裂过程演化过程,清晰地表明拉伸载荷作用下FRP-混凝土界面剥离破坏是一个细观损伤不断产生和宏观裂缝形成的渐进过程,FRP-混凝土结构损伤演化过程的声发射揭示了FRP-混凝土结构在外载荷作用下的损伤程度.FRP-混凝土结构在加载过程中的变形剥离破坏过程大致可以划分为弹性变形阶段、弹性软化阶段、弹性软化剥离阶段和软化剥离阶段.数值计算表明RFPA~(3DParallel并行数值模拟方法为FRP-混凝土结构界面剥离破坏过程和机理研究提供了一个很好的途径,同时也为研究FRP-混凝土工程结构等的损伤断裂机理提供了一个新的分析手段.     

用于太阳能推进的可折叠展开式伞状龙骨聚光器

为有效提高空间太阳能聚光器的聚光效率,提出了一种用于太阳能热推进器的具有伞状龙骨结构的可折叠展开式抛物面太阳能聚光器设计方案,该方案可以克服充气展开式抛物面聚光器和刚性固定抛物面聚光器具有的技术难题。设计了一个聚光功率100 kW,开口圆半径4.9 m的可折叠展开式伞状龙骨结构正焦抛物面聚光器,利用Fluent软件,对太阳能热推进器进行了模拟和性能预示,以氢气为工质气体,得到系统的推力和比冲可以分别到达10.23 N和701.4 s。结果表明:这种推进器具有比冲高、推力适中的特点,可以用于微小卫星、纳卫星的轨道转换及姿态控制。     

超声辅助盐酸提取-电感耦合等离子体发射光谱法测定焊接药剂中磷

熔炼焊剂、烧结焊剂等焊接药剂由多种硅酸盐、碳酸盐、氧化物、氟化物、铁合金、金属粉等无机物及有机物经熔炼、烧结、粘结或混合制成,在钢铁和镍基合金的熔化焊接过程中起到造渣、脱氧、造气、稳弧、合金化等作用,广泛应用于船舶、海工、能源、冶金、化工、机械等行业领域。磷是焊接药剂及钢铁材料的有害元素,引发冷脆,降低熔敷金属和焊缝的力学性能。准确和快速地测定磷含量对焊接药剂的性能评价、质量控制等具有重要意义。研究了超声辅助盐酸提取—电感耦合等离子体发射光谱法测定焊接药剂中磷的方法,并优化确定了射频功率、雾化气流量、辅助气流量、等离子体气流量与分析谱线等仪器参数。确定的工作参数如下,射频功率：1.2 kW,雾化气流量：0.75 L·min-1,辅助气流量：1.0 L·min-1,等离子体气流量：12 L·min-1,选择P 213.617 nm为分析谱线。称取0.5 g试样,于20 mL盐酸中超声浸取30 min;加入2 mL硝酸,加热煮沸溶液,冷却后定容至100 mL,干过滤取滤液待测。以20 mL盐酸和2 mL硝酸为基体配制系列校准曲线溶液,线性相关系数大于0.999 9。方法定量限为0.001 2%。按实验方法测定磷含量为0.003%~0.03%的实际样品和标准样品,测定结果与标准方法的测定值或标准样品的认定值相符,相对标准偏差（n=6~10）不大于8%,加标回收率为93%~110%。该方法快速准确、简便可行,适用于焊接药剂中磷的快速检验。