SHPB测试中的均匀性问题及恒应变率

利用一维应力波理论对霍普金森压杆(SHPB)测试中的均匀性问题作了较为详尽的讨论,对测试中各种加载波形的优缺点及各参数对均匀性的影响进行了分析与评估。给出了测试脆性材料时实现恒应变率加载的加载条件。对在满足应力均匀性要求下SHPB的可测应变率范围作了讨论并修正了前人不完善的结论。讨论了考虑均匀性时应采用的测试数据处理方法。利用图解的方法对弹塑性材料测试时的均匀性问题及相应加载要求作了定性分析,指出对弹塑性材料,测试中的应变不均匀也应予以考虑。     

大视场CCD成像系统像面均匀性测试技术研究

以光度学为理论基础,研究了大视场CCD成像系统像面均匀性测试技术。论述了600~800mm非对称、双半球不等半径积分球的设计方案。对像面均匀性测试系统的积分球出口进行了测试,出口处的照度不均匀性不高于2.3%,照度不稳定性不高于2.7%,积分球后半球内表面的亮度不均匀性不高于4.4%。在对测试结果进行误差分析的基础上,对大视场CCD摄像机进行了实际测试。结果表明,该装置可广泛应用于光电成像系统的像面均匀性测量。     

弯管电渗流场的数值模拟及研究

给出了管道中电渗流的物理模型和数学方程 ,采用坐标变换和有限差分法对电渗流场进行了数值模拟 ,对直管和 1 80°弯管数值模拟的结果与现有的结果符合较好。在此基础上 ,对 1 80°弯管的内壁形状进行改进 ,弯道内壁的弧半径增加了 1 2 .5 % ,使内外壁弧长更接近并对其进行了数值模拟 ,结果发现这种改进能提高弯道电渗流场内外壁之间速度分布的均匀度 ,因而提高电泳分离的分辨率     

复眼透镜提高液晶投影照明系统的能量利用率

照明系统是液晶投影仪的重要组成部分．它将直接影响到投影仪的光能利用率以及色彩等系统性能。对于复眼照明系统,复眼透镜的良好设计可以大人提高系统的能量利用率。在对液晶投影照明系统的原理进行分析的基础上,提出了两种复眼透镜的设计方案。两种方案均采用矩形子复眼,便于设计和加工。通过对复眼透镜中每个子复眼进行偏心以及改变其形状大小来提高系统能量利用率。计算机模拟结果表明,两种设计方案与传统设汁相比,在光能利用率上分别提高了16．5％和26．3%,并且具有较高的均匀性。最后,还对两种复眼透镜的设计方案进行了分析和比较。     

一种可拆装式的脑外科手术用磁共振成像线圈

在临床磁共振成像(MRI)应用中,射频线圈的设计是非常关键的,针对不同的应用目的,合适的线圈能获得质量更好的图像. 有的应用需要线圈提供均匀性较好的射频场,而有的应用则需要线圈在特定区域内提供高的信噪比(SNR). 但是线圈很难同时得到好的射频场（B₁场）、空间均匀性和高的SNR,需要根据实际应用情况进行折衷设计. 针对MRI在脑外科手术中的应用特点,设计并制作了一种新颖的、适用于脑外科手术的MRI接收和发射共用射频线圈. 该线圈采用可分拆式结构,在脑外科手术支架上可以进行反复组装和拆卸,减少了MRI对医生手术的影响. 仿真结果和人体成像实验表明,该线圈能产生均匀的射频场、有较高的SNR和较大的成像范围,满足脑外科手术的需要.     

Extension of the DSMC method to high pressure flows

A collision-limiter method, designated as equilibrium direct simulation Monte Carlo (eDSMC), is proposed to extend the DSMC technique to high pressure flows. The method is similar to collision-limiter schemes considered in the past with the important distinction that for inviscid flows, equilibrium is enforced in the entire flow by providing a sufficient number of collisions, based on pre-simulation testing. To test the method with standard DSMC and Navier–Stokes (NS) methods, axi-symmetric nozzle and embedded-channel flows are simulated and compared with experimental temperature data and pre-existing calculations, respectively. The method is shown to agree with third-order Eulerian nozzle flows and first-order channel flows. Chapman–Enskog theory is utilized to predict the range of initial conditions where eDSMC is potentially useful for modeling flows that contain viscous boundary layer regions. Comparison with supersonic nozzle data suggests that the eDSMC method is not adequate for capturing the large variation in flow length scales occurring in supersonic expansions into a vacuum. However, when eDSMC is used in combination with the baseline-DSMC method a near-exact solution is obtained with a considerable computational savings compared to the exact DSMC solution. Viscous flow channel calculations are found to agree well with an exact Navier–Stokes (NS) calculation for a small Knudsen number case as predicted by Chapman–Enskog theory.     

轴向尺寸对泡沫铝动静态力学性能的影响

通过材料密度均匀性分析得知,泡沫材料密度分布的均匀性越差,尺寸的影响越明显,对于密度分布区间小、并符合正态分布的试件,尺寸的影响较小.根据Hopkinson杆动态测试的应力均匀性假定,利用石英片监测试件左右端面达到应力均匀所需的时间,试件轴向尺寸越大,惯性效应的影响也越大.选择合适的尺寸,将试件的惯性效应(波动效应)与...     

Characterization of wafer-scale MoS2 and WSe2 2D films by spectroscopic ellipsometry

Here, we present the spectroscopic ellipsometry investigation of synthetically grown wafer-scale two-dimensional (2D) MoS₂ and WSe₂ films to access quality and thickness uniformity. MoS₂ and WSe₂ samples were grown by chemical vapor deposition and atomic layer deposition, respectively. Complex dielectric function ($\epsilon ={\epsilon }_1+i{\epsilon }_2$) and thickness information of these 2D films were extracted from the measured data using multilayer optical calculations. Broad spectral range (1.2–6 eV) and multiple angles of incidence were used to reduce correlations among fitting parameter. Lineshape of ε of MoS₂ and WSe₂ monolayer films are consistent with literature but shows higher values, suggests better quality of our samples. Eight-inch wafer size MoS₂ monolayer sample shows ～ 70% uniformity with an average thickness of 0.65 ± 0.2 nm, and three-layer WSe₂ sample of 8 × 1 cm² area shows ～ 80% uniformity with an average thickness of 2.5 ± 0.4 nm. Our results will be helpful to accelerate commercialization process of 2D devices.     

多频多色光谱角色散束匀滑新方案

典型的光谱角色散技术中,由于光束带宽受限于高效三倍频,因而无法通过增大带宽来进一步改善焦斑均匀性.结合对四色打靶方案和多级相位调制技术的综合分析,提出了多频、多色光谱角色散束匀滑新方案.该方案能在保持高效三倍频基础上,获得带宽有所加宽,光谱包络近似连续的光源,且在远场匀滑上具有更为独特的优势.结果表明,采用束匀滑新方案后,虽然焦斑会有所增大,但其均匀性却得到明显改善;与典型的束匀滑方案相比,该方案能更为有效地抑制热斑,且达到最佳匀滑效果所需的时间有所减短.此外,通过对阵列光栅中子光栅刻线方向的自由组合可以实现多维光谱角色散的效果.     

全息波导显示系统中输出光栅的优化

全息波导显示系统中输出光栅的衍射效率、位置和长度对整个显示系统的光强输出均匀性及能量利用率有重要的影响.通常输出光强均匀性由输出光栅的衍射效率决定,能量利用率受多重光栅的位置和长度影响.本文以中心视场光束的输出光强均匀为目的,对相应输出光栅衍射效率的位置分布进行优化与曲线拟合,得到输出光栅衍射效率随输出位置连续递增的分布曲线,并应用到所有视场光束.计算结果表明,相比于传统阶梯状衍射效率分布输出光栅,全息波导显示系统中采用具有连续衍射效率分布输出光栅时的光强输出均匀性得到明显提升.针对部分衍射光束未能进入出瞳的现象,提出错位优化法,按照出瞳大小和使用距离优化各重输出光栅的位置和尺寸,减小了光栅的无效衍射区域,提高了出瞳范围内的能量利用率.