用多次冲击压缩方法研究稠密氢氦等摩尔混合气体的物态方程

采用液氮冷却以及气体增压技术，制备了～30MPa及～90K初始状态的氢、氦等摩尔混合气体样品.以二级轻气炮作为加载工具，用不同灵敏度设置的两套多通道瞬态高温计系统获得完整、清晰的稠密氢、氦混合气体多次冲击压缩过程的光谱辐射强度信号.并建立起相应的实验数据处理和分析技术，获得了5—140GPa范围内氢、氦混合气体一至五次冲击雨贡纽物态方程，以及一次、二次和四次冲击温度实验数据.流体变分理论和离解模型用来分析和解释所获得的测量结果. 关键词： 氢、氦混合气体 多次冲击压缩 光谱辐射强度历史 物态方程     

氩-氮混合气电感耦合等离子体在元素和同位素分析中的应用进展

在传统Ar等离子体中引入其他活性气体(如氮气等)已经成为拓展其分析性能的一种重要手段。本文较系统的阐述了Ar-N₂混合气体电感耦合等离子体的基本物理化学性质,从N₂气引入引起传统Ar-ICP基本物理化学参数变化的层面出发探讨了Ar-N₂混合气等离子体特殊性质产生的机制,回顾了Ar-N₂混合气电感耦合等离子体在质谱分析中近40年的应用成果,并且展望了该技术在未来元素和同位素分析领域的应用前景。     

惰性气体对氢氧混合气体爆轰性能的影响

将不同种类、不同浓度的惰性气体充入不同浓度的可燃气体中,用C—J理论和实验得到混合气体的爆轰参数,比较了惰性气体种类对可燃气体爆炸特征参数的影响;讨论了氮气、水蒸气和二氧化碳的惰化性能和惰化机理的区别。理论计算和实验表明：氮气体积分数在60％以下时,计算值和实验值吻合较好,在60％以上时氮气可以完全抑制氢氧混合气体爆炸;二氧化碳、水蒸气和氮气的惰化能力依次降低。     

氯气与氢气反应实验改进

H2和Cl2在点燃和光照的条件下均可以发生反应生成HCl,但Cl2有毒,并有强烈的刺激性,再加上H2和Cl2的混合气体在点燃条件下会发生爆炸,如果2者的用量及比例控制不好,有一定的危险性,并且会造成教室环境污染,影响师生身体健康,鉴于此,我对该实验进行了改进,取得了不错的效果.     

氮气/氨气的高压快脉冲放电光谱研究

本文测量了氮气、氨气及其混合气体的快脉冲放电等离子体的光谱,用光谱分析方法研究了等离子体成分及其与气压和配比的关系,并讨论了在制备氮化物时使用氮、氨混合气体的有利之处。     

掺氢天然气管道的分层现象

将氢气掺入现役天然气管道中混输是实现氢气大规模、长距离、低成本储运的有效方法,然而随着氢气的掺入,在氢气-天然气密度差的作用下掺氢天然气会呈现体积分数非均匀分布,造成管道局部氢分压和体积分数升高,进而导致管材失效引起泄漏。为降低掺氢天然气管道的安全风险,采用计算流体动力学方法,建立掺氢天然气混合模型,模拟储气瓶静置、管道停输和管道流动工况的氢气体积分数变化,研究掺氢天然气体积分数分布规律。结果表明：掺氢天然气在储气瓶存储和管道停输等静置过程中,氢气逐渐上浮到顶部,甲烷下沉到底部,出现明显的分层现象,且随着压力、掺氢比增大,温度和管径减小,管道重力方向的氢气体积分数梯度增大;掺氢天然气管道以非常小的流速运行时,氢气随着流动逐渐向管道顶部偏移,出现分层现象,且在低温、高压下更易分层;掺氢天然气管道适宜低压高速运行。     

氩气中一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷混合气体标准样品的研制

介绍气体报警仪标定和检测使用的氩气中一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷气体标准样品的制备,以气相色谱法对其均匀性和稳定性进行考核,对定值结果的不确定度进行了评定。标准气体定值范围:一氧化碳为500～1000μmol/mol,不确定度2%;二氧化碳为1000～5000μmol/mol,不确定度2%;甲烷为300～500μmol/mol,不确定度3%;乙烷为300～500μmol/mol,不确定度3%。     

低磁场下激光泵浦超极化惰性气体研究

为了获得高极化度的惰性气体,采用激光泵浦的方法可以使没有放射性的惰性气体同位素(如129Xe、3He)的自旋极化度得到极大增强.圆柱形的玻璃泵浦室内充满天然氙气、氮气、铷蒸气和氦气的混合气体,压力维持在1 MPa左右.泵浦室放置在30Gs的均匀磁场内,并被加热到318～352K.中心波长为794.7 nm的圆偏振激光均匀照射泵浦室对碱金属及惰性气体进行泵浦极化.其获得的非平衡极化度远远高于在相同磁场里玻尔兹曼平衡值.增强的核自旋极化度,可以使惰性气体同位素核磁共振的灵敏度提高104～105倍.     

C2H4-O2混合气体直接起爆的临界能量

主要基于化学动力学和Ng模型,对C2H4-O2混合气体的爆轰胞格尺寸进行预测;结合Lee表面积能量模型,预测物质在不同初始压力和化学当量比的条件下,直接起爆引起球面爆轰的临界起爆能量。直接起爆实验主要采用高压电点火提供起爆能量,起爆能量通过放电过程中电流的输出信号确定。结果表明,理论预测与实验值较吻合。首先,通过化学动力学计算得出ZND模型的爆轰参数,利用Ng模型得出爆轰胞格尺寸与ZND诱导区长度之间的比例因数A 在不同初始压力与当量比的条件下分别为:A=43.815(1+p1/p0)-0.12371和A=8.531exp(/3.135)+28.644,在此基础上对爆轰胞格尺寸进行定量预测。胞格尺寸的理论预测与实验结果吻合。其次,把爆轰胞格尺寸作为中间特征参数并结合Lee的表面积能量模型,提出可以预测临界起爆能量的定量模型,并得出C2H4-O2混合气体直接起爆的临界起爆能量与初始压力和化学当量比的参量拟合关系分别为Ec=0.332(p1/p0)-2.017和Ec=exp[3.951(-1.401)2-1.9]。     

CO2激光器五种混合气体压强优化

应用遗传算法,以输出激光功率为目标函数,优化确定了普通CO2激光器五种工作气体（CO2, N2, He, Xe, H2）的最佳充气量。对1.2m长谐振腔,在15kV放电条件下,优化的充气量分别为pCO2=1.15×133.3Pa, pN2=7.32×133.3Pa, pHe=12.95×133.3Pa, pXe=0.36×133.3Pa和pH2=0.01×133.3Pa。优化后激光功率比未优化前可提高1.27倍。