高速列车受电弓气动噪声分析与空腔降噪研究

随着高速列车运行速度的不断提高,受电弓气动噪声也愈加严重。针对这一问题,文中采用LES大涡模拟、边界层噪声源模型和FW-H声类比法,通过建立某型号受电弓局部1:1气动噪声分析模型进行数值模拟。文中研究了受电弓各部位的气动噪声贡献量,还探究了针对较大噪声位置空腔采用射流降噪方法的降噪效果。结果表明,当网格总数为4 323万个时,数值模拟精确度满足要求。受电弓空腔上游和空腔中部绝缘子是气动噪声的主要来源。在射流降噪前后,空腔内部气动噪声均为宽频带噪声,主要能量集中在0~4 500 Hz。对250 km·h^-1行驶速度下的空腔进行主动射流降噪,距列车25 m远处的垂向监测点声压级最小值为81.65 dB,比降噪前降低了2.64 dB。     

视场增强的平板艾里光片显微镜研究（特邀）

光片显微镜是近些年来研究较多的生物成像技术,相较于传统的激光共聚焦扫描显微镜而言,光片显微镜能够实现快速、低光毒性的体积成像。光片显微镜的照明光束可以选择高斯光束或其他无衍射光束（如贝塞尔光束、艾里光束等）。艾里光片显微镜是目前研究较多的技术,但是普通的艾里光片显微镜存在一个较大的问题,艾里光束具有自弯曲的特性,导致艾里光片在视场的两端超出探测物镜的景深范围,无法发挥出最优的成像效果。将艾里光束旋转45°形成平板艾里光片,使艾里光片不超出探测物镜的景深,以增大光片显微镜的成像视场。并利用双光子荧光激发技术,免除图像的后处理过程,大大提高了成像的效率。利用Matlab进行光学仿真,得到平板艾里光片显微镜的成像视场（~900 μm）比普通艾里光片显微镜的成像视场（~600 μm）增加了50% 。搭建的平板艾里光片显微镜利用荧光微球进行校正实验,得到成像系统的横向分辨率为(1.93±0.17) μm,轴向分辨率为(3.19±0.41) μm。对斑马鱼脑出血模型的实时观测中,可以得到时间分辨率为x×y×z = 0.60 mm×0.60 mm×0.40 mm/60 s 的成像结果,并可以对局部血管的生长和发育进行实时监测,有利于脑出血疾病的机制探究。     

用原子力显微镜研究磷脂酸Langmuir—Blodgett双层膜中超…

用原子力显微镜研究了二棕榈酰磷脂酸（ＤＰＰＡ）双层ＬＢ膜的分子排列结构，发现ＤＰＰＡ双层膜的分子排列具有长程的位置和取向有序，为有序大方结构，同时，在ＤＰＰＡ双层膜的极性区磷酸基团间存在局域超分子结构。     

聚甲基丙烯酸甲酯单分子膜的原子力学显微镜研究

报道了利用原子力显微镜（ＡＦＭ）技术对聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）单分子膜进行分子结构水平的观察研究．由ＡＰＭ图像中得到的ＰＭＭＡ单体所占面积与用π－Ａ曲线中换算出液面上ＰＭＭＡＬａｕｇｍｕｉｒ膜中单体的面积符合得很好．从ＡＦＭ图像中可见ＰＭＭＡＬＢ膜中ＰＭＭＡ的线型碳链是与档板（ｂａｒｒｉｅｒ）平行的紧密排列，与ＬＢ提膜方向相垂直．并由此对ＰＭＭＡＬＢ膜的形成过程进行分析．此外，还观察到了在Ｓｉ基底上ＰＭＭＡ直链的卷绕伸直排列形态，初步分析了其形成原因．     

热致液晶共聚酯／Nylon－1010共混物的研究

利用偏光显微镜（ＰＬＭ），差示扫描量热计及广角Ｘ－射线衍射等手段研究了热致液晶共聚酯／Ｎｙｌｏｎ－１０１０共混体系．发现当热致液晶共聚酯（ＨＴＨ１０）含量达到３０％时共混物微结构与纯ＨＴＨ１０相似．尼龙－１０１０的结晶度先是随ＨＴＨ１０含量增加而增加，随后又随之下降，但其结晶温度却随ＨＴＨ１０加入而单调下降，共混物的熔融热焓△Ｈｍ在ＨＴＨ１０含量为３０％时与计算值有较大的偏差，广角Ｘ－射线衍射结果表明，此时共混物结构发生了较为明显的变化，两组份之间在此时存在一定的相互作用．     

硝酸银及其产物银对六角相液晶流变性影响

用偏光显微镜测定了硝酸银及其产物银对NP－10／水六角相区的影响，用动态 （应力和频率扫描）和稳态（蠕变－恢复）方法研究了硝酸银的加入和银的生成对 该体系粘弹性的影响。无机前驱物硝酸银和银的生成能使六角相区略缩，动态流变 实验表明，无机物引入纯六角相液晶体系中会使其抗剪切的能力降低，对相区两侧 影响与振荡所采用的频率有关。生成的银原子会在胶束表面聚集，增加了胶束内部 不同EO链之间的交联，造成松弛时间变长，粘弹性指数降低，稳态实验所得到的结 果与动态实验一致，并将粘性和弹性定量化。用弹簧－粘壶模型和液晶的空间构型 及作用力解释了实验结果。     

多光子技术及其应用研究进展

本文综述了多光子技术的基本原理及其在生命科学、化学、物理和材料科学领域的应用研究进展。     

TiO2纳米膜表面结构形态特征

采用反胶束法制备TiO2纳米溶胶,用浸渍提拉法在不同的条件下制备了三种TiO2多孔纳米薄膜,并利用AFM、SEM、XRD等方法对膜表面结构物理化学特性进行表征.结果表明三种膜基本上由粒径约为59 nm的纳米粒子以不同的方式堆积而成,溶胶刚生成时浸提一次,干燥、焙烧得到膜上纳米粒子分布均匀,所生成的二次粒子粒径最小,二次粒子形成的二次表面粗糙度最小,浸提10次得到膜上纳米粒子间存在较丰富缝隙结构,二次粒子粒径及其形成的表面粗糙度较大,而溶胶制备好陈化6 h后浸提得到的膜上二次粒子粒径最大,表面粗糙度最高.由分形理论估算得到三种膜的分形维数分别是2.22、2.20和2.27. XRD测试表明,膜上TiO2为锐钛矿晶相.这些结果表明,采用不同制备步骤得到的膜,其表面结构形态存在较大的差异.     

失效原子力显微镜硅针尖再生

原子力显微镜的传统商品硅针尖在使用过程中极易因磨损而失效，本文研究了一种在实验室条件下简易可行的回收利用失效硅针尖的方法。在原子力显微镜的敲击模式下使用曲率半径大于100 nm的失效硅针尖对生长单壁碳纳米管的样品表面进行扫描，把样品表面的单壁碳纳米管管束粘接到硅针尖上，可制得直径在5～20 nm的碳纳米管针尖。实验对碳纳米管针尖和新的商品硅针尖进行了成像对比，所制备的碳纳米管针尖不仅在成像分辨率而且在成像稳定性上都优于新的商品硅针尖。     

聚(ε-己内酯)薄膜结晶形貌及分子取向研究

用匀胶机通过溶液铸膜方法在硅片和铝箔基板上分别制备具有不同厚度的聚(ε-己内酯)(PCL)薄膜. 通过原子力显微镜(AFM)和偏光衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)对薄膜中PCL的结晶形貌、 片晶生长方式及分子链取向进行了研究. AFM结果表明, 在200 nm或更厚的薄膜中, PCL主要以侧立(edge-on)片晶的方式生长; 对于厚度小于200 nm的薄膜, PCL片晶更倾向于以平躺(flat-on)的方式生长. 这种片晶生长方式的改变在硅片和铝箔基板上都表现出同样的倾向. 此外, 在15 nm或更薄的薄膜中, PCL结晶由通常的球晶结构变为树枝状晶体. 偏光ATR-FTIR结果表明, 当膜厚小于200 nm时, 薄膜结晶中PCL分子链沿垂直于基板表面方向取向, 并且膜越薄, 取向程度越高, 与AFM的观测结果一致.