高功率半导体激光器低温特性分析

研制了一套微通道封装结构半导体激光器的低温测试表征系统,实现了对高功率半导体激光器在-60℃～0℃低温范围内的输出功率、电光转换效率和光谱等关键参数稳定可靠的测试表征.采用计算流体力学及数值传热学方法,模拟了无水乙醇、三氯乙烯以及五氟丙烷三种载冷剂的散热性能.模拟结果表明,压降均为0.47bar时,采用无水乙醇作载冷剂的器件具有最低的热阻(热阻为0.73K/W)和最好的温度均匀性(中心和边缘发光单元温差为1.45℃).低温测试表征系统采用无水乙醇作为载冷剂,最大可实现0.5L/min的载冷液体流量,最多能容纳5个半导体激光器巴条同时工作.基于该低温测试表征系统,对微通道封装结构976nm半导体激光器巴条在6%占空比下的低温特性进行了研究.测试结果表明,载冷剂温度由0℃下降到-60℃,半导体激光器的输出功率由388.37 W提升到458.37 W,功率提升比为18.02%;电光转换效率由60.99%提升到67.25%,效率提升幅度为6.26%;中心波长由969.68nm蓝移到954.05nm.器件开启电压增加0.04V,阈值电流降低3.93A,串联电阻增加0.18mΩ,外微分量子效率提高11.84%.分析表明,阈值电流的减小及外微分量子效率的提高,是促使半导体激光器在低温下功率、效率提升的主要因素.研究表明,采用液体微通道冷却的低温工作方式,是实现半导体激光器高输出功率、高电光转换效率的一种有效手段.     

利用傅里叶变换研究阔叶材纤维细胞尺寸

利用傅里叶变换图像处理技术测量阔叶材纤维细胞尺寸。把每一个纤维细胞都用其中心的一个长九个像素点,宽两个像素点的线段点图(LCDM)来表示,进行傅里叶变换(FFT),其能量光谱图(PSP)在水平和垂直方向上的频率分布,除零值以外的最大值,即为细胞径向、弦向直径。实验结果表明,该方法与光学显微镜、图像处理软件的结果基本相同,说明该方法也适用于阔叶材纤维细胞尺寸的测定,扩大了其应用领域,为木材的微观分析提供新方法和新的研究方向。     

量子包络代数Uq(An)的Gelfand-Kirillov维数

定义一个 PBW 代数V_q(A_n)使得量子包络代数 U_q(A_n)是其同态象,对 V_q(A_n)用Gröbner-Shirshov基方法计算量子包络代数U_q(A_n)的Gelfand-Kirillov维数。     

π-逆半群的半直积

本文研究π-逆半群,给出了两个一般半群的半直积是π-逆半群的充要条件．     

芦荟大黄素对斑马鱼胚胎发育及运动行为学的毒性研究

以斑马鱼胚胎为模型,研究芦荟大黄素对胚胎发育和行为学的影响。结果显示,1.0 μg/mL及以上浓度的芦荟大黄素对斑马鱼胚胎有致死作用,随着浓度的增加和作用时间延长而增强。芦荟大黄素对斑马鱼胚胎的孵化过程有阻滞作用,1.0 μg/mL及以上浓度的芦荟大黄素使斑马鱼胚胎出现了卵黄延伸异常、发育迟缓和身体弯曲等畸形现象,但是对斑马鱼仔鱼的运动行为学无明显影响。本实验结果提示,临床应用芦荟大黄素治疗如孕妇这类特殊病人时,应充分考虑药物的剂量和用药时间。     

多壁碳纳米管与基体之间界面热输运分子动力学模拟

碳纳米管与基体之间的热耦合对纳米结构界面热输运起主导作用。采用非平衡态分子动力学模拟了垂直生长多壁碳纳米管与Si基体之间的热耦合,得到界面热导的温度效应和作用力效应并利用声子输运理论进行了分析。低温下多壁碳纳米管与Si之间声子的态密度匹配较好,界面热输运能力主要取决于界面两侧低频声子的耦合振动,高温下近界面区域内热输运能力受高频声子的非弹性散射影响而逐渐增强。随着范德瓦尔斯力增强,界面热导线性增大。     

表面形貌对沸腾换热影响的实验研究

以去离子水为工质,通过实验研究了外形尺寸为16 mm×24 mm,表面为紫铜光面、120目砂纸打磨表面、腐蚀表面及槽道表面上的池沸腾换热现象。结果表明,4个换热面上的换热热流密度随着ΔT的增大而增大,腐蚀表面、砂纸打磨表面及槽道表面的沸腾换热均强于光滑面,轻微腐蚀更有利于沸腾换热;当ΔT<4 ℃时,4个换热面均无气泡产生;当ΔT=6 ℃时,120目砂纸打磨面具有比槽道面更好的沸腾换热效果。     

图是极大3限制边联通的充分条件

设S是连通图G中的一个边子集。若G S不连通且它的每个连通分支的阶至少为k,则称S是G的一个k限制边割。图G的最小k限制边割的边数称为G的k限制边连通度,记为λκ(G)。定义ξκ(G)=min{|［X,X］|:|X|=k,G［X］连通},其中X=V(G)＼X。若λk (G)=ξk(G),则称G是极大k限制边连通的。设G是一个围长至少为5的λ3 连通图。本文证明了若G中不存在5个点u1,u2,v1,v2,v3使得d(ui,vj)≥3(i=1,2;j=1,2,3),则G是极大3限制边连通的。     

基于BP算法的海洋装备应用的SOFC系统温度模型的研究

基于BP算法,建立了海洋水下装备应用的SOFC系统的热管理模型,并对模型进行线性化预测。分别通过对燃烧室、换热器和电堆的模型的反复训练,选择合适的参数,并对训练好的模型进行测试,测试结果与实际数据之间的误差满足要求。利用同样的数据对SOFC系统的基于BP算法的模型进行了训练和测试,测试结果与实际数据之间的误差在±1 ℃左右。该模型可以为SOFC供电系统样机的研制提供重要的理论和方法支持。     

基于多孔普鲁士蓝/金复合材料的酶电化学传感器的研究

以氢气泡为模板,利用电化学沉积等手段制备微/纳米多孔普鲁士蓝/金复合材料。通过化学修饰将葡萄糖氧化酶固定于复合材料表面,构建具有高灵敏度的电化学葡萄糖传感器,并采用计时电流法研究该传感器对葡萄糖的电化学催化活性。结果表明,该电化学传感器对葡萄糖的响应速度为7 s,检测线性范围为0.05~3.75 mmol/L。此外,该酶传感器还具有良好的重现性和稳定性。