热辐射通量对沥青改性PMMA燃烧特性的影响

采用本体聚合法制备沥青改性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)块体,研究了热辐射通量对其热释放速率平均值、质量损失速率平均值、点燃时间、CO及CO_2产率的影响。结果表明,添加沥青的PMMA点燃后300 s内平均热释放速率由569 kW/m~2降低到了525 kW/m~2,沥青使其燃烧更加平稳;沥青改性PMMA的平均热释放速率、质量损失速率和CO产率与热辐射通量成线性递增关系;点燃时间随着辐射通量的增加而呈指数衰减趋势;CO_2产率在热辐射通量低于40 kW/m~2时基本不变,高于40 kW/m~2时呈线性递增。添加沥青之后PMMA能够平稳燃烧使其可以作为锥形量热仪标准物质候选物,得到的燃烧特性与热辐射通量的函数关系式为其不确定度评估提供了依据。     

Fuzzy control for the precision water bath of the heat exchange calorimeter

Fuzzy inference approach was applied to select the control input for the precision water bath of the heat exchange calorimeter used at a non-air-conditioned laboratory. The thermal fluctuation of the bath water was necessary to be kept within a narrow range. The cooling water or coolant kept at a temperature lower than the set temperature was circulated in the bath. The deviation corresponding to the difference between the set temperature and the observed temperature was observed as the input signal. The output or control input to be given to the heather element in the water bath was calculated by the fuzzy modus. The output function was simplified by means of circulating the cooling water. The contribution of each membership function was changed according to the thermal progress of the observed temperature of the water. The whole system including the control programs was examined by a practical water bath, and fairly good results were obtained. Reasonable recoveries were also shown for external thermal disturbances given to the controlled system.

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Zusammenfassung Zur Wahl des Regel-Inputs des Präzisionswasserbades für ein Wärmeaustauschkalorimeter in einem nicht klimatisierten Laboratorium wurde eine Unschärfeschlußnäherung angewendet. Die thermischen Schwankungen des Wassers im Wasserbad müssen in engen Grenzen gehalten werden. Das Kühlwasser oder Kühlmittel mit einer niedrigeren Temperatur als die eingestellte Temperatur wird im Bad zirkuliert. Die Abweichung durch die Differenz zwischen der eingestellten Temperatur und der gemessenen Temperatur wird als Input-Signal beobachtet. Der an das Heizelement im Wasserbad weiterzuleitende Output oder Regel-Input wird mittels des Unschärfe-Modus berechnet. Die Output-Funktion wird durch das Zirkulieren des Kühlwassers vereinfacht. Der Beitrag jeder Teilfunktion wird in Abhängigkeit vom thermischen Verlauf der gemessenen Wassertemperatur geändert. Einschließlich der Regelprogramme wurde das gesamte System an einem praktischen Wasserbad erprobt und man erhielt recht gute Ergebnisse. Akzeptable Diagnosen konnten auch für externe thermische Störeinflüsse gezeigt werden, denen das geregelte System ausgesetzt wurde.

     

Thermal expansivity,volume and the effect of pressure on the isobaric heat capacity of 1-hexanamine from 0.1 to 400 MPa at 303, 353, 403 and 453 K

The thermal expansivity of 1-hexanamine has been determined as a function of pressure up to 400 MPa over the temperature range from 303 to 453 K. Measurements were performed in a pressure-scanning calorimeter by the stepwise technique. The compressibility as a function of pressure at 303 K was determined using the technique described before. The molar volume under atmospheric pressure was determined from the density measurements with a Paar instrument. From both the molar volume as a function of pressure at 303 K and the thermal expansivities the effects of pressure on the isobaric heat capacity were determined over the whole pressure and temperature range under study.

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Zusammenfassung Im Temperaturbereich 303–453 K wurde bis zu einem Druck von 400 MPa die Wärmeausdehnung von 1-Hexanamin als eine Funktion des Druckes ermittelt. Die Messungen wurden in einem Druck-Scanning Kalorimeter durch schrittweises Vorgehen ausgeführt. Unter Anwendung derselben Technik wurde bei 303 K die Kompressibilität als eine Funktion des Druckes ermittelt. Das molare Volumen bei atmosphärischem Druck wurde aus Dichtemessungen mit einem Paar-Instrument bestimmt. Aus dem molaren Volumen als eine Funktion des Druckes bei 303 K und den Wärmeausdehnungen wurde der Einfluß des Druckes auf die isobare Wärmekapazität über den gesamten untersuchten Druck- und Temperaturbereich bestimmt.

     

Thermal expansivities ofn-hexane,n-hexanol and their mixtures over the temperature range from 303 K to 503 K at pressures up to 400 MPa

The isobaric thermal expansivities ofn-hexanol and of its binary mixtures withn-hexane have been measured in a pressure-controlled scanning calorimeter at 303 K, 353 K, 403 K, 453 K and 503 K under pressures up to 400 MPa. In both then-hexanol and its mixtures withn-hexane a regular crossing point of isotherms of thermal expansivities was observed. The value of pressure at which the crossing appeared increased with the increasing amount ofn-hexane.

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Zusammenfassung In einem druckkontrollierten Scanning-Kalorimeter wurden bei Drücken bis zu 400 MPa bei 303 K, 353 K, 403 K, 453 K und 503 K die isobare Wärmeausdehnung vonn-Hexanol und seiner binären Gemische mitn-Hexan gemessen. Sowohl bein-Hexanol als auch bei seinen Gemischen mitn-Hexan wurde ein regulärer Schnittpunkt der Isothermen der Wärmeausdehnung gefunden. Der Druck, bei dem der Schnittpunkt auftritt, steigt mit zunehmenden Gehalt ann-Hexanol.

     

Heat capacity and transition phenomena of structure I and II trimethylene oxide clathrate hydrates

Heat capacities of structure I and II trimethylene oxide (TMO) clathrate hydrates doped with small amount of potassium hydroxide (x=1.8×10^–4 to water) were measured by an adiabatic calorimeter in the temperature range 11–300 K. In the str. I hydrate (TMO·7.67H₂O), a glass transition and a higher order phase transition were observed at 60 K and 107.9 K, respectively. The glass transition was considered to be due to the freezing of the reorientation of the host water molecules, which occurred around 85 K in the pure sample and was lowered owing to the acceleration effect of KOH. The relaxation time of the water reorientation and its distribution were estimated and compared with those of other clathrate hydrates. The phase transition was due to the orientational ordering of the guest TMO molecules accommodated in the cages formed by water molecules. The transition was of the higher order and the transition entropy was 1.88 J·K^–1(TMO-mol)^–1, which indicated that at least 75% of orientational disorder was remaining in the low temperature phase. In the str. II hydrates (TMO·17H₂O), only one first-order phase transition appeared at 34.5 K. This transition was considered to be related to the orientational ordering of the water molecules as in the case of the KOH-doped acetone and tetrahydrofuran (THF) hydrates. The transition entropy was 2.36 JK^–1(H₂O-mol)^–1, which is similar to those observed in the acetone and THF hydrates. The relations of the transition temperature and entropy to the guest properties (size and dipole moment) were discussed.Contribution No 57 from the Microcalorimetry Research CenterThe authors would like to express their sincere thanks to the Nissan Science Foundation for their financial support.     

闪烁体瓦片/光纤量能器辐照损伤的进一步研究

研究了由不同闪烁体瓦片/光纤材料组成,或材料相同但构造不同的量能器模型的辐照损伤.用北京正负电子对撞机(BEPC)的电子试验束(1.1或1.3GeV)辐照了十个量能器模型.通过测量在不同累积剂量和在量能器内的不同位置上的光输出,对辐照损伤作出定量分析.还研究了损伤后的恢复及损伤与环境气体的关系.通过数据拟合发展了辐照损伤对剂量及对深度断面的校正方法.     

在羊八井测量初级宇宙线直达质子研究质子和空气核非弹性作用截面

提出了一种在高海拔通过测量直达质子来确定质子和空气核(p-air)的非弹性作用截面的方法, 并通过Monte Carlo模拟, 研究了其可行性. 假定将一台类似于KASCADE的强子量能器设置在西藏羊八井ARGO探测器的中央,选择大气簇射(AS)轴心落在强子量能器内的事例, 用全覆盖ARGO阵列作AS的反符合,用强子量能器测量非伴随的高能强子,即能以已知的效率得到一个直达质子事例样本. 利用这个样本,本工作以1%—2%的精确度还原了Monte Carlo模拟中所使用的p-air非弹性作用截面, 从而证明了这一方法的可行性.     

钨酸铅晶体抗辐射性能的测试

大型强子对撞机(LHC)运行时具有很高的辐射背景,为达到所要求的电磁量能器的测量精度对研制中的钨酸铅晶体的抗辐照性能提出了很高的要求.本文主要介绍了用⁶⁰Co的γ射线,在相应的辐照剂量率辐照下,对几种全尺寸(23cm长)钨酸铅晶体抗辐照性能的评估和测量方法.研究了晶体在侧面辐照条件下对光产额及纵向发光均匀性的影响,给出了对几种晶体的测量结果.     

工作于非标准环境下体吸收型激光能量计的研制

研究了能直接工作于非标准环境下的体吸收型激光能量计.由能量计热传导、热对流、热辐射的单位时间热交换方程推导出单位时间内能量计升温过程中热能损失的数学模型,根据数学模型对能量计整个升温过程的热损失进行补偿,使得能量计对于不同脉冲长度入射激光的测量结果重复性由4.7%提高到了0.6%,消除了能量计热损失给测量带来的不利影响.针对环境温度从-40℃变化到70℃测温用铜-康铜热电堆对1℃温差响应电压剧增30%的问题,在环境试验箱进行不同环境温度下的激光能量测量实验,得出了能量计不同环境温度下测量结果的修正系数,并利用最小二乘法建立了修正系数同环境温度之间的函数关系,使得环境温度对测量结果的影响得到了修正.     

Understanding the performance of CMS calorimeter

The performance of the CMS hadron calorimeter is studied using test beam facilities at CERN. Two wedges of brass-scintillator calorimeter are exposed to negative and positive beams with momenta between 3 and 300 GeV/c. Light produced in the scintillators are collected using wavelength shifting fibres and read out using hybrid photodiodes. Each of the wedges has 17 layers of scintillators. In one of these wedges signal from all 17 layers are grouped together while in the other each layer is read out separately. The response, energy resolution, longitudinal and lateral shower profiles are measured. on behalf of the CMS Collaboration