利用自由曲面进行微变焦共形光学系统设计

为使万向支架式共形导引头光学系统获得更大的无渐晕观察视场,设计了利用自由曲面进行像差平衡补偿的折反射式微变焦共形导引头光学系统.系统在所有观察视场中的均方根点斑直径都接近或小于像元尺寸,且在非零搜索观察视场中都具有接近衍射极限的成像质量,该方法使共形光学系统获得大的无渐晕观察视场成为可能.     

Simulation of Dual Frequency Capacitive Sheath over a Concave Electrode in Low Pressure

A self-consistent two-dimensional （2D） collisionless fluid model is developed to simulate the characteristics of a dual frequency capacitive sheath over an electrode with a cylindrical hole. The model consists of 2D time-dependent fluid equations coupled with Poisson＇s equation, in which the low-frequency （LF） and high-frequency current sources are applied to an electrode. Thus, the so-called equivalent circuit model coupling with the fluid equations will be able to self-consistently determine the relationship between the instantaneous voltage on the powered electrode and the sheath thickness. The time-averaged potential, electric field, ion density in the sheath and ion energy distributions at the bottom of the hole are calculated and compared for different LF frequencies. The results show that the LF frequency is crucial for determining the sheath structure. The existence of the cylindrical hole on the electrode obviously affects the sheath profile in the parallel to the electrode and makes the sheath profile tend to adapt the contours of the electrode, which is the plasma molding effect.     

电动效应作用下微通道内粒子运动的数值模拟

本文采用有限体积法数值模拟了轴向方波电场和直流电场作用下,具有不同电泳淌度粒子的运动情况.结果表明,在半个方波电场周期内,具有不同电泳淌度的粒子在相同的时间内达到各自的稳定速度,周期变化的方波电场使微粒子在微通道内做往复的运动;在直流电场作用下,两个不同电泳淌度的粒子会在轴向方向上产生位移差.定义从溶液中分离粒子的最短距离与微通道高度的比值为分离效率,数值模拟结果表明,分离效率随横向电场强度和粒子电泳淌度的增加而减小.     

流体的压强实验器

《新课标》初三物理课程,编入了“液体的压强与流速的关系”的教学内容．旨在让学生初步了解流体的压强和流速的关系及应用．由于学生缺乏直接的感性认识,认知水平有限,需要有一个直观的教具演示这一物理现象,给学生的探究提供素材,方便学生从实验中得出结论．     

基于蒙特卡罗方法的α粒子细胞S值计算

在放射性免疫治疗以及硼中子俘获治疗（BNCT）等放射性治疗过程中,粒子通过与人体组织材料相互作用产生次级电子将能量传递给人体组织,放射性核素在细胞尺度分布的不均匀性将严重影响靶区剂量分布。为深入了解放射性核素在细胞中不同位置分布对靶区剂量影响,采用基于历史凝聚算法的Monte Carlo 工具包Geant4编写了细胞S值计算程序。计算了2种细胞尺寸,12种粒子能量,3种源分布方式的细胞S值,与医学内照射剂量（MIRD）委员会解析算法的计算结果进行对比,发现两者差异在1%以内。证明了Geant4在m尺度下细胞剂量计算的可行性,并对BNCT治疗过程中产生的粒子(1.47 MeV与1.78 MeV)的细胞S值进行计算。     

低能N离子注入对蚕豆根尖细胞的诱变效应

为了研究低能N离子束的细胞遗传学效应, 以不同剂量的N离子束对蚕豆种子的种胚进行辐照, 观察分析根尖细胞的微核率、 有丝分裂指数和染色体畸变效应。 研究发现, 离子束的注入抑制了根尖细胞的有丝分裂, 干扰了正常的有丝分裂过程, 引发了染色体的结构、 行为和数目畸变; 随着离子注入剂量的增加, 微核率增加、 有丝分裂指数降低、 染色体畸变率增加。 In order to study the cytogenetic effects of low energy nitrogen ion irradiation, broad bean seed embryo was irradiated by different doses of nitrogen ions. Micronucleus rate, mitotic index and chromosome aberration in root tip cells were analyzed. The results showed that the injection of ions inhibited mitosis of root tip cells, interfered the normal process of mitosis, caused aberrations of chromosome structure, behavior and number. The frequency of micronucleus and chromosomal aberrations increased with the increasing radiation dosage, while mitotic index decreased.     

超临界流体Rayleigh-Bénard对流的数值模拟研究

物质气液临界点附近热物理性质发生剧烈变化,会出现一种对热力学平衡有显著加速作用的热声活塞效应。而在长时间尺度上,因重力作用而产生的Rayleigh-Bénard对流在活塞效应的影响下,其表现出来的物理特性与普通流体相比存在较大的差异。我们通过SIMPLE方法对超临界氮在不同临界距离下的自然对流发生过程进行数值模拟,结果显示当流体热力学状态接近临界点时,对流作用的发生取决于边界层内热羽流的形成,并且具有明显的湍流特征,而随着离开临界点的距离加大,流场的形成逐渐过渡到一般可压缩流体的情形。     

柴油机进气道喷射甲醇的排放与经济性研究

在一台增压中冷的电控单体泵柴油机上采用柴油/甲醇组合燃烧（DMCC）方式进行排放特性与经济性试验研究。结果表明:采用DMCC方式能够大量减少NO_x排放,同时CO₂排放也有所降低。可以通过在排气管上加装氧化催化转换器（DOC）很好地清除掉DMCC方式增加的HC和CO排放,其催化效率在90%以上,比原机排放低很多,DMCC方式的甲醛排放比原机高,DOC对其催化率达98%,接近超低排放。DMCC模式外特性的热效率提高了7.607%,且存在一个最佳燃料匹配区间。     

空间调制傅里叶变换红外光谱仪多级微反射镜倾斜误差分析

空间调制傅里叶变换红外光谱仪无可动部件,系统稳定而紧凑,而且程差可控,可实现在线监测和实时检测。多级微反射镜是光谱仪干涉系统的关键器件,其在系统中的位置精度对光谱仪性能影响很大。本文对多级微反射镜的倾斜误差引起的光程差变化进行了理论计算,并利用光学软件进行了模拟仿真。分析结果表明,随着多级微反射镜倾斜角度的增大,干涉图对比度下降,对应的光谱图脉冲谱线展宽,信噪比下降,严重时会出现波数偏离。以上分析方法对后期系统公差分配及装调有着重要的指导意义。     

基于动态溶胀法制备中空聚合物微球

以表面带正电荷的m级聚苯乙烯微球为种子,经过甲苯、二乙烯基苯溶胀,聚合与包覆等过程制备了直径约5 m的中空聚合物微球。研究了溶剂类型、溶剂用量对动态溶胀法制备的中空聚合物微球粒径、分布和结构的影响,讨论了中空聚合物微球的形成机理。结果表明:添加一定量甲苯、二甲苯等挥发性溶剂是动态溶胀法形成中空聚合物微球的前提;甲苯用量越多,溶胀后形成的中空结构越明显,孔径越大;选择低溶解性的二甲苯溶剂更有利于中空结构的形成。