拉曼增益对三类有限背景解传输特性的影响

基于含有拉曼增益效应的自聚焦非线性薛定谔方程,数值研究了拉曼增益分别对Peregrine怪波(PS)、Akhmediev呼吸子(AB)和Kuznetsov-Ma孤子(KMS)传输特性的影响。结果表明:拉曼增益效应会使怪波、AB和KMS在时间方向上发生分裂,且拉曼增益系数越大,分裂速度越快;拉曼增益效应还会使三种孤子解传输距离方向上的峰值功率增大,相邻两最大压缩脉冲之间的距离缩短,且拉曼增益系数越大,最大峰值功率越大,相邻距离越小。     

基于线结构光的双目三维体积测量系统

针对工业应用中工件的体积测量问题,设计了一个基于双目立体视觉原理的体积测量系统。线结构光投射到被测物表面产生变形的激光条纹,精确提取光条中心线,利用极线约束实现左右图像特征点匹配;根据双目视觉原理,由光条图像坐标计算出其在相机坐标系下的三维坐标,完成三维重建;将相机坐标系下的三维点云转换到理想的世界坐标系下,经过积分计算得到被测物体积。采用该系统对不规则棱锥实现三维重建,并完成体积测量。实验结果表明该方法具有一定的可行性和有效性,在工业检测领域有较好的应用前景。     

太赫兹波段石墨烯等离子体的增益特性

基于麦克斯韦方程组和物质本构方程对石墨烯表面等离子体进行了研究.从理论上探索了石墨烯表面等离子体激元在太赫兹波段的增益特性曲线,并且讨论了石墨烯表面等离子体增益与石墨烯中载流子浓度、石墨烯所处温度以及载流子动量弛豫时间的关系.研究结果表明:在太赫兹波段增益峰值随着石墨烯载流子浓度的增加而发生蓝移,并且在所讨论的温度范围内,由于增益峰所对应的频率都大于1 THz,因此温度的变化对增益峰值以及相应频率的影响不大,即在不同的温度下,相同载流子浓度所对应的增益曲线上峰值的位置和强度几乎相同;增益与石墨烯载流子动量弛豫时间相关,随着载流子动量弛豫时间的增加,使得激发态激励的电子增加,从而导致石墨烯表面等离子体增益变得更大,但这种动量弛豫时间的增加却因弛豫时间对受激辐射频率影响较小而并未对增益峰值位置产生影响.     

自由汇流旋涡Ekman抽吸演化机理

自由汇流旋涡形成过程中有抽吸现象发生, 是一个比较复杂的气液两相耦合过程, 其中所涉及的Ekman层耦合及演化机理具有重要的科研价值与实际意义. 针对上述问题, 提出了一种自由汇流旋涡Ekman抽吸演化机理建模与分析方法. 基于多相流体体积VOF模型与湍动能-耗散(k-ε)模型, 建立了面向汇流旋涡Ekman抽吸演化的两相动力学模型. 基于上述模型, 分析初始转动速度分量、排流量与Ekman抽吸过程的内在联系, 并揭示相关流场分布规律. 研究结果表明: 初始扰动不同, 汇流旋涡的吸气孔、抽气孔距离容器底面边界的高度保持不变; 初始扰动加强, 吸气阶段转速增加, Ekman边界层厚度及抽吸高度增加, 抽吸、贯穿阶段Ekman抽吸现象减弱; 初始扰动恒定, Ekman抽吸高度保持不变, 与排流量变化无关. 研究结果可为自由汇流旋涡形成机理方面的研究提供有益参考, 也可为冶金、化工领域的旋涡抑制控制提供技术支持.     

基于单层反射超表面的宽带圆极化高增益天线设计

基于Pancharatnam-Berry相位原理, 设计了一种宽带圆极化反射聚焦超表面并将其应用到提高天线增益中. 首先提出了一种变形十字超表面单元, 在11-16 GHz频带范围内能够实现高效同极化转换, 并基于该单元构建了宽带反射聚焦超表面. 仿真结果表明, 垂直入射的右旋圆极化平面波宽带聚焦效果明显. 然后利用单向阿基米德螺旋天线对超表面进行照射, 其辐射的球面波经超表面反射后得到了近平面波, 有效地提高了天线的增益. 最终对所设计的天线系统进行加工并测试, 结果表明系统的-1 dB增益带宽达到25% (12.5-16 GHz), 在该频带范围内峰值增益均高于19 dBc且轴比小于3 dB. 此外, 在12-15.5 GHz范围内天线口径效率均超过50%.     

基于Vague集的创新生态系统生态位适宜度评价模型研究

将Vague集理论推广到创新生态系统生态位适宜度评价问题中,提出了Vague集超体积生态位的概念,并在此基础上构建了创新生态系统生态位适宜度评价模型.模型给出了基于踌躇度有序加权适宜度(π—OWA)算子的生态因子赋权方法;构建了基于Vague集的生态位最适值确定方法和适宜度评价方法.最后,通过算例验证了评价模型的有效性和可行性.     

流动控制方程中对流项离散格式的比对分析

首先在有限体积法的基础上,针对流体流动控制方程中一阶对流项的离散问题,通过选用不同的控制节点来产生、分析已有的插值函数,从而形成不同的离散格式;其次,通过应用一定的数值算例来对各离散格式进行了相应的数值比对、分析,得出了影响问题求解的一些因素,选取出了一种相对比较稳定、高效的对流项离散格式.     

填充吸附剂微萃取技术及其在微小体积样品萃取应用中的研究进展

微萃取技术是分析化学领域发展迅速,且已经得到广泛应用的样品前处理技术。填充吸附剂微萃取(MEPS)是一种微量固相萃取技术,使用微量的吸附剂填充于微量注射器,通过反复抽推方式使样品多次流经吸附剂以完成样品吸附萃取过程,萃取后的样品可直接用于色谱分析。典型的MEPS萃取设备包括MEPS注射器和MEPS吸附床(BIN)。MEPS优化的主要因素为MEPS处理过程的参数,包括样品流速、样品量与样品萃取循环次数,吸附剂及淋洗、洗脱溶剂的种类和体积,还需要考虑样品基质对MEPS性能的影响和样品残留和重复使用问题。MEPS中最重要的部分是吸附剂,主要有商品化的MEPS吸附剂,包括硅基的Silica、C18、C8等,碳材料的Hypercarb和聚苯乙烯聚合物类的SDVB、HDVB吸附剂等。研究用的吸附剂包括分子印迹材料、限进分子印迹材料、碳基材料、导电聚合物类材料、改性硅基材料及共价-有机骨架材料等。MEPS结合多种分析仪器已经成功应用于从不同基质中提取单一或多种分析物,所涵盖基质包括生物样品(尿液、唾液、血浆或血液)、河流水体或生活污水以及几种食品和饮料。MEPS处理复杂生物基质样品时,通常需要稀释样品、除蛋白质等预处理。MEPS具有需要样品体积小、操作快速等特点,在生物基质样品分析中有望得到更广泛的使用。在环境样品中,该技术可与现场便携仪器联用,未来将有望在现场进行快速检测,并于易分解样品等方面发挥作用。     

非线性增益介质中强激光热像的演化规律

高功率激光系统中的热像效应可能导致光束的峰值功率剧烈增加,增益非线性介质会使这种光强增幅更为强烈。基于菲涅尔-基尔霍夫衍射理论和非线性近轴波动方程,对强激光在增益克尔介质工作在饱和区时的热像产生过程进行理论分析,将光束传输方程中增益饱和部分进行麦克劳林展开,取其近似,经过推导得出了介质薄近似时热像强度解析式和热像位置。通过数值模拟对解析结论预测的热像强度和位置进行验证。仿真结果表明,热像的位置在衍射物相对于介质对称处,热像强度解析结果与模拟结果相符,在薄介质时,解析解与模拟结果拟合较好。热像强度随非线性介质内非线性效应增强而停止增加,此外,讨论了热像强度随调制类型的变化。     

凝胶渗透色谱在高聚物分子量测定中的应用

本文综述了近年来凝胶渗透色谱在油溶性和水溶性高聚物分子量测定中的应用,着重分析测试条件对水溶性样品分子量的影响并归纳了解决的办法。同时,介绍了配备紫外可见和示差折光检测器、示差和光散射检测器后凝胶色谱的应用。此外,还概述了几种常见高聚物分子量的标定和校准方法,以便多种方法相互验证,得到较准确的分子量值。