Universal Expression of Efficiency at Maximum Power: A Quantum-Mechanical Brayton Engine Working with a Single Particle Confined in a Power-Law Trap

We propose a quantum-mechanical Brayton engine model that works between two superposed states, employing a single particle confined in an arbitrary power-law trap as the working substance. Applying the superposition principle, we obtain the explicit expressions of the power and efficiency, and find that the efficiency at maximum power is bounded from above by the function:η+ =θ/(θ+ 1), with being a potential-dependent exponent.     

Beam experiments with a non-intercepting beam induced f luorescence profile monitor for the ADS LINAC

An accelerator-driven subcritical system(ADS) project was launched in China in 2011, aiming to design and build an ADS demonstration facility with the capability of more than 1000 MW thermal power. The driver linac is defined to be a 10 m A current of high energy protons at 1.5 Ge V in continuous wave operation mode. To meet the extremely high power and intense beam accelerator requirements, non-interceptive monitors for the beam transverse profile are required for this proton linac. Taking advantage of the residual gas as active material, the Beam Induced Fluorescence(BIF) monitor exploits gas-excited fluorescence in the visible spectrum region for transverse profile measurements. The advantages of this non-intercepting method are that nothing is installed in the vacuum pipe,component design is compact and there is no need for expensive signal processing electronics. Beam experiments have been performed under constant beam conditions. The helium spectrum has been verified with different optical filters, showing that a proper optical band-pass filter covering 400–500 nm is necessary for fluorescence experiments with helium. By changing gas pressure, it is shown that gas pressure is proportional to the signal amplitude but has no influence on detected profile width. Finally, a comparison experiment between the BIF monitor and a wire scanner shows that the detected profile width results of both methods agree well.     

高阶间断伽辽金时域有限元方法分析三维谐振腔

从一阶麦克斯韦旋度方程出发,研究一种区域分解时域有限元目的——高阶间断伽辽金时域有限元目的.其中对时间的离散采用Crank-Nicolson差分格式,电场和磁场采用相同阶数的高阶矢量基函数展开.分析三维谐振腔问题,数值结果表明,目的 中时间步长的选取可以摆脱CFL稳定性条件的限制;此外,与基于常用Whitney矢量基函数的目的 相比,采用高阶矢量基函数可以明显地提高计算精度及计算效率.     

四硅氧烷Gemini咪唑表面活性剂的合成及表面性能

以三甲基氯硅烷、 γ-氯丙基三氯硅烷、 1,4-二氯丁烷和咪唑等为原料合成了一种新型的四硅氧烷Gemini咪唑表面活性剂([Si₄-4-Si₄im]Cl₂), 通过质谱(MS)和核磁共振氢谱(¹H NMR)证明所得产物为目标产物. 通过Wilhelmy板法测得其在25 ℃下的临界胶束浓度(cmc)为0.54 mmol/L, 水溶液的表面张力(γ_cmc)降至18.6 mN/m. 通过电导率法研究了其胶束形成热力学参数(Δ\begin{array}{c}{G}_m^{0—}\end{array},Δ\begin{array}{c}{H}_m^{0—}\end{array}和Δ\begin{array}{c}{S}_m^{0—}\end{array}), 表明在15~35 ℃下其胶束化过程是自发进行的, 且为熵驱动过程.     

赖氨酸环二肽有机凝胶因子的合成及其选择性凝胶化与染料吸附

在利用半胱氨酸修饰赖氨酸环二肽制备对称性四肽的过程中, 通过两种脱除Trt(三苯甲基)的方法分别得到含有Fmoc(芴甲氧羰基)的非环与大环四肽产物, 其结构得到了核磁、质谱、红外、元素分析等证实。 它们能使多种有机溶剂凝胶化, 且具有热可逆性, 由扫描电子显微镜(SEM)可观察到凝胶内部均为三维网络结构。 在体积分数低至0.1%的含氯有机溶剂/水两相体系中, 它们依然可以进行选择性凝胶化。 此外, 该有机凝胶干胶由于内部微纳米网络结构以及Fmoc基团的存在, 可以直接从水溶液中吸收多种染料分子, 且吸附能力随温度的升高而提高。     

探究实验教学中“控制单一变量”思想的培养——以“浓度对化学反应速率的影响”为例

控制单一变量思想是化学学科的本质之一,是探究实验中不可或缺的认知成分。针对人教版高中《化学反应原理》"浓度对化学反应速率的影响"一节,充分挖掘实验的定量价值,以3种不同层次浓度方案的设计和评价,生成控制单一变量思想的具体内涵。教学过程中以任务驱动的形式,充分激发学习兴趣,培养实验探究能力、深化思维水平。     

“相似相溶”实验的创新设计

对相似相溶实验进行创新设计,从实际出发,充分体现装置简单、操作方便、现象明显等特点,充满了趣味性.激发了学生学习化学的兴趣,培养了学生对实验的探究能力.     

Er/Yb:Gd0.5Lu0.5VO4多晶原料的合成及表征

Er/Yb: Gd05Lu0.5VO4晶体用于人眼安全和超快调Q脉冲激光领域中,而生长该类晶体的原料需纯度高、成分均匀、配比准确.以三种方法合成Er/Yb: Gd0.5Lu0.5VO4原料:(1)利用液相法合成的ErVO4、YbVO4、LuVO4、GdVO4以一定比例混合在高温下烧结(液相-固混法);(2)采用液相共沉淀法生成Er/Yb: Gd0.5Lu0.5VO4沉淀后在高温下烧结(液相-液混法);(3)以柠檬酸为络合剂,用溶胶-凝胶法合成前驱体,在高温下烧结.利用XRD、FTIR、SEM、ICP、EDS等分析方法对合成原料表征,探讨各种方法合成原料的最佳条件,从纯度、颗粒尺寸、均匀性、组分准确性等方面比较三种方法合成原料的优缺点,为合成优质钒酸盐混晶原料提供重要的实验依据.     

层状C/ZrB2-SiC复合材料素坯成型工艺的研究

采用两种不同素坯成型工艺制备层状C/ZrB2-SiC复合材料,并对其微观结构和力学性能进行研究.结果表明:高温下预压成型制备的层状ZrB2-SiC复合材料层厚均匀,界面平直,弯曲强度和断裂韧性较高,分别达到427MPa和11.3 MPa·m1/2.而室温下预压成型各层厚度不均,界面弯曲,出现界面交叉现象,弯曲强度和断裂韧性较低,分别为277 MPa和9.4 MPa·m1/2.采用素坯高温预压成型制备的层状C/ZrB2-SiC复合材料力学性能较高,主要归因于界面平直,裂纹交替通过基体层和界面层,裂纹的扩展路径变长,断裂功增加.     

Cd对纤锌矿ZnO极化特性的影响以及Zn0.75Cd0.25O/ZnO界面能带偏差的第一性原理研究

基于第一性原理GGA+U方法研究了Zn1-xCdxO合金的品格常数以及自发极化随Cd组分x的变化关系,其中极化特性的计算采用Berry-phase方法,同时计算了禁带宽度随Cd组分x的变化关系,并得到了能隙弯曲参数0.69.此外,通过计算宏观平均静电势的方法得到了(5 +3)Cd0.25Cd0.750/ZnO超晶格界面处的价带偏差为0.13 eV,导带偏差与价带偏差的比值为4/13,并且Zn1-xCdxO/ZnO界面两侧能带呈现Ⅰ型排列,这些研究结果将对Zn1-xCdxO/ZnO界面二维电子气的设计与优化起到重要作用.