多层纳米薄膜结构热物性重构

基于谐波探测技术测量材料导热系数和热扩散系数的基本原理,给出3ω法用于多层纳米薄膜结构热物性实验表征的方法.考虑了层间接触热阻的作用,在频域内定义了热阻抗的概念.理论分析了各层纳米薄膜的导热系数、热扩散系数等热参数对加热膜温度波动影响的敏感性.将敏感系数与实验数据处理相结合,利用三次谐波的实部和虚部分量测量了ZrO2/SiO2增透膜多层膜结构中各层的导热系数和热扩散系数.该方法可用来有效表征其他微纳米结构的热性能.     

连续纠缠态表象的几种Schmidt分解、物理意义与应用

在两粒子连续纠缠态表象|η〉的基础上分别导出了此纠缠态在坐标、动量表象和粒子数表象中的Schmidt分解,阐述了其物理意义.并且,用|η〉的Schmidt分解直接给出单模压缩算符对纠缠态的作用结果、双模平移算符的纠缠态表象以及平移算符在Fock空间的矩阵元.文章的讨论可以推广到多粒子连续纠缠态情形.     

适用于非常规工作环境中热释电型激光能量计的研制

现有的激光能量计传感器灵敏度系数都与其所处环境温度有关,在-50℃～70℃的温度范围内,灵敏度偏差较大,直接影响测量结果。为了达到消除环境温度的影响,采取在不同环境温度下对热释型能量计的灵敏度进行校准的研究方法。该校准方法与普通激光能量计的校准方法的不同之处在于对热释电型能量计进行校准时,温度由室温扩展到-50℃～70℃的温度范围。利用环境试验箱,每隔10℃固定一个温度点,进行激光能量的测量实验,得到各个温度点所对应的灵敏度修正系数,再借助最小二乘法建立起各个温度点上能量计灵敏度系数同环境温度的函数关系,从而实现了-50℃～70℃的温度范围内激光能量的准确计量。研制能直接工作于非常规工作环境下的热释电型激光能量计,对解决激光能量测量的外场需求有一定现实意义。     

Spectroscopic properties of thulium ions in bismuth silicate glass

A new type of bismuth silicate glass (Bi2O3-SiO2-ZnO-Al2O3-La2O3) doped with Tm2O3 is prepared by melt-quenching method. The thermal stability of the glass is examined by differential scanning calorimetry. No crystallization peak is found. Using the absorption and emission spectra, the absorption and emission cross-sections are calculated. Their maximum data are 2.9×10-21cm2 at 1663 nm and 4.7×10-21cm2 at 1826 nm, respectively. Using the Judd-Ofelt theory, the radiation transition probabilities and radiative lifetimes are obtained. The extended overlap integral method is applied to analyze energy transfer process among the Tm3+ ions. The transfer constants of cross-relaxation and energy migration among the Tm3+ ions at the 3H4 level are 7.60×10-40 and 14.98×10-40 cm6 /s, respectively. The critical transfer radius for cross-relaxation is 0.99 nm. The cross relaxation process is easy to realize and is favorable for obtaining ～2-μm laser.     

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。     

土壤源热泵系统冷凝热回收的优化研究

文中提出了一种土壤源热泵冷凝热回收系统,能够减少冬夏两季土壤源热泵系统从土壤冷热源排放吸收热量不均对土壤温度场所造成的影响,并结合火用平衡方程建立了土壤源热泵系统冷凝热回收的优化模型。基于此模型,探讨了系统冷凝器和地下埋管的优化配置,通过模拟计算对该系统在制冷工况下改进前后的运行情况进行了分析对比,结果显示土壤源冷凝热回收系统应用于实际工程能够提高整个系统的COP以及火用效率。     

热声热机声场的格子气分析

从格子气自动机演化方程恢复了宏观热声方程,采用D2Q9热格子气模型模拟热声热机系统的压力场、温度场和速度场,获得压力驻波的传播和反射过程。模拟结果显示,在所给模拟条件下压力波具有非线性的特征,变截面附近的流场区域会产生引起非线性耗散的涡流。本文也分析了谐振管几何尺寸及格子气粒子密度对系统频率和压力的影响,验证了热声热机格子气模型的有效性。     

基于矿物质定量热分析的灰熔融反应动力学

利用矿物质定量热分析理论对三种典型煤样灰熔融过程进行了详细分析,借助化学反应动力学相关概念,计算了灰样熔融反应动力学参数,结果表明:灰样熔融过程呈明显的三阶段反应过程,即初始熔融阶段、矿物共熔阶段以及熔融末期;熔融初始阶段反应活化能均大于后面两个阶段,矿物共熔过程活化能较初始阶段明显下降;在理论上证明了灰熔融逐渐加剧的过程。     

双势阱中冷原子的关联隧穿

研究了在不同的相互作用和隧穿耦合强度比值情况下双势阱中冷原子的隧穿现象.两格点Bose-Hubbard模型不能完全解释实验.为此,对此模型做了高阶修正.取双势阱的基态和第一激发态作基矢,写出哈密顿量的表示,解释了用两格点Bose-Hubbard模型分析实验时参数不能定量符合的原因.另外,通过计算两阱中原子纠缠度的变化,结合三态上原子布居数分布,直观描述了整个隧穿过程.     

比真空更隔热的装置

<正>由于热物体会向周围空间辐射热量,因此人们都认为真空环境更能减少传导。然而美国斯坦福大学的范汕洄(Shanhui Fan)和同事发现真空环境并不能隔热,因为真空中还是有物质的。