Versatile vacuum chamber for in situ surface X‐ray scattering studies

A compact portable vacuum‐compatible chamber designed for surface X‐ray scattering measurements on beamline ID01 of the European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble, is described. The chamber is versatile and can be used for in situ investigation of various systems, such as surfaces, nanostructures, thin films etc., using a variety of X‐ray‐based techniques such as reflectivity, grazing‐incidence small‐angle scattering and diffraction. It has been conceived for the study of morphology and structure of semiconductor surfaces during ion beam erosion, but it is also used for the study of surface oxidation or thin film growth under ultra‐high‐vacuum conditions. Coherent X‐ray beam experiments are also possible. The chamber is described in detail, and examples of its use are given.     

惯性约束聚变靶场激光束精密调焦及诊断技术

主要介绍了惯性约束聚变靶场精密调焦和诊断的实验系统,阐述了系统采用的谐波驱动器、调焦判据、图象处理等关键技术,实验中通过计算机控制采集到一系列轴向位移和相应焦斑面积的数据,可拟合出位移面积的函数变化曲线, 根据此曲线便可快速准确地确定焦面位置。     

Numerical study of unsteady flow and heat transfer of circular tangential direction jets flowing over the inner cylinder surface in the annular chamber

In order to understand the dynamics of vortices on heat transfer, the unsteady flow field of tangential direction jets flowing in the annular chamber is numerically investigated by scale-adaptive simulation (SAS). The jet Reynolds number is 332,000 based on the jet’s diameter and inflow velocity for a specific geometric model. The analogy theory is used to obtain the convective heat transfer coefficient distribution on the hub surface. Spectral analysis via fast Fourier transform (FFT) is used to analyze frequency information that flows inside the chamber. The proper orthogonal decomposition (POD) method is performed on the velocity field in the chamber and the convective heat transfer coefficient on the hub surface using a snapshot method. The fast Fourier transform helps find the dominant frequency of the unsteady flow in the chamber. The time sequence of velocity fields on the radial plane shows the presence of cyclic flapping of the jet. The proper orthogonal decomposition analysis indicates that the unsteady periodic flow phenomenon in the chamber and unsteady heat transfer on the hub surface are mainly related to the dynamics of the counter-rotating vortices caused by the jet.     

极端工况双矩形腔静压推力轴承动态特性

静压推力轴承动态特性受润滑油黏度、油膜厚度和油腔面积等因素影响, 极端工况运行过程中经常承受阶跃载荷或正弦载荷作用, 突加载荷将导致静压推力轴承动态特性改变, 表现为轴承的抗冲击能力和恢复平衡所需时间的变化. 为获得高速重载微间隙极端工况条件下双矩形腔静压推力轴承动态特性, 分别在不同油膜厚度、不同润滑油黏度以及不同油腔尺寸条件下对双矩形腔静压推力轴承的动态性能进行理论分析, 探讨了阶跃载荷作用下润滑油黏度、油膜厚度和油腔面积对轴承动态性能的影响, 揭示了油膜动态变化规律, 探究了正弦载荷作用下双矩形腔静压推力轴承的稳定性. 结果表明: 润滑油黏度、油膜厚度和油腔尺寸变化对其动态性能有很大的影响. 润滑油黏度越大、油膜厚度越小、油腔面积越大突加载荷作用下润滑油膜抵抗冲击的能力越强, 旋转工作台受到突加外力作用下恢复至平衡状态所用时间越短. 双矩形腔静压推力轴承油膜具有较大的阻尼系数, 轴承具有极强的抵抗正弦加载作用的能力      

氧化钪中Ti,Mo,W,V,Zr等难熔杂质光谱分析

本用提高样品蒸发速率的方法提高氧化钪中难熔杂质光谱分析灵敏度。采用一种特殊的阴极设计，配合使用Ｎ２＋Ａｒ气氛控制，在旋流气室中放电激发，取样仅５ｍｇ的条件下，光谱测定氧化钪中难烷质Ｔｉ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ灵敏度可达（１－３）×１０＾－４％。测定的相对标准偏差为９％－２７％。     

UPML formulation for truncating conductive media in curvilinear coordinates

This work presents a formulation based on UPML for truncating conductive media by using a local and non-orthogonal coordinate system to solve Maxwell’s equations by the FDTD method. The detailed procedure for obtaining the UPML equations for this case is shown and the complete equation set is provided.     

基于耦合声场建模的膨胀腔消声器声学性能分析及试验

针对圆柱形膨胀腔消声器三维建模及声学性能分析问题, 提出一种基于切比雪夫变分原理的耦合声场建模方法, 建立三维圆柱形膨胀腔消声器理论模型并搭建试验台架, 传递损失试验结果验证了理论模型的准确性. 将膨胀腔消声器内部声场分解为多个子声场, 基于子声场间压力与质点振速连续性条件, 推导声场耦合变分公式, 构建子声场拉格朗日泛函. 将子声场声压函数展开为切比雪夫-傅里叶级数形式, 通过瑞利-里兹法求解膨胀腔消声器频率、声压响应及传递损失. 计算并对比分析扩张比、扩张腔长度、进出口管偏置对膨胀腔消声器消声性能的影响. 结果表明: 扩张比增大会有效提高消声器在低频段的消声性能, 进出口管的偏置对消声器消声性能影响很小.     

基于微机械加工技术的双腔型生物传感器

利用微机械加工技术研制了具有三维结构的腔型传感器，双腔型工作电极与Ag/Agcl参比电极集成在同一微芯片上。考察了微腔型电极的电化学特性及其对H2O2含量的测定。并以此为基础电极制备了半乳糖、葡萄糖双腔型生物传感器。结果表明，该传感器可同时测定半乳糖、葡萄糖双组分，线性上限分别为4．5mmol/L和4．0mmol/L。而且在测试双组分过程中，没有观察到明显的交叉干扰现象。     

密封恒温分光光度法快速测定化学需氧量

建立了密封恒温消解样品,测定化学需氧量（CDDcr)的分光光度法。应用正交试验法确定了密封恒温法消解试样的最佳条件,此方法有机物的氧化率为98.33%-99.50%。CODcr值在0-800mg/mL范围内符合比耳定律。样品测定的相对标准偏差为0.39%（n=12),加标回收率为97.50%-99.56%。用该法测得的CODcr值与标准回流法所得结果一致。     

基于等离子体腔表面增强拉曼效应的研究

金属离子水滴与液态聚二甲基硅氧烷（PDMS）自发形成的等离子体腔作为一种新型的表面增强拉曼（SERS）基底将等离子体纳米颗粒整合到光学装置中，提高了SERS检测的实用性与可靠性，然而，与其他基底相比，对其最佳生长条件的研究很少。在此，用禁用兽药孔雀石绿（MG）作为探测分子，检验不同生长条件下等离子体腔的特性，包括生长温度和金属离子浓度，以研究等离子体腔的最佳生长条件。金属离子水溶液滴加到互不相容的液态PDMS上时，在表面张力和重力的共同作用下自发形成带开口的球形腔体。同时金属离子扩散到未固化的PDMS中并与残留的Si-H基团反应，金属离子逐渐还原成金属纳米颗粒，并随着PDMS的固化过程在腔体表面逐渐累积，最终形成等离子体腔。其不但能作为角度反射器将入射光限制在腔体中，而且可作为纳米级光子源将吸收的光散射到腔体中，这两个功能共同作用可在基底原本增强作用的基础上进一步提高对MG的拉曼增强效果。较高的生长温度在加快金属离子生长的同时也会加速PDMS的固化，以至于提前结束金属纳米粒子的生长过程。离子浓度越高，形成的金属离子颗粒越大，然而颗粒直径过大，等离子体腔表面的热点数量反而会减少，MG的拉曼增强减弱，因而，必定存在最优化的等离子体腔制备条件使基底对MG的增强效果达到最佳。设置了15，20，25和30 ℃的生长温度以及0.05，0.5，5和50 μg·mL-1的离子浓度，结果表明，在温度为25 ℃，0.5 μg·mL-1的生长条件下等离子体腔实现了对MG的最佳拉曼增强。对等离子体腔生长条件的优化，可为提高该类型基底的SERS增强效果，及可重复制备奠定基础。