Elastic behavior of saturated porous materials under undrained freezing

The elastic behavior of saturated porous materi- als under undrained freezing is investigated by using a poro- mechanical approach. Thermodynamic equilibria are used to describe the crystallization process of the partially frozen solution in bulk state and confined state in pores. By phase transition at freezing, fusion energy, thermal contraction of solid, solution and ice crystals, volume changes of crystallization build up remarkable pore pressure that induces expansion or shrinkage of solid matrix. Owing to the lower chemical potential when pore water mixes with salts, fewer ice forms in pores. Penetration of ice into the porous materials increases the capillary pressure, but limits effect on the pore liquid pressure and the strain of solid matrix. On the contrary, the pore pressure induced by solution density rises as salt concentration increases and causes significant shrinkage of solid matrix.     

应用主动作物冠层传感器对马铃薯氮素营养诊断

氮肥的充足供应是马铃薯高产的重要条件,然而氮肥的过量投入会导致资源浪费、环境污染,因此,氮素精准管理势在必行,而实时的氮素营养诊断是实现马铃薯合理氮素养分管理的前提。本研究通过在内蒙古武川县和林西县进行的田间试验,采用主动作物冠层传感器GreenSeeker对马铃薯各生育时期进行实时监测,建立了传感器读数NDVI值与地上部植株氮浓度以及整株吸氮量的关系。研究表明,由于受到土壤背景的影响,苗期NDVI值与马铃薯氮营养指标相关性较差。苗期以后,马铃薯在封垄前NDVI值与植株吸氮量呈显著的指数关系(R2=0.665),封垄后NDVI值与地上部植株氮浓度呈显著的线性关系(R2=0.699),且不受地域以及生育时期的影响。结果表明,主动作物冠层传感器GreenSeeker能够用于马铃薯氮素营养诊断,该结果为进一步建立应用主动作物冠层传感器的氮肥管理提供了理论依据。     

基于可调谐多模二极管激光吸收光谱的二氧化碳浓度测量

可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)具有高分辨率、高灵敏度和快速测量等特点,是气体探测中的主流技术。使用多模二极管激光器作为光源,将多模二极管激光吸收光谱技术与关联光谱技术相结合有助于提高测试可靠性和稳定性,同时还可有效解决单模二极管激光器长时间工作时中心波长随外界温度或机械特性的变化而发生偏移的问题。以1 570 nm多模二极管激光器为光源,利用多模二极管激光关联光谱和波长调制的气体测量技术(TMDL-COSPEC-WMS),通过计算待测气体和参考池气体之间二次谐波信号峰值高度之间的关系,实现了对二氧化碳浓度的测量。实验中二氧化碳浓度测量范围在0.6%～30%之间,计算结果表明,二氧化碳浓度与真实浓度值之间具有良好的线性关系,其线性度为0.998 7,线性拟合的斜率为1.061±0.016 8。对二氧化碳与氮气混合气体的连续测量结果表明,系统的探测极限达到335 ppm·m,对同一样品在20 min内的20次连续测量的标准偏差为0.036 7%,表明了系统良好的稳定性,所有测量结果都显示了系统用于二氧化碳气体监测的有效性。     

水热法合成碲化铋粉体及其热稳定特性

通过改变实验条件,在130 ～200℃、NaOH溶液浓度为2～8mol/L的较宽水热条件下合成出单相Bi2Te3粉体.利用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),高分辨透射电镜(HRTEM),能谱色散仪(EDAX),热分析系统(TG-DTA)对产物的物相组成,形貌特征和晶体结构,热稳定性进行了研究.结果表明当不添加表面活性剂时,在一定反应温度下,NaOH溶液浓度不仅是合成纯Bi2Te3粉体的重要因素,而且影响所得Bi2Te3粉体的晶体形貌和晶粒尺寸.当NaOH溶液浓度较低、反应温度较高时,以原子结合方式生成Bi2Te3,反之,以离子结合方式生成Bi2Te3.一般形成机理的提出对今后采用水热法或溶剂热法合成碲化物有一定帮助,而热稳定性的研究对实验结果提出新的要求.     

用锌粒和稀硫酸制取氢气的最佳反应条件探索

制取氢气是初中化学的重要实验,用正交设计法和Origin8.0软件生成的曲线图,以硫酸浓度、硫酸体积、锌粒质量为探索因素,探讨出制取氢气的最佳反应条件。     

焊锡接点IMC层的扩散应力

钎焊过程中在焊锡接点中形成的金属间化合物(IMC)对焊锡接点可靠性具有重要影响。在原子扩散效应下,回流焊和等温时效过程中IMC层的生长会在其内部产生应力,其微结构也发生变化,致使IMC层和整个焊点的力学性能下降。本文基于扩散反应机制,研究了由于原子扩散产生的IMC层的扩散应力。首先建立了焊锡接点IMC层生长早期微结构特征的2界面(Cu/Cu6Sn5/Solder)分析模型,然后运用Laplace变换法求解扩散方程得到了Cu原子在IMC层中的浓度分布;采用把原子扩散作用转换为体应变方法,计算了IMC层在形成和生长过程中应力的解析解。结果表明：IMC层中的扩散应力为压应力,最大值位于Cu/IMC界面处,大小与扩散原子浓度密切相关;随着时效时间的增加,扩散应力增大,但最终趋于稳定并沿IMC厚度方向线性变化。     

A continuous analytic channel potential solution to doped symmetric double-gate MOSFETs from the accumulation to the strong-inversion region

A continuous yet analytic channel potential solution is proposed for doped symmetric double-gate (DG) MOSFETs from the accumulation to the strong-inversion region. Analytical channel potential relationship is derived from the complete 1-D Poisson equation physically, and the channel potential solution of the DG MOSFET is obtained analytically. The extensive comparisons between the presented solution and the numerical simulation illustrate that the solution is not only accurate and continuous in the whole operation regime of DG MOSFETs, but also valid to wide doping concentration and various geometrical sizes, without employing any fitting parameter.     

烷基苯磺酸钠胶团的ESR研究

利用ESR测定了自由基探针5-doxyl stearic acid在烷基苯磺酸钠溶液中超精细偶合常数（A_N）和旋转相关时间（τ_R）. 根据A_N随浓度的变化规律测定了表面活性剂的临界胶团浓度（cmc）,并与表面张力法的结果作了对比. 通过分析A_N和τR数据,讨论了位于磺酸根邻位的疏水短链的长度变化对胶团微极性和微粘度的影响. 结果表明,当疏水短链的碳原子数增加时,临界胶团浓度降低,胶团微极性增加,胶团微粘度降低.     

稳态荧光探针法研究槐糖脂生物表面活性剂的胶束化行为

应用稳态荧光探针法测定了非离子生物表面活性剂槐糖内脂临界胶束浓度(CMC)和胶束聚集数(N_agg),并考察了添加无机电解质和短链脂肪醇对槐糖内酯CMC的影响。结果表明,槐糖内酯的CMC为1.3×10-4 mol·L-1,并随加入电解质浓度的升高而略有降低,外加短链脂肪则使其CMC值升高;在4~8倍的CMC浓度范围内,槐糖内酯溶液N_agg随其浓度增大而增大,但胶束聚集数较小,为4~8个;激光纳米粒径结果显示槐糖内酯胶束动态直径较大且分布较为集中,平均约为90 nm。槐糖内酯胶束具有聚集数小而直径大的特点,表明该生物表面活性剂所形成的胶束排列较为松弛。     

利用CALIPSO卫星数据对大气气溶胶的去偏振度特性分析研究

应用CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation)卫星数据,对大气中的气溶胶等目标进行了去偏振度计算及分析.结果表明,目标后向散射去偏振度信息,能够很好表征大气气溶胶的构成种类、目标特征、垂直高度分布等特性.气溶胶的去偏振特性,为大气气溶胶的特性与分布情况等研究提供了新的方法与定量化参考参数.CALIPSO数据研究方法和结果,对全球气候变化原因、大气污染、沙尘暴等研究有重要的参考价值.